ALBERT EINSTEIN

14. 3. 1879 (Ulm, Německo) - 18. 4. 1955 (Princeton, New Jersey, USA)

Dalo by se říci, že Einsteinův zájem o fyziku byl do jisté míry přednastaven či lépe řečeno podnícen již tím, že jeho otec řídil továrnu na výrobu dynam. Traduje se, že první Einsteinův zájem o fyziku zapříčinil kompas, který dostal malý Albert asi ve čtyřech či pěti letech. V deseti letech potom Einstein začíná se samostudiem přírodních věd. Střední školu studoval v Mnichově, kam se rodina přestěhovala, odtud, po zkrachování otcovy firmy se stěhují do italské Pavie. Albert nejprve zůstává v Mnichově, aby dokončil střední školu, ještě než ji však dostudoval, hlásil se již v 16ti letech na Spolkovou technickou vysokou školu v Curychu, prošel však pouze z fyziky a matematiky, ale z ostatních předmětů propadl. Bylo mu tedy doporučeno dostudovat střední školu, kterou nakonec dokončil ve Farau v roce 1896 a byl také přijat na Curyšskou polytechniku. Téhož roku se zřekl německého občanství. Školu studoval 4 roky, během studií se seznámil například s Nikolou Teslou a také se svou pozdější manželkou Milenou Maričovou (1902 -nemanželská dcera, dána k adopci - zemřela, v lednu 1903 se Albert Einstein oženil s Milevou Maričovou. O rok později se jim narodil syn Hans Albert. V roce 1910 přišel na svět syn Eduard. S Milevou se Einstein rozvedl v roce 1919 a vzápětí se oženil se svou sestřenicí Elsou Löventhalovou). Švýcarské občanství získává v roce 1901. Einstein chtěl učit na vysoké škole fyziku a matematiku, bohužel také díky jeho určité drzosti se mu nedařilo místo sehnat. Jeho otec mu nakonec dohodil místo na švýcarském patentovém úřadě. Tato práce nebyla pro Einsteina příliš náročná, a tudíž měl spoustu času věnovat se své vlastní práci (řada myšlenkových experimentů). Také díky tomu získává roku 1905 doktorát za práci „O novém určení molekulárních rozměrů.“ Roku 1911 přijíždí také do Prahy, kde působí jako profesor teoretické fyziky, žil zde rok a čtvrt, ale bohužel ho Praha prý moc nenadchla (sepsal zde 11 vědeckých prací). V roce 1921 zde přednášel svou teorii relativity. Roku 1912 odjíždí Einstein z Prahy do Curychu, zde je jmenován profesorem teoretické fyziky. Roku 1914 se stává profesorem fyziky na universitě v Berlíně a ředitelem institutu císaře Viléma, získává znovu německé občanství. Roku 1921 se stává členem londýnské Královské společnosti. Roku 1933 emigruje do USA. Stává se profesorem teoretické fyziky na Princtonu. Roku 1940 získal americké občanství. Po druhé světové válce se stal předsedou sdružení amerických fyziků, které se postavilo proti zneužití jaderné energie pro válečné účely. Byl mu nabídnut úřad presidenta státu Izrael (1952) což odmítl. Spolupracoval s Dr. Chaimem Weizmannem na založení Hebrejské univerzity v Jeruzalému. Ke konci života Einstein pracoval na jednotné teorii pole. (experiment Eldridge)

Tento rok sepsal Einstein 4 články, které se staly základem moderní fyziky (dokázal to bez odkazů na odbornou literaturu a diskuzí s odbornými kolegy):

1.) Brownův pohyb – článek se nazýval: „O pohybu — potřebném pro molekulární kinetickou teorii tepla — malých částic umístěných v klidné kapalině“ jde o empirický důkaz reality atomů, je to statistický popis chování atomů, cesta, jak spočítat atomy pohledem do mikroskopu (existence atomů byla do té doby jen předpokládána, ale ne dokázána)

2.) Fotoelektrický efekt (1921 – Nobelova cena) Je to záležitost kvantové fyziky, článek se jmenoval „O heuristickém hledisku dotýkajícím se vznikem a přeměnou světla“ myšlenka světelných kvant (fotonů) (kvantová povaha světla-již Max Planck) dnešní využití například v solárních panelech

3.) Speciální teorie relativity (30. 6. 1905 ji publikoval Einstein v článku „O elektrodynamice pohybujících se těles“)

je to teorie času (t), vzdáleností (s), hmoty (m) a energie(E)=elektromagnetismus

Jádrem Einsteinových úvah bylo: „že se světlo v prázdném prostoru šíří stále konstantní rychlostí, nezávislou na stavu pohybu emitujícího tělesa.“

Příklad Einsteinova myšlenkového experimentu: „Na koleji se pohybuje vlak rychlostí zleva doprava. Zatímco se vlak nachází přesně ve středu úseku 1-2, udeří v bodech 1 a 2 „současně“ blesk. Přesně ve středu vlaku se nachází pozorovatel A. Pokud by se nyní někdo zeptal pozorovatele A, zda blesk uhodil současně na místech 1 a 2, odpověděl by kladně, protože ví, že se nachází ve středu úseku 1-2, a že k němu pozorovaný jev dorazí z obou míst stejnou rychlostí. Pokud by stejnou otázku dostal naopak pozorovatel B, který se pohybuje rychlostí v k místu 2, bude přesvědčen, že blesk uhodil nejprve na místě 2 a potom teprve na místě 1.“ (str.35)

= čas je stále ve spojení s pohybem. Důsledkem je, že rychlost „jakoby“ spomaluje čas a délky se se vzrůstající rychlostí zdají kratší – o kolik? – to již přesně vypočítal Lorentz - jedná se o faktor √1-(v/c)² - s tím se počítá i při Einsteinově diletaci času (tu jsme si vysvětlili na semináři příkladem atomových jader vesmírného prachu, která se nachází ve výšce cca 20 km nad zemí a dle tradičního pojetí výpočtů by při jejich životnosti nestihly doletět na zem, přesto to díky dilataci času dokáží)

(Karamanolis, Stratis, Albert Einstein, Teorie relativity pro každého)

4.) Ekvivalence hmotnosti a energie – článek se nazýval: „Závisí setrvačnost tělesa na jeho energii?“ E=mc² (původně m-E/c²)=energie hmoty je rovna její hmotnosti vynásobenou čtvercem rychlosti světla.

Tyto články vyšly v Annalen der Physik

Vazby mezi gravitací a geometrickými vlastnostmi časoprostoru, potvrdila astronomická měření (poprvé byla potvrzena 29. května 1919 při sledování zatmění Slunce – Arthur Eddington).

-Nabourává euklidovský prostor (x prostor je dle teorie relativity zakřivený v důsledku působení těles vážící se na jejich hmotnost)

-Boří některé Newtonovy předpoklady – Newtonova gravitace předpokládá přímé působení těles na dálku – problém nastává například v případě zatmění Slunce – jak to, že slunce stále stejně přitahuje Zemi, když je mezi nimi Měsíc? Dalším problémem je otázka jak je možné, že různě velká tělesa uvedená do pohybu na ploše urazí rozdílnou vzdálenost, ale pokud je pustíme ze stejné výšky na zem, dopadnou stejně?

Jak vypadal základní Einsteinův myšlenkový experiment k řešení těchto problémů: „Představme si, že se nacházíme, aniž bychom o tom věděli, ve výtahu mrakodrapu, který v důsledku poruchy počíná padat stále níže a sice rychlostí, která se v důsledku gravitace stále zvyšuje. Pokud nyní necháme padat železnou kouli a tužku zjistíme, že oba předměty nedopadnou na podlahu výtahu, ale budou se vznášet v tom místě, kde je vypustíme z ruky. Pokud tyto předměty posuneme rukou, budou se hýbat přímočaře ve směru tohoto impulzu. Pokud bychom nevěděli, že se nacházíme ve výtahu, měli bychom snahu vysvětlovat si toto nápadné chování předmětu tím, že jsme ve stavu beztíže, kde neexistuje žádná přitažlivá síla způsobená gravitací. Představme si však naopak, že náš výtah se nachází, aniž bychom to věděli, skutečně ve vesmíru, vzdálen od jakýchkoli nebeských těles. Představme si také, že výtah bude uveden nějakou silou do pohybu v určitém směru. Pokusíme-li se nyní opakovat dříve zmíněné pokusy zjistíme, že spuštěné předměty skutečně padají k podlaze výtahu, jako bychom byli na Zemi. Přitom pojem „podlaha“ výtahu bude závislý na směru, ve kterém se výtah pohybuje (stěna protilehlá pohybu). Pokud by nyní vypuštěné předměty dostaly impulz ze směru kolmého ke směru pohybu výtahu, pak by se nepohybovaly přímým směrem jako u předchozího pokusu, ale padaly by zakřivenou dráhou k podlaze. Kdybychom se nyní pokoušeli objasnit výsledky tohoto pokusu, mohli bychom dojít k závěru, že se nacházíme na povrchu Země pod vlivem zemské gravitace.“ (str.69)

= urychlující a gravitační pole nelze na základě fyzikálních dějů odlišit = výsledek pohybujících se vztažných soustav

„Předměty nepadají k zemi proto, že jsou Zemí přitahovány, ale proto, že prostor v okolí Země, stejně jako prostor okolo každého nebezkého tělesa, je zakřiven, takže předměty nemají jiné volby, než padat směrem ke středu Země“ (str. 75)

(Karamanolis, Stratis, Albert Einstein, Teorie relativity pro každého)



Počet shlédnutí: 137