Αξιώματα του Αϊνστάιν: διδακτικό υλικό και στοιχεία ειδικής θεωρίας

Πίνακας περιεχομένων:

Αξιώματα του Αϊνστάιν: διδακτικό υλικό και στοιχεία ειδικής θεωρίας
Αξιώματα του Αϊνστάιν: διδακτικό υλικό και στοιχεία ειδικής θεωρίας
Anonim

Ο κόσμος μας έχει δει έναν τεράστιο αριθμό ιδιοφυιών στην ύπαρξή του! Ο κατάλογος τους από όλο τον κόσμο είναι ατελείωτος. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός αξιωμάτων, θεωριών και υποθέσεων στις οποίες βασίζεται η σύγχρονη επιστήμη. Τα μεγάλα μυαλά όλων των εποχών και των λαών έχτισαν τούβλο τούβλο τα θεμέλια της φυσικής. Αυτά περιλαμβάνουν τα αξιώματα του Αϊνστάιν, τους μετασχηματισμούς του Λόρεντς, το αξίωμα του Αρχιμήδη, το θεώρημα του Πυθαγόρα, τον τύπο του Ήρωνα και πολλά άλλα. Κάθε νέα ανακάλυψη συνεπαγόταν μια θύελλα ενθουσιασμού και συμβόλιζε μια σημαντική ανακάλυψη σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Σε αυτό το άρθρο, όλη η προσοχή θα στραφεί στα αξιώματα του Αϊνστάιν.

αξιώνει ο Αϊνστάιν
αξιώνει ο Αϊνστάιν

βιογραφία του Αϊνστάιν

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου 1879 στην πόλη Ουλμ (Γερμανία), σε εβραϊκή οικογένεια. Ο πατέρας του, μαζί με έναν φίλο του, ήταν συνιδιοκτήτης ενός μικρού εργοστασίου για την παραγωγή φτερών για μαξιλάρια και στρώματα.

αξιώματαη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν
αξιώματαη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν

Η μητέρα του επιστήμονα ήταν από μια ευκατάστατη δυναστεία που εμπορευόταν καλαμπόκι. Ήδη οικογενειάρχης, ο πατέρας του Άλμπερτ άνοιξε μια εταιρεία που πωλούσε ηλεκτρικές συσκευές.

Το φθινόπωρο του 1896, στο Πολυτεχνείο της Ελβετίας, ο Αϊνστάιν γνώρισε μια φοιτήτρια από τη Σερβία, τη Mileva Maric, η οποία αργότερα θα γινόταν σύζυγός του.

Ο μελλοντικός επιστήμονας ήθελε τόσο πολύ να πάρει την ελβετική υπηκοότητα που αρνήθηκε τη γερμανική υπηκοότητα για αυτό. Τελικά μπόρεσε να το πετύχει αυτό το 1901

Παρά το ταλέντο και τις εξαιρετικές του ικανότητες, έσπευσε να αναζητήσει δουλειά για δύο χρόνια, ακόμη και λιμοκτονώντας από την απελπισία, αλλά δεν σταμάτησε να ασχολείται με φυσικές επιστήμες.

Η στάση των άλλων στα έργα του Αϊνστάιν

Πολλοί επιστήμονες εκείνης της εποχής θεώρησαν το έργο του Αϊνστάιν υπερβολικά καινοτόμο, καθώς διέγραψαν κάποιες θεμελιώδεις γνώσεις σε αυτόν τον τομέα. Μερικά από τα μεγάλα μυαλά εκείνου του αιώνα αποφάσισαν ωστόσο να επιμείνουν στις κλασικές θεωρίες, προσπαθώντας να αναπτύξουν εναλλακτικές που αντικρούουν τα αξιώματα του Enschnein, αλλά αντιμετώπισαν το γεγονός ότι δεν ήταν εφαρμόσιμες στην πράξη.

Τα αξιώματα της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν έγιναν περισσότερες από μία φορές η αιτία για την υποψηφιότητά του για το βραβείο Νόμπελ. Αλλά μια τέτοια επαναστατική θεωρία τρόμαξε λίγο την Επιτροπή Νόμπελ, οπότε δεν του έδωσαν αυτό το βραβείο για πολύ καιρό. Ωστόσο, το 1922, το βραβεύτηκε για την εργασία του στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Προσωπικές ιδιότητες ενός επιστήμονα

Ο Άλμπερτ ήταν ένας ανοιχτός, ευγενικός, γοητευτικός, αισιόδοξος και εξυπηρετικός άνθρωπος. Οι φίλοι του σημείωσαν σε αυτόυπέροχη αίσθηση του χιούμορ.

τα αξιώματα του Αϊνστάιν της ειδικής σχετικότητας
τα αξιώματα του Αϊνστάιν της ειδικής σχετικότητας

Του άρεσε ιδιαίτερα η μουσική του 18ου αιώνα. Ο ίδιος ήξερε να παίζει βιολί, το οποίο κρατούσε πάντα μαζί του.

Ο Αϊνστάιν έκανε αυτοκριτική για το έργο του, παραδεχόμενος πάντα τα λάθη του, ακόμη και δημόσια. Ποτέ δεν ντρεπόταν που έκανε λάθος, έλαβε υπόψη του με σεβασμό τις εργασίες άλλων επιστημόνων, δεν ανεχόταν ψέματα και αδικίες.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έλαβε έναν τεράστιο αριθμό βραβείων και διακρίσεων, μεταξύ των οποίων και μετά θάνατον.

Οι μονάδες μέτρησης των φωτονίων, το χημικό στοιχείο 99, ένας μικρός αστεροειδής που ανακαλύφθηκε το 1973, ένα γυμνάσιο, ένα αστεροσκοπείο, ένα ινστιτούτο, ιατρικοί οργανισμοί, δρόμοι και, φυσικά, βραβεία - μετάλλια και βραβεία έχουν το όνομά τους αυτός.

Ενδιαφέροντα γεγονότα από τη ζωή

    1. Η μεγαλύτερη συμβολή του Αϊνστάιν θεωρείται η θεωρία της σχετικότητας. Λίγοι γνωρίζουν, αλλά μαζί με αυτόν εργάστηκε και ο επιστήμονας (Γερμανός στην εθνικότητα) David Hilbert. Μπορείτε ακόμη να πείτε ότι εργάστηκαν παράλληλα, καθώς διατηρούσαν συνεχώς επαφές και αντάλλασσαν πληροφορίες κατά τη διάρκεια της έρευνας. Παρουσίασαν τις τελικές εξισώσεις της θεωρίας της σχετικότητας σχεδόν ταυτόχρονα, αλλά το έκαναν με εντελώς διαφορετικούς τρόπους. Αρχικά, πολλοί ήταν σίγουροι ότι ο Hilbert κατάφερε να πετύχει το ίδιο αποτέλεσμα σχεδόν μια εβδομάδα νωρίτερα, αλλά παρουσίασε τον Albert στο κοινό αργότερα, ο οποίος πήρε όλες τις δάφνες και τις τιμές. Παρόλα αυτά, στα τέλη του 20ου αιώνα, βρέθηκαν προσχέδια υπολογισμών και σημειώσεων του D. Gilbert, χάρη στα οποία έγινε σαφές ότι μπορούσε να φέρειθεωρία μέχρι το τέλος χωρίς ήδη δημοσιευμένα στοιχεία. Αν και οι ίδιοι οι επιστήμονες δεν ενδιαφέρθηκαν καθόλου για αυτές τις διαφωνίες.
    2. το πρώτο αξίωμα του Αϊνστάιν
      το πρώτο αξίωμα του Αϊνστάιν
    3. Ο Αϊνστάιν μπόρεσε να αναπτύξει ένα ψυγείο που δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια, το οποίο λειτουργεί αποκλειστικά με θερμάστρες χαμηλής ισχύος. Το 1930, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας πουλήθηκε στην εταιρεία Electrolux, αλλά, δυστυχώς, δεν άρχισαν ποτέ να παράγουν τέτοιο εξοπλισμό.
    4. Το FBI των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής θεωρούσε τον Αϊνστάιν Σοβιετικό κατάσκοπο, έτσι ό,τι συνδεόταν μαζί του αντιμετωπίζονταν με ακραίο φόβο. Μέχρι το τέλος της ζωής του, ο φάκελός του αποτελούνταν από 1,5 χιλιάδες φύλλα.
    5. Ο Ειρηνιστής Αϊνστάιν ζήτησε από τον Ρούσβελτ να διαλύσει την ατομική βόμβα. Ήταν κατηγορηματικά αντίθετος, θεωρώντας το πολύ επικίνδυνο.
    6. Πριν από το θάνατό του, ο Α. Αϊνστάιν εργάστηκε πολύ σκληρά για να εφαρμόσει τη θεωρία του Ενοποιημένου Πεδίου. Πράγμα που έγκειται στο γεγονός ότι με τη βοήθεια μιας κύριας και μονοσήμαντης εξίσωσης να διατυπωθεί και να συνδυαστεί η αλληλεπίδραση 3 κύριων δυνάμεων: ηλεκτρομαγνητική, βαρυτική και πυρηνική. Ίσως ο Αϊνστάιν κατάφερε να κάνει μια εκπληκτική ανακάλυψη, αλλά, δυστυχώς, έκαψε αυτά τα έργα. Τώρα οι απόγονοι μπορούν μόνο να μαντέψουν σε τι θα μπορούσε να φτάσει τότε.
    7. εκατό αξιώματα του Αϊνστάιν
      εκατό αξιώματα του Αϊνστάιν

Κύρια συμβολή στην ανάπτυξη της φυσικής

Τα αξιώματα του Αϊνστάιν είναι το κύριο κλειδί για την εξήγηση πολλών φυσικών φαινομένων. Τα έργα του επιστήμονα έδωσαν μια τεράστια αρχή για την περαιτέρω ανάπτυξη της επιστήμης και άλλαξαν την προσέγγιση στη μελέτη του χώρου και του χρόνου. Χωρίζονται σε δύο τύπους: αξιώματαΗ θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν και η αρχή της σταθερότητας της ταχύτητας του φωτός. Αυτές είναι εντελώς νέες και απαράμιλλες μέχρι τώρα έννοιες στη φυσική.

Το πρώτο αξίωμα του Αϊνστάιν

Λέει για τη σταθερότητα των φυσικών νόμων και τις εξισώσεις που τους χαρακτηρίζουν όταν αλλάζει ένα συγκεκριμένο αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς σε ένα άλλο.

Οι νόμοι της παραμόρφωσης της κατάστασης ενός φυσικού συστήματος δεν επιβαρύνονται καθόλου με ένα τέτοιο γεγονός όπως σε ποιο από τα 2 συστήματα συντεταγμένων που κινούνται μεταξύ τους, σχετίζονται αυτές οι παραμορφώσεις.

Με απλά λόγια, εξήγησε την κίνηση διαφορετικών αδρανειακών πλαισίων αναφοράς ή την κίνηση φυσικών σωμάτων που κινούνται μεταξύ τους με σταθερή ταχύτητα. Όταν ένα σώμα (σύστημα) αλλάζει την τροχιά ή την ταχύτητά του, εκείνη τη στιγμή εφαρμόζεται το GR (γενική σχετικότητα) και κανένα σώμα (σύστημα) δεν μπορεί να θεωρηθεί ως σύστημα αναφοράς.

στοιχεία των αξιωμάτων της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν
στοιχεία των αξιωμάτων της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν

Δεύτερο αξίωμα

Το επόμενο αξίωμα ήταν του Αϊνστάιν: η ταχύτητα του φωτός παρουσία κενού είναι σαφής προς όλες τις κατευθύνσεις και δεν θα αλλάξει όταν η ταχύτητα της πηγής φωτός αποκλίνει από την αρχική τιμή. Με βάση αυτό, το συμπέρασμα υποδηλώνει ότι η ταχύτητα του φωτός είναι περιοριστική και σταθερή ανεξάρτητα από το αδρανειακό σύστημα αναφοράς.

Αυτή η εκπληκτική θεωρία ότι η ταχύτητα του φωτός για όλα γύρω, ανεξάρτητα από το πώς κινούνται, είναι απολύτως η ίδια (υπόκειται σε ορισμένες βοηθητικές συνθήκες), οδηγεί στους μετασχηματισμούς συντεταγμένων που αναπτύχθηκαν προηγουμένως καιΟ χρόνος H. Lorentz τη στιγμή της μετάβασης από το αρχικό αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς σε ένα νέο, το οποίο είναι μεταβλητό σε σχέση με το πρώτο.

Σε αντίθεση με τον Λόρεντς, ο οποίος θεωρούσε τις φόρμουλες του ως μη ρεαλιστικές και πλασματικές, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν τις έκανε πράξη στην πραγματικότητα.

Αυτό χρησίμευσε ως πηγή για τη λήψη της πιο σημαντικής εξίσωσης για την επιστήμη, που συσχετίζει τη μάζα M, την ενέργεια E και την ορμή P: E2=M2 × c4+P2×c2.

Όπου c=ταχύτητα φωτός. Και η ίδια η εξίσωση μπορεί να ονομαστεί μια από τις πρώτες προϋποθέσεις για τη χρήση της ενδοπυρηνικής ενέργειας.

Τα αξιώματα του Αϊνστάιν της ειδικής σχετικότητας

Η ειδική σχετικότητα είναι η πιο σημαντική φυσική θεωρία του χώρου και του χρόνου. Τα αξιώματα SRT του Einstein χρησιμεύουν ως η κύρια βάση των σύγχρονων φυσικών και τεχνικών. Σε αυτές βασίζονται πολλές μεταγενέστερες ανακαλύψεις επιστημόνων από όλο τον κόσμο. Τα στοιχεία της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας (αξίες του Αϊνστάιν) ονομάζονται συχνά σχετικιστική θεωρία και τα φαινόμενα που περιγράφει ονομάζονται σχετικιστικό αποτέλεσμα. Αυτό φαίνεται καλύτερα όταν τα σώματα κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός στο κενό c=3 108 m/s. Αυτά τα αξιώματα του Αϊνστάιν δημιουργήθηκαν το 1905

Η ειδική σχετικότητα εφαρμόζεται μόνο όταν η ταχύτητα των αντικειμένων παραμένει σταθερή και η κίνηση είναι ομοιόμορφη. Τη στιγμή της απόκλισης είτε της ταχύτητας είτε της διαδρομής κίνησης, οι νόμοι του SRT απλώς παύουν να λειτουργούν. Σε μια τέτοια περίπτωση, ισχύει η γενική σχετικότητα.

αξίωμα του Αϊνστάινταχύτητα του φωτός
αξίωμα του Αϊνστάινταχύτητα του φωτός

Άλμπερτ Αϊνστάιν - ο καταλύτης για την ανάπτυξη της επιστήμης της εποχής του

Στην αλλαγή του 19ου και του 20ου αιώνα, η επιστήμη της φυσικής βρισκόταν σε κρίσιμη κατάσταση. Η διέξοδος ήταν η απόρριψη από τον Αϊνστάιν της κλασικής άποψης του χώρου και του χρόνου. Αυτό που κάποτε φαινόταν ξεκάθαρο και προφανές, στην πραγματικότητα, είναι μεταβλητό! Τα αξιώματα του Αϊνστάιν αποδεικνύουν ότι οι ποσότητες και οι έννοιες, που θεωρούνταν σταθερές στη μη σχετικιστική φυσική, σε αυτή τη θεωρία γειτνιάζουν με την κατηγορία των σχετικών.

Όλα τα παραπάνω αξιώματα του Αϊνστάιν έδωσαν μια τεράστια ώθηση στην ανάπτυξη της φυσικής ως επιστήμης. Του άξιζε απολύτως το βραβείο Νόμπελ και η παγκόσμια αναγνώριση!

Συνιστάται: