Альберт Ейнштейн. Погляд в небо
Початок XX століття ознаменувався революцією в науковому світі, а лідером перевороту став, звичайно ж, Альберт Ейнштейн. Його бачення навколишнього світу повністю перевернуло багато існуючі уявлення про природу. Він розширив і узагальнив основний закон гравітації, заарканив світлову хвилю, сповільнив час і збільшив розмірність простору, що оточує нас. Все це — лише мала частина заслуг видатного фізика Альберта Ейнштейна.
Дитинство видатного генія всіх часів було неабияким. Альберт погано вчився в школі, не любив стиль викладання матеріалу і крім фізики і математики практично нічим не цікавився. По закінченні школи Ейнштейн спробував вступити в політехнічне училище в Цюріху, однак провалився на іспитах з історії та англійської. Він не опустив руки, і через рік був зарахований в політехнікум. Фізика все більше і більше захоплювала вченого, після закінчення училища він твердо вирішив стати викладачем. Але його плани знову не увінчалися успіхом, так як успішність та оцінки були не на висоті. У 1902 році друзі допомогли Альберту влаштуватися експертом у федеральне патентне бюро, де найбільший геній займався проблемами фізики і де були зроблені перші революційні відкриття.
Тріумф Альберта Ейнштейна стався в 1905 році, названому роком чудес фізики. У цей період у науковому журналі «Аннали фізики» були надруковані п’ять невеликих статей: ідеї Ейнштейна були настільки незвичайні, що вчений світ не відразу сприйняв їх серйозно. Перша стаття була присвячена світловим квантам. Вона називалася «Про евристичної точці зору на виникнення і перетворення світу». У цій роботі вчений зміг пояснити фотоелектричний ефект, явище виривання електронів з поверхні металу під дією світлових квантів. Загальноприйняті до того теорії давали уявлення про світло як про хвилі — цю модель висунув ще Християн Гюйгенс, а потім красиво з точки зору математики описав Джеймс Максвелл. Однак існувала й інша думка, висловлена ще Ісааком Ньютоном, що світло — це потік частинок, корпускул. Ейнштейн відродив ідеї Ньютона, у яких елементарним світловим квантом став фотон, і створив уявлення про подвійну природу світла, або про корпускулярно-хвильовому дуалізм. За синтез двох, здавалося б, несумісних теорій Альберт Ейнштейн удостоївся Нобелівської премії.
Наступна стаття «До електродинаміки рухомих тіл» була ще більш революційною. В ній Ейнштейн об’єднує простір і час, не кажучи вже про єдину чотиривимірний моделі світу. Він являє час як річку, яка тече то швидше, то повільніше в залежності від того, з якою швидкістю рухається спостерігач. Також Ейнштейн висуває два постулати: перший говорить про те, що в інерціальних системах відліку всі процеси протікають однаково, другий постулює сталість швидкості світла. Ейнштейн доводить, що неможливо рухатися швидше світлових квантів, що летять крізь вакуум, при цьому не важливо, рухомий або нерухомий об’єкт їх випускав, швидкість світла все одно буде постійною і рівною приблизно 300 000 км/ч.
Третя стаття під назвою «чи Залежить інерція тіла від вмісту в ньому енергії» містить в собі найвідомішу в світі формулу, а саме — рівність енергії добутку маси на квадрат швидкості світла. Це рівняння і завершує спеціальну теорію відносності, яка приносить всесвітню популярність непересічній молодому фізику Альберту Ейнштейну.
Погляд в небо
З 1905 року світ як ніби заграв іншими квітами. Всі звичні явища стали набагато загадковіше і прекрасніше. Навколишнє нас простір розширився, а часом стало сповільнюватися, але все це було тільки початком великих відкриттів. Наступні кроки були зроблені за переділи Землі, космічний простір, куди спрямував свій погляд Альберт Ейнштейн. Він наважився кинути виклик законам світобудови і спробувати описати силу, завдяки якій яблука падають на землю, планети обертаються навколо зірок, а зірки утримуються в галактиках. Ейнштейн обожнював рівняння електродинаміки, виведені Максвеллом, їх краса об’єднувалася з вражаючою точністю в описі електрики і магнетизму. Гравітація ж раніше базувалася на законах Ньютона, але вчені й гадки не мали про причини дії цієї загадкової сили.
Почавши зі Спеціальної теорії відносності, Ейнштейн приступає до більш глибокої теорії. Прийнявши за основу постулат про те, що найбільша в світі швидкість — це швидкість світла, вчений розуміє, що навіть гравітація не може випередити світлову хвилю. В картині світу Ньютона, якщо, наприклад, Сонце раптово пропаде, то протягом восьми хвилин ми ще будемо бачити світ, який випускала зірка, при цьому тяжіння пропаде миттєво, і Земля відразу ж зійде зі своєї орбіти. Ейнштейн стверджував, що пропажу тяжіння ми відчуємо тоді ж, коли погасне світло, тобто через вісім хвилин.
Наступний крок до створення істиною моделі гравітації — поняття про викривлення простору – часу. Ідея, яка є апогеєм наукової думки, змушує вірити в те, що людський розум здатний цілком пізнати закони, що керують всесвіту. Ейнштейн зрозумів, що сила тяжіння виникає в результаті прогинання» простору-часу, подібно до батуту, на якому в центрі розташовується масивний об’єкт, а по краях поступово скачуються до центру тіла меншої маси. Висновок рівнянь такої моделі зажадав 10 років старанної роботи геніального німецького вченого. І в 1915 році Ейнштейн опублікував свою загальну теорію відносності, яка була підтверджена численними спостереженнями і в результаті стала найбільшою моделлю у фізиці.
Прозвучить парадоксально, але Альберта Ейнштейна мало займала астрономія. Він відвідував найвидатніші обсерваторії свого часу, але не особливо цікавився спостереженнями за небом. Його стиль роботи — виключно розумові експерименти. Можна сказати, що закони, за якими живе Всесвіт, Ейнштейн створював наосліп, а красі туманностей і галактик волів пишність і стрункість отриманих рівнянь.