Fizikas Albertas Einšteinas

 Albertas Einšteinas Albert Einstein (Albertas Einšteinas; 1879–1955) - vokiečių fizikas, suformulavęs specialiąją reliatyvumo teoriją, o vėliau ir bendrąją reliatyvumo teoriją. Jis taip pat nemažai nuveikė kvantinės mechanikos, statistinės mechanikos ir kosmologijos srityse. 1921 metais gavo Nobelio premiją fizikos srityje už fotoelektrinio efekto išaiškinimą. Biografija Einšteinas gimė 1879 metų kovo 14 dieną Ulmo miestelyje, Vokietijoje, žydų pirklio šeimoje. 1886 metais tik iš antro karto įstojo į Federalinį Šveicarijos Politechnikos Universitetą Ciuriche, kurį 1900 metais baigė, o 1901 metais gavo Šveicarijos pilietybę. Po Universiteto baigimo A. Einšteinui nepavyko rasti dėstytojo darbo, todėl jis įsidarbino Šveicarijos Patentų biure, kur 1905 metais išspausdino keletą straipsnių, kuriuose suformulavo specialiąją realiatyvumo teoriją, paaiškino fotoelektrinį efektą, Brauno judėjimą bei žymiąją energijos lygtį E=mc² Po šių darbų, Einšteinas greitai tapo vienu žymiaisių mokslininkų, pradėjo dėstytojauti Berne, vėliau Prahoje, Berlyne. 1915 metais Einšteinas papildė reliatyvumo teoriją, papildydamas erdvę ketvirtu matmeniu - laiku, tuo pačiu paaiškindamas gravitaciją erdvėlaikio iškreipimu. Nacistams atėjus į valdžią Vokietijoje, Eišteinas persikėlė į JAV, kur toliau dirbo mokslinį darbą, čia 1955 balandžio 18 ir mirė. Specialioji reliatyvumo teorija - pirmoji iš reliatyvumo teorijų, 1905 metais aprašyta Alberto Einšteino straipsnyje "Apie judančių kūnų Elektrodinamiką".Šios teorijos pagrindinis teiginys - kad kiekvienam stebėtojui šviesos greitis vakume yra vienodas visomis kryptimis ir nepriklauso nei nuo šaltinio, nei nuo stebėjojo judėjimo greičio. Iš to daroma išvada, kad kuo greičiau objektas juda, tuo lėčiau jam eina laikas, tuo objektas sunkesnis darosi ir jo tiesiniai matmenys, nejudančio stebėtojo atžvigiu, darosi mažesni.O judant šviesos greičiu, laikas sustotų visai. Taip pat Einšteinas teigė kad jokiais bandymais sistemos viduje nagalima nustatyti skirtumo tarp judėjimo iš inercijos ir rimties būsenos.Teorijai įrodyti užtenka dviejų sąlygų: • Šviesos greitis vakuume yra pastovus • Visiems stebėtojams galioja vienodi fizikos dėsniai Teorija vadinama specialiąja, nes joje ignoruojama gravitacija, bendroji reliatyvumo teorija papildo šią teoriją, paaiškinant gravitaciją. Bendroji reliatyvumo teorija - viena iš Alberto Einšteino aprašytų reliatyvumo teorijų, patikslintas specialiosios teorijos variantas, paaiškinantis gravitaciją.Bendroji reliatyvumo teorija aprašyta 1915 metais, praėjus 10 metų po specialiosios teorijos aprašymo. Ji sujungią erdvę ir laiką į vieną keturmatį erdvėlaikį, kuris yra masyvių objektų iškreipiamas, taigi šiuo iškreipimu paaiškinama gravitacija.Pagal šią teorija laikas gravitaciniame lauke eina lėčiau negu už jos ribų. Kuo stipresnis gravitacinis laukas tuo poveikis stipresnis. Viena didžiausių Enšteino svajonių Stygų teorija 30 paskutinių savo gyvenimo metų Einšteinas stengėsi sukurti teoriją, kuri apjungtu visas žinomas jėgas. Tačiau šiam darbui jam pritruko laiko. Praėjus beveik 50 metų po jo mirties, jo svajonė atrodo išsipildė. Fizikai mano, kad, pasinaudojant naujomis, radikaliomis taisyklėmis, pagaliau jiems pavyko sujungti visas žinomas jėgas į vieną bendrą teoriją, vadinama - stygų teorija (string theory). Stygų teorija tvirtina, kad mūsų visata yra ne keturmatė (3 erdvės išmatavimai ir laikas), bet vienuolikamatė. Šalia mūsų yra kitos - paralelinės erdvės, o mūsų erdvė susideda iš visos gamos neįmanomai mažų vibruojančių energijos srovelių - vadinamų stygomis. Kaip kontraboso styga gali vibruoti įvairiausiom tonacijom, taip ir energetinė styga gali vibruoti įvairiais dažniais. Kitaip pasakius - visata tai milžiniška simfoniją, kurioje rezonuoja įvairiausios tonacijos. Šiuo metu stygų teorija yra dar vystykluose, tačiau jau atskleidžia visatos keistąją ir nuostabiąją puses vienu metu. Mokslininkai, o ypač fizikai, stengiasi viską pasaulyje supaprastinti. Sudėtingi reiškiniai skaidomi į paprastus, klasifikuojami arba jiems surandami bendri dėsniai. Turint sudėtingos sistemos sprendimą tampa įmanoma suprasti dar sudėtingesnius reiškinius. Stygų teorijos atsiradimą sąlygojo būtent šis mokslininkų įprotis - viską supaprastinti iki minimalaus matematinių lygčių skaičiaus. Noras sujungti visas žinomas gamtos jėgas į vieną paprastą lygtį pagimdė ne vieną teoriją. Stygų teorija yra tame tarpe. Vieną pirmųjų sėkmingų bandymų, apjungiant gamtos jėgas, padarė Izaokas Niutonas. Kaip žinia, Niutonas ne tik stebėjo bandymą, bet ir betarpiškai dalyvavo jame, t.y. lemtingasis obuolys pataikė jam į galvą. Tačiau Niutono genialumas pasireiškė ne tame, kad kišo galvą po krentančiais obuoliais, o tame, kad jis sugebėjo susieti du nesusiejamus dalykus. Iki to meto, niekam nešovė mintis, kad jėga, verčianti kristi obuolį žemyn yra ta pati jėga, kuri verčia mėnulį skrieti aplink žemę. Niutonas buvo pirmas, kuris sujungė dangaus jėgas su žemės jėgomis. Šias jėgas jis įvardino kaip gravitacija (gravity - angliškai reiškia trauka). Supratimas, kad planetų judėjimą aprašanti lygtis yra ta pati kaip ir vaisiaus kritimo lygtis, buvo tais laikais fantastinis atradimas, nes sujungė visą pasaulio vaizdą į vieną visumą. Gravitacija buvo pirmoji mokslininkų tiksliai aprašyta jėga. Ir nors gravitacija buvo aprašyta daugiau nei prieš tris šimtus metų jos lygčių pilnai pakanka daryti tikslius paskaičiavimus ir šios dienos reikmėm. Netgi nubrėžti raketos trajektoriją ir išlaipinti žmogų mėnulyje nereikėjo nieko daugiau nei Niutono lygčių. Nors Niutono lygtys ir labai tiksliai nusako traukos jėgas, tačiau negali atsakyti kaip iš tikro veikia gravitacija. Tai mokslininkam nedavė ramybės, ypač tuomet, kai Einšteinas postulavo, jog niekas negali lėkti greičiau nei šviesa. Kitaip pasakius - šviesos greitis tapo kosmine viršutine greičio kartele. Tuo tarpu Niutono dėsnis nieko apie sąveikos greitį nekalbėjo. Kitaip pasakius, Niutono aprašyta jėga galėjo begaliniu greičiu perduoti sąveiką į bet kurį visatos tašką. Kad geriau įsivaizduoti šį skirtumą prisiminkime faktą, kad šviesa nuo saulės iki žemės skrenda 8 minutes. Sakykim įvyksta nematyta kosminė katastrofa. Staiga nežinia kur dingsta Saulė. Niutono teorija sako, kad tuo atveju, Žemė momentiškai pajustu traukos nebuvimą ir jos trajektorija iš elipsinės virstu tiesine. Žemė tuo pačiu momentu patrauktų į "atvirą kosmosą". Ką gi sako Einšteino teorija? Einšteinas sako, kad sąveika, negali būti perduodama greičiau nei šviesos greitis. Tame tarpe ir gravitacinė sąveika. Tuomet išeina, kad Žemė dar 8 minutes suksis aplink tą vietą kur buvo Saulė. Tuo tarpu dingusios Saulės vietoje susiformuos gravitacinė banga, kuri šviesos greičiu lėks link žemės. Po aštuonių minučių, susidūrimo su Žeme metu, Žemė supras, kad Saulės nebėra ir nebėra reikalo aplink ją suktis, todėl tik tuomet Žemė pajudės "atviro kosmoso" link. Einšteinas padarė revoliucinį žingsnį ir sujungė erdvę ir laiką į vientisą lauką. Gravitacija šiame lauke vaizduojama ne kaip jėga, o kaip lauko iškreipimas. Šiame lauke sąveika buvo perduodama ne didesniu nei šviesos greičiu. Maža to, jis panaikino Niutono sampratą, jog gravitacija veikia momentiškai, nepriklausomai nuo atstumo ir paskaičiavo, kad ši gravitacinė sąveika sklinda greičiu tiksliai lygiu šviesos greičiui. Ir visgi, kaip Einšteinas sugebėjo suvokti tokius sudėtingus dalykus? Negi jam, kaip Niutonui užteko trinktelėti per galvą, kad gimtu geneali mintis, jog niekas negali keliauti greičiau nei šviesa? Iki Maksvelo lygčių pasirodymo (1864 m.) mechanikos ir elektrodinamikos dėsniai (Niutono, Kulono, Ampero ir kt) tenkino Galilėjaus transformacijos principus: „Stacionarioje laboratorijoje (atskaitos taškas) gauti mechaninio bandymo rezultatai nesiskiria nuo rezultatų gautų laboratorijoje, kuri juda tolygiai ir tiesiaeigiai stacionariosios atžvilgiu“. Kitaip pasakius, gamtos dėsniai ir lygtys aprašančios tuos dėsnius, neturi keistis atlikus taip vadinamas Galilėjaus transformacijas: x' = x – Vt; y' = y; z' = z; t' = t. kur V - dviejų inercinių sistemų santykinis greitis. Maksvelo lygtys sulaužė šį fundamentalų principą. Maksvelo lygčių forma, atlikus Galilėjaus transformaciją, pakisdavo Lorencas 1904 metais galutinai nustatė, kad Maksvelo lygtys yra invariantiškos kitos transformacijos atžvilgiu. Galiausiai ši transformacija buvo pavadinta jo vardu: x' = (x – vt)/(1 – v2/c2)1/2; y' = y; z' = z; t' = (t – xv/c2)/(1 – v2/c2)1/2 čia v - dviejų inercinių sistemų santykinis Lorenco greitis. Ankstyvieji bandymai pritaikyti Galilėjaus transformaciją elektrodinamikai, nurodant kaip atskaitos tašką - eterį, buvo nesėkmingi. Ilgą laiką Lorencas susirašinėdamas su Puankare vis diskutavo ta tema. Galiausiai Puankarė prieina išvados, kad reliatyvumo principą reikia apibendrinti ir praplėsti, kad jis tiktų ir elektrodinamikai. Šį principą jis suformuluoja taip: „Fizikiniai dėsniai stebėtojui nejudančioje sistemoje turi sutapti su stebėjimais vykdomais iš tolygiai tiesiškai judančioje sistemos, nes mes neturime galimybės patikrinti, ar mūsų sistema juda ar ne“. Nežiūrint to, kad šis principas rėmėsi neigiamu bandymo, kuriame buvo ieškomas eteris, rezultatu, šis principas ir šiom dienom turi didelę reikšmę kritiškai vertinant bandymo rezultatus. Paprastai, fundamentalios teorijos, netenkinančios Galilėjaus-Puankare principo, yra atskiriamos, kaip ne fizikai priklausančios teorijos. Be to, reiktų pastebėti, kad Puankare suformuluotas principas nėra pririštas prie kažkokios konkrečios laiko-erdvės transformacijos. Daugelyje darbų šis reliatyvumo principas nepelnytai vadinamas Einšteino reliatyvumo principu. Puankarė-Galilėjaus principas yra daugiau filosofinis, nei fizikinis, nes jis neapibrėžia konkrečios transformacijos, prie kurios turi prisiderinti visi kiti fizikiniai dėsniai. Tačiau, kaip padaryti, kad vienu metu būtų išpildomi mechanikos ir elektrodinamikos dėsniai? Nuo šio sprendimo priklausė visos fizikos ateitis. Tuomet Einšteinas išsakė tokią idėją: Visi gamtos dėsniai turi būti invariantiški Lorenco, o ne Galilėjaus, transformacijai. Galilėjaus transformacija turi išplaukti iš Lorenco transformacijos, kai v/c

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!