Смекни!
smekni.com

Нобелевские лауреаты в области физики (стр. 13 из 14)

Успешно закончив в 1896 г. одну из наиболее прогрессивных школ г. Аарау (Швейцария), Эйнштейн без экзаменов был при­нят на педагогический факультет Цюрихского политехникума, готовившего преподавателей физики и математики. Здесь он учился с октября 1896 г. по август 1900 г. По существу это был физико-математический факультет, на котором преподавали из­вестные ученые: курс физики читал Вебер, математику вели Гурвиц и Минковский. Об этих годах учебы сам Эйнштейн позже вспоминал, что, имея таких превосходных преподавателей, как Гурвиц и Минковский, он мог бы получить солидное математи­ческое образование; но он большую часть времени работал в физической лаборатории, увлеченный непосредственным сопри­косновением с опытом, используя остальное время для домаш­него изучения трудов Кирхгофа, Гельмгольца, Герца, Максвелла, Больцмана, Лоренца.

В 1901 г. в журнале «Анналы физики» была опубликована его первая работа «Следствия из явлений капиллярности» объ­емом в 10 страниц. В июне 1902 г. Эйнштейн находит, наконец, постоянную работу, став техническим экспертом третьего класса Бернского патентного бюро. Теперь хоть немного можно поду­мать и о личной жизни.

Жизнь Эйнштейна в Берне можно сравнить с годами, кото­рые провел И. Ньютон в Вульсторпе во время чумы. В Берне Эйнштейн создает теорию броуновского движения, теорию фото­нов, СТО. Только в 1905 г. в журнале «Анналы физики» им было опубликовано пять шедевров научно-исследовательской мысли. Вот они:

1. Докторская диссертация объемом в 21 страницу «Новое определение размеров молекул».

2. «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света». В этой работе излагалась фотонная теория и теория фотоэффекта. Кстати, в 1922 г. А. Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии по физике «за важные математико-физические исследования, особенно за открытие Законов фотоэффекта».

3. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты».

4. «К электродинамике движущихся сред».

5. «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?» Какой титанический труд, гениальность и талант нужны были, чтобы в течение года сделать то, что привело к революции в фи­зике XX в., даже если учесть, что готовилось это целые годы. Теория относительности, например, зародилась у Эйнштейна. когда ему было 16 лет и когда он впервые задумался над тем, с какой скоростью распространяется свет в различных, движу­щихся одна относительно другой системах, когда он мысленно представлял человека, несущегося за лучом света. А почему именно он стал создателем теории относительности, Эйнштейн объяснял так: «По-моему, причина эта кроется в следующем. Нормальный взрослый человек едва ли станет размышлять о проблемах пространства и времени. Он полагает, что разобрался в этом еще в детстве. Я же, напротив, развивался интеллекту­ально так медленно, что, только став взрослым, начал размышлять о пространстве и времени. Понятно, что я вникал в эти проблемы глубже, чем люди, нормально развивающиеся в дет­стве». А теория относительности завоевывала тем временем все новых и новых сторонников. Она получила признание таких вы­дающихся физиков, как М. Планк, В. Вин, М. Лауэ и других, и автор ее становится известным человеком.

7 мая 1909 г. А. Эйнштейн стал профессором теоретической физики Цюрихского университета. В конце 1910 г. А. Эйнштейн становится профессором Пражского университета, одного из старейших университетов Европы. Однако из-за неблагоприят­ных условий для работы в 1912 г. он покинул Прагу и вновь оказался в Цюрихе, заняв там кафедру теоретической физики в университете. В 1911 г. А. Эйнштейн принимает участие в работе I Сольвеевского конгресса, посвященного проблеме квантов. На конгрессе также были затронуты вопросы и специальной теории относительности. Здесь Эйнштейн встретился с Марией Склодовской-Кюри, блестящий ум и любовь к справедливости которой сразу покорили его сердце. Были на конгрессе А. Пуанкаре, П. Ланжевен, М. Планк, В. Нернст, Э. Резерфорд, Ж. Перрен и особо почитаемый Эйнштейном Г. Лоренц. Об общей теории от­носительности ученый впервые докладывал на Венском конгрес­се естествоиспытателей в 1913 г.

В этот период Германская империя во главе с кайзером Вильгельмом, стремясь вырвать у Англии первенство в научно-техническом и промышленном развитии, создает новые институ­ты. Главный из них—институт кайзера Вильгельма—проекти­ровался для наиболее крупных ученых, со сравнительно большим жалованьем, без педагогических обязанностей для профессуры, с правом вести любое индивидуальное исследование. Заботы о подборе ученых взяли на себя Планк и Нернст. В числе при­глашенных был и А. Эйнштейн. В ноябре 1913 г. прусский ми­нистр просвещения утвердил Эйнштейна действительным членом физико-математического отделения Прусской академии наук.

В 1914 г. началась первая мировая война. Эйнштейн всем складом своего существа был против нее. Осенью 1915 г. он вы­рывается в Швейцарию, чтобы встретиться с друзьями и пови­даться с семьей. Встречи с друзьями, с Р. Ролланом дали воз­можность Эйнштейну узнать, что во всех воюющих странах су­ществуют группы противников войны, и почувствовать себя уча­стником интернационального содружества.

Наступил 1917 г. Для Эйнштейна не было вопроса, прини­мать или не принимать Октябрьскую революцию. Он видел в ней начало преобразования общества на основе разума и науки. Он хорошо понимал значение В. И. Ленина. «Я уважаю в Ленине человека, который с полным самоотвержением отдал все свои силы осуществлению социальной справедливости. Несмотря ни на что, одно бесспорно: люди, подобные ему, хранят и обновля­ют совесть человечества».

В 1916 г. была опубликована общая теория относительности, над которой Эйнштейн напряженно работал в течение 10 лет. Она обобщила СТО на ускоренные системы. Эйнштейн ограни­чил применимость принципа постоянства скорости света облас­тями, где гравитационными силами можно пренебречь. Зато он распространил принцип относительности на все движущиеся системы. Из ОТО был получен ряд важных выводов:

1. Свойства пространства—времени зависят от движущейся материи.

2. Луч света, обладающий инертной, а следовательно, и гра­витационной массой, должен искривляться в поле тяготения. В частности, такое искривление должен испытывать луч, прохо­дящий возле Солнца. Этот эффект, как указывал Эйнштейн, можно обнаружить при наблюдении положения звезд во время солнечного затмения. «Было бы крайне интересно, — пишет он, — чтобы астрономы заинтересовались поставленным здесь вопро­сом».

3. Частота света в результате действия поля тяготения долж­на изменяться. В результате этого эффекта линии солнечного спектра под действием гравитационного поля Солнца должны смещаться в сторону красного света, по сравнению со спектрами соответствующих земных источников. Этот эффект, по мнению Эйнштейна, также может быть обнаружен экспериментально. Все это было принципиально ново, и для утверждения ОТО нуж­на была ее экспериментальная проверка.

Глубокое удовлетворение принесло Эйнштейну известие о том, что две научные экспедиции, направленные Лондонским Королев­ским обществом в 1919 г. для наблюдения солнечного затмения, подтвердили правильность его теории. «Судьба оказала мне ми­лость, позволив дожить до этого дня»,—писал Эйнштейн Планку.

В 1922 и 1925 гг. были предприняты новые, более точные из­мерения отклонений лучей света во время солнечных затмений. Результаты их еще ближе совпадали с предсказаниями теории. На основе ОТО в задаче о движении планет удалось объяснить особенности движения перигелия Меркурия. Красное смещение в спектрах небесных тел было обнаружено в 1923—1926 гг. при изучении спектра Солнца, а в 1925 г. при наблюдении спектра спутника Сириуса. Экспериментальное подтверждение выводов из теории относительности явилось ее триумфом. «Я считал и считаю поныне, что это величайшее открытие человеческой мыс­ли, касающееся природы, открытие, в котором удивительнейшим образом сочетаются философская глубина, интуиция физика и математическое искусство», — сказал М. Борн об ОТО. ОТО про­извела переворот в космологии. На основе ее появились раз­личные модели Вселенной. Теорией относительности стали инте­ресоваться люди разных специальностей: философы, врачи, ду­ховенство, учителя, писатели. «Никогда еще в памяти людей научная теория не обсуждалась такими широкими кругами»,— пи­сал А. Зоммерфельд в 1920 г. Вокруг теории относительности раз­вернулись острые философские дискуссии, появилось множество книг, посвященных ее научному и научно-популярному изложе­нию. Однако враги Эйнштейна не унимались и после подтвержде­ния теории относительности опытными фактами. Многие дискус­сии стали переходить в выпады, а вскоре, главным образом, в Германии, где поднимал голову нацизм, началась неприкрытая травля теории относительности и ее автора.

Весной 1932 г., уезжая в очередной раз за границу, Эйнштейн знал, что больше в Германию не вернется. Сначала он поселился в Бельгии, затем переехал в Англию. Место жительства Эйн­штейна держалось в строгом секрете, так как была возможность покушения на него нацистов.

В начале 1933 г. Эйнштейн выходит из состава Берлинской академии наук. В этом же году перед зданием Берлинской госу­дарственной оперы запылали костры из книг Эйнштейна, из произведений классиков марксизма и классиков немецкой и ми­ровой литературы. Нацисты жаждали покарать великого ученого, выступившего в защиту мира. Они конфисковали его имущество и дом, за его голову была обещана награда в 50000 марок.