Альберт Эйнштейн

Альберт эйнштейн

Подготовил Фирюлин Алексей

ученик 10 класса

МБОУ СШ № 23,

Классный руководитель Нечаева Татьяна Валентиновна

E-MAIL : [email protected]

E-MAIL школы : [email protected]

Стремись не к тому,

чтобы добиться успеха,

а к тому, чтобы быть полезным.

Альберт Эйнштейн

Семья Альберта Эйнштейна

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в городе Ульме на юге Германии, в небогатой еврейской семье. Его отец, Герман Эйнштейн (1847—1902), был совладельцем маленького предприятия по производству перьевой набивки для матрасов и перин. Мать, Паулина Эйнштейн (в девичестве Кох, 1858—1920) была из семьи состоятельного торговца кукурузой Юлиуса Дерцбахера.

От отца мальчик унаследовал математические способности и любовь к природе, а мать прекрасно играла на пианино и пела, она передала сыну любовь к музыке и классической немецкой литературе

Летом 1880 года в Мюнхене, куда переехала семья Эйнштейна, Герман Эйнштейн вместе с братом Якобом открыл небольшую фирму по торговле электрическим оборудованием. Вскоре, в Мюнхене родилась младшая сестра Эйнштейна Мария (Майя, 1881—1951).

Эйнштейн с сестрой

Майей. 1885 г.

Герман и Паулина - родители

Получение образования

Начальное образование Альберт Эйнштейн получил в мюнхенской католической школе.

В гимназии, именующейся сейчас Гимназией имени Альберта Эйнштейна и расположенной в Мюнхене, он был не самым лучшим учеником(исключение составляли математика и латынь). Во время его учёбы в образовательных учреждениях преобладала система механического заучивания материала учащимися, а также авторитарное отношение учителей к ученикам, вызывавшее у Альберта Эйнштейна неприятие, выливающееся в конфликты с его преподавателями. Так и не получив аттестата зрелости, в 1895 году, он оставляет эту гимназию. Осенью 1895 года Альберт Эйнштейн прибыл в Швейцарию, чтобы сдать вступительные экзамены в Высшее техническое училище (Политехникум) в Цюрихе и стать преподавателем физики.

Альберт Эйнштейн в 14 лет

Город Мюнхен

Блестяще проявив себя на экзамене по математике, он в то же время провалил экзамены по ботанике и французскому языку, что не позволило ему поступить в Цюрихский Политехникум. Однако директор училища посоветовал молодому человеку поступить в выпускной класс школы в Арау (Швейцария), чтобы получить аттестат и повторить поступление.

В этой школе Альберт Эйнштейн посвящал своё свободное время изучению электромагнитной теории Максвелла. В сентябре 1896 года он успешно сдал все выпускные экзамены в школе, за исключением экзамена по французскому языку, и получил аттестат, а в октябре 1896 года был принят в Политехникум на педагогический факультет.

Аттестат Эйнштейна в Арау

(оценки по шестибалльной шкале)

Швейцарская высшая техническая школа Цюриха

Дальнейшее обучение давалось Эйнштейну легче. В 1900 году он закончил Политехникум, получив диплом преподавателя математики и физики. Экзамены он сдал успешно, но не блестяще. Его преподавателями были Герман Минковский, а также известный аналитик Адольф Гурвиц. Многие профессора высоко оценивали способности студента Эйнштейна, но никто не захотел помочь ему продолжить научную карьеру. Об этом позже Эйнштейн говорил, что из-за своего свободомыслия он был третируем профессорами, закрывшими ему путь в науку.

Эйнштейн в студенческие годы

Трудовая деятельность

• После выпускного экзамена в 1900 Эйнштейн в течение двух лет не имел постоянного места работы.
• 1901 году он получил гражданство Швейцарии.
• С июля 1902 по октябрь 1909 Эйнштейн работал в патентном бюро в Берне, занимаясь преимущественно экспертной оценкой заявок на изобретения. С 1903 года он становится постоянным работником бюро.
• В конце 1909 Эйнштейн получил место экстраординарного профессора теоретической физики Цюрихского университета, где он преподавал только три семестра.
• А с 1911 года он работает профессором накафедре теоретической физики Немецкого университета в Праге.

1911 Прага

Эйнштейн в патентном бюро. 1905 г .

• Летом 1912 Эйнштейн возвратился в Цюрих, где в Высшей технической школе была создана кафедра математической физики.
• В 1913 году Эйнштейн получает членство в Прусской академии наук.
• В апреле 1914 года он прибыл в Берлин и приступил к работе в университете созданном Гумбольдтом – крупнейшем высшем учебном заведении Германии. Здесь он провел 19 лет – читал лекции, вел семинары.
• В августе 1920 Эйнштейн принял звание экстраординарного почетного профессора в нидерландском Королевском университете, и голландская «выездная» профессура оставалась за ним до 1933 года.
• После переезда в США, с октября 1933 Эйнштейн приступил к работе в Институте перспективных исследований в Принстоне и работал там профессором до 1945 года.

Эта фотография была сделана в 1927 году на Совельевской конференции. Она уникальна тем, что на ней запечатлены самые выдающиеся учёные 20 века: Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, Мария Кюри и другие.

Директор института физики

в Берлине

Специальная теория относительности

• Специальная теория относительности (СТО) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света.
• Принципы, составляющие основу СТО:

1. Принцип относительности : в любых инерциальных системах, т. е. движущихся без ускорения, все физические процессы – тепловые, механические, электрические и т. д. протекают одинаково.

2. Принцип скорости света : скорость света остается неизменной для всех наблюдателей, независимо от их скорости по отношению к источнику света.

Почтовая марка с формулой E ,

посвящённая Альберту Эйнштейну,

одному из создателей СТО

• СТО рассматривает лишь один специальный случай, когда движение прямолинейно и равномерно . Если материальное тело ускоряется или сворачивает в сторону, законы СТО уже не действуют.

• В СТО Эйнштейна постулируется фундаментальная связь между пространством и временем. Материальная Вселенная, как известно, имеет три пространственных измерения: вверх-вниз, направо-налево и вперед-назад. К нему добавляется еще одно измерение – временное. Вместе эти четыре измерения составляют пространственно-временной континуум.

• Эйнштейн объединил массу и энергию в простой формуле: E. Когда скорость материального тела увеличивается, приближаясь к скорости света, увеличивается и его масса. При достижения скорости света, масса тела, как и его энергия, становятся бесконечными. Для ускорения тела с бесконечной массой требуется бесконечная энергия, поэтому для материальных объектов достичь скорости света невозможно.
• Благодаря фундаментальной связи между этими двумя понятиями, материю можно превратить в энергию, и наоборот – энергию в материю. Для замкнутой материальной системы сумма массы и энергии остается неизменной при любых процессах. Закон Эйнштейна лежит в основе всей ядерной физики.
• Эта теория была опубликована в 1905 в журнале «Анналы физики» («Annalen der Physik») в статьях к “К электродинамике движущихся тел” и “Зависит ли масса тела от содержащейся в нём энергии ?”Статьи Эйнштейна по СТО часто публиковались в престижных научных журналах, но с 1915 года, когда великий учёный практически завершил работу на созданием Общей теории относительности, публикации стали более редкими, но всё же имели место до 1948 года.

Einsteinhaus — дом Эйнштейна

в Берне, где родилась теория

относительности

Квантовая теория поля

• Ква́нтовая тео́рия по́ля (КТП) — раздел физики, изучающий поведение квантовых систем с бесконечно большим числом степеней свободы — квантовых полей; является теоретической основой описания микрочастиц, их взаимодействий и превращений. Именно на КТП базируется вся физика высоких энергий, физика элементарных частиц и физика конденсированного состояния. Квантовая теория поля в сейчас является единственной экспериментально подтверждённой теорией, способной описать и предсказать поведение элементарных частиц при высоких энергиях.
• Суть КТП: существуют элементарные частицы, которые в физических процессах, происходящих в микромире, рождаются и уничтожаются как целое, при этом величины их физических характеристик строго фиксированы, квантованы . Квант- неделимая порция какой-либо величины в физике; общее название определенных порций энергии момента количества движения, его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микросистем.
• В чисто научном отношении гипотеза световых квантов составила целую эпоху. Без нее не могли бы появиться знаменитая модель атома Н.Бора (1913) и гениальная гипотеза «волн материи» Луи де Бройля (начало 1920-х годов).
• В 1905 году в журнале «Анналы физики» («Annalen der Physik») в статье “Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света” Эйнштейн представляет фотон как квант энергии, также в 1906 году в статье “К теории возникновения и поглощения света” учёный выдвигает идею о том, что энергия, материя и излучение являются квантованными.

Другие научные работы

• 1905 году Эйнштейн разработал теорию броуновского движения.
• Также в 1905 Эйнштейн предположил существование фотона , что стало основой квантовой механики. В 1909 году он показал, что у фотона есть и импульс, и энергия , и что таким образом электромагнитное излучение должно обладать, свойствами и волны, и частицы.
• В 1905 году обьяснил фотоэффект на основе гипотезы Макса Планка о квантовой природе света, за что в 1921 году был удостоен Нобелевской премии.
• В 1909 и 1911 годах Эйнштейн разработал квантовую теорию теплоёмкости , разрешившую парадокс физики XIX века, связанный с тем, что теплоёмкость зачастую оказывается меньше предсказываемой классической физикой.
• С 1907 по 1916 годы Эйнштейн разрабатывал общую теорию относительности — классическую теорию гравитационных полей, базирующуюся на идее о том, что время и пространство динамически взаимодействуют с материей и энергией.

Тепловое движение частиц

вещества— причина броуновского движения

• В 1917 году Эйнштейн опубликовал метод Эйнштейна-Бриллюэна-Келлера нахождения квантово-механических версий классических систем.

• В 1924 году, совместно с Шатьендранатом Бозе, Эйнштейн разработал статистику Бозе — Эйнштейна и конденсат Бозе — Эйнштейна , что сформировало основу для объяснения сверхтекучести и сверхпроводимости.
• В 1935 году совместно с Борисом Подольским и Натаном Розено, Эйнштейн описал мысленный эксперимент, впоследствии ставший известным как “парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена”
• В последние тридцать лет своей жизни Эйнштейн пытался создать Единую теорию поля , которая могла бы описать все известные физические феномены на основе единого первичного поля. Однако его попытки были безуспешными, так как эти теория не имели подтверждений экспериментальными наблюдениями.

Альберт Эйнштейн во время

чтения лекции. Вена, 1921 год.

Отношение к нацизму

• Из-за того, что в 30-х годах во всех научных кругах Германии развернулась бескомпромиссная расовая чистка, в 1933 году Эйнштейну пришлось покинуть Германию. Вместе с семьёй он переехал в США. В скором времени в знак протеста против преступлений нацизма он отказался от немецкого гражданства и членства в Прусской и Баварской академиях наук . Также выступал против войны , в 1940-х — против применения ядерного оружия . В годы войны Эйнштейн, временно отказавшись от своего принципиального пацифизма, принимал активное участие в борьбе с фашизмом . Используя свою известность во всех странах мира, физик призывал народы мира к сопротивлению агрессивным устремлениям нацистской Германии и её союзников во Второй мировой войне. Он отвергал национализм в любых его проявлениях и называл его «корью человечества»

На торжественном заседании

сессии ООН. 1947 г.

После окончания Второй мировой войны Эйнштейн включился в борьбу за всеобщее разоружение . На торжественном заседании сессии ООН в Нью-Йорке в 1947 он заявил об ответственности ученых за судьбы мира, а в 1948 выступил с обращением, в котором призывал к запрещению оружия массового поражения . Мирное сосуществование, уважение прав человека, запрещение ядерного оружия, борьба против пропаганды войны – эти вопросы занимали Эйнштейна в последние годы его жизни не меньше, чем физика.

Политические взгляды

• Политическое мировоззрение Альберта Эйнштейна основывалось на принципах демократического социализма, гуманизма, пацифизма и антифашизма . Достигнув высочайшего авторитета благодаря революционным открытиям в физике, Эйнштейн активно влиял на общественно-политические процессы в мире.
• Он выступал за построение демократического социализма , который соединил бы социальную защиту населения и планирование экономики с демократическим режимом и уважением к правам человека. Главным пороком капитализма Эйнштейн называл "пренебрежение человеческой личностью" .
• Великий физик отмечал, что демократическое общество само по себе не может ограничить своеволие капиталистической олигархии, и обеспечение прав человека становится возможным только в условиях плановой экономики.

Альберт Эйнштейн с коллегами и друзьями

• Эйнштейн всегда оставался сторонником сближения и сотрудничества западных демократий и социалистического лагеря.

Хобби Альберта Эйнштейна

• Эйнштейн страстно любил музыку , особенно сочинения XVIII века. Он хорошо играл на скрипке , с которой нигде не расставался. По настоянию матери музицировал с 6-летнего возраста , это стало его хобби на всю оставшуюся жизнь.
• Также великий учёный много читал. Из художественной литературы он с восхищением отзывался о прозе Льва Толстого, Достоевского, Диккенса, пьесах Брехта.

• К тому же Эйнштейн собирал почтовые марки и подчёркивал, что коллекционирование и, в частности, филателия - это прекрасная форма активного отдыха,

• 1 октября 1940 года Эйнштейн стал гражданином США. Однако он не мог привыкнуть к американскому образу жизни и не хотел к нему приспосабливаться. Он был американцем только юридически. Он не смотрел телевизор, не водил автомобиль , но любил заниматься садоводством . Работая в саду, Эйнштейн размышлял о своих проектах.
• Весной 1929 по случаю пятидесятилетия ученого магистрат Берлина подарил ему участок лесистой местности на берегу Темплинского озера. В просторном, удобном доме Эйнштейн проводил много времени. Отсюда он уплывал на парусном ялике , часами курсируя по озерам.

Эйнштейн на крыльце

своего дома в Принстоне.США

Нобелевская премия

• Альберта Эйнштейна неоднократно номинировали на Нобелевскую премию по физике. Однако теории ученого были настолько революционны , что члены Нобелевского комитета долгое время не решались присудить премию автору. В конце концов был найден компромис: премия за 1921 год была присуждена Эйнштейну за теорию фотоэффекта , то есть за наиболее бесспорную и хорошо проверенную в эксперименте работу. Впрочем, текст решения содержал нейтральное дипломатическое добавление: "...и за другие работы в области теоретической физики".
• Условившись заранее о выступлении в Японии, Эйнштейн не смог присутствовать на церемонии и свою Нобелевскую лекцию, которую всё же посвятил теории относительности , прочитал лишь через год после присуждения ему премии.

Эйнштейн и Лоренц (1921)

Оценки и память

Этот вечно сутулящийся человек с большими выразительными глазами и взъерошенной шевелюрой стал одним из символов 20-го столетия , человеком-легендой, чье имя сделалось синонимом гениальности, чьи теории и изобретения полностью изменили представление о нашем мире.

Он скончался в возрасте 76 лет. Похороны Альберта Энштейна проходили без огласки , и лишь 12 самых близких родственников и друзей присутствовали на похоронах великого ученого.

Чарльз Перси Сноу об Эйнштейне:

Если бы не существовало Эйнштейна, физика XX века была бы иной. Этого нельзя сказать ни об одном другом учёном… Он занял в общественной жизни такое положение, какое вряд ли займёт в будущем другой учёный. Никто, собственно, не знает, почему, но он вошёл в общественное сознание всего мира, став живым символом науки и властителем дум двадцатого века.

Он говорил: «Забота о человеке и его судьбе должна быть основной целью в науке. Никогда не забывайте об этом среди ваших чертежей и уравнений». Позднее он также сказал: «Ценна только та жизнь, которая прожита для людей»…

Эйнштейн был самым благородным человеком , какого мы когда-либо встречали.

Я всегда думаю о том, что моя внутренняя и внешняя жизни основаны на работах и мыслях других людей, живых и умерших, и что я должен расширять себя, чтобы давать миру столько же, сколько я получил и продолжаю получать сейчас.

Альберт Эйнштейн

Спасибо за внимание