הנחותיו של איינשטיין: חומרי הוראה ואלמנטים של תיאוריה מיוחדת

תוכן עניינים:

הנחותיו של איינשטיין: חומרי הוראה ואלמנטים של תיאוריה מיוחדת
הנחותיו של איינשטיין: חומרי הוראה ואלמנטים של תיאוריה מיוחדת
Anonim

העולם שלנו ראה מספר עצום של גאונים בקיומו! הרשימה שלהם מכל העולם היא אינסופית. ישנו מספר עצום של אקסיומות, תיאוריות והשערות שעליהן מבוסס המדע המודרני. המוחות הגדולים של כל הזמנים והעמים בנו את הבסיס של הפיזיקה לבנה אחר לבנה. אלה כוללים את ההנחות של איינשטיין, טרנספורמציות לורנץ, האקסיומה של ארכימדס, משפט פיתגורס, הנוסחה של הרון ועוד רבים אחרים. כל תגלית חדשה גררה סערה של התרגשות וסימלה פריצת דרך בתחום מסוים. במאמר זה, כל תשומת הלב תופנה להנחותיו של איינשטיין.

איינשטיין מניח
איינשטיין מניח

הביוגרפיה של איינשטיין

אלברט איינשטיין נולד ב-14 במרץ 1879 בעיר אולם (גרמניה), במשפחה יהודית. אביו, יחד עם חבר, בבעלות משותפת על מפעל קטן לייצור מלית נוצות לכריות ומזרונים.

מנחותתורת היחסות של איינשטיין
מנחותתורת היחסות של איינשטיין

אמו של המדען הייתה משושלת אמידה שסחרה בתירס. כבר איש משפחה, אביו של אלברט פתח חברה למכירת מוצרי חשמל.

בסתיו 1896, בפוליטכניון בשוויץ, פגש איינשטיין סטודנטית מסרביה, מילווה מאריק, שלימים תהפוך לאשתו.

המדען העתידי כל כך רצה לקבל אזרחות שוויצרית שהוא סירב אזרחות גרמנית על כך. סוף סוף הוא הצליח להשיג זאת ב-1901

למרות כישרונו ויכולותיו יוצאות הדופן, הוא מיהר לחפש עבודה במשך שנתיים, אפילו רעב מחוסר תקווה, אבל לא הפסיק לעשות מדעי הפיזיקה.

יחסם של אחרים ליצירותיו של איינשטיין

מדענים רבים של אותה תקופה ראו בעבודתו של איינשטיין חדשנית מדי, מכיוון שהם מחקו ידע בסיסי בתחום זה. חלק מהמוחות הגדולים של אותה מאה בכל זאת החליטו לדבוק בתיאוריות הקלאסיות, תוך ניסיון לפתח חלופות המפריכות את הנחותיו של אנשניין, אך הם עמדו בפני העובדה שהן אינן ישימות בפועל.

הנחות תורת היחסות של איינשטיין הפכו לא אחת לסיבה למועמדותו לפרס נובל. אבל תיאוריה מהפכנית כזו הפחידה מעט את ועדת נובל, אז הם לא העניקו לו את הפרס הזה הרבה זמן. אבל ב-1922, בכל זאת הוענק לו הפרס על עבודתו על האפקט הפוטואלקטרי.

איכויות אישיות של מדען

אלברט היה אדם פתוח, חביב, מקסים, אופטימי ומועיל. חבריו ציינו בוחוש הומור נהדר.

הנחות היחסות הפרטית של איינשטיין
הנחות היחסות הפרטית של איינשטיין

הוא אהב במיוחד מוזיקה מהמאה ה-18. הוא עצמו ידע לנגן בכינור, שתמיד שמר איתו.

איינשטיין היה ביקורתי על עבודתו, תמיד הודה בטעויות שלו, אפילו בפומבי. הוא מעולם לא התבייש לטעות, התחשב בכבוד בעבודותיהם של מדענים אחרים, לא סבל שקרים ואי צדק.

אלברט איינשטיין קיבל מספר עצום של פרסים והצטיינות, כולל לאחר מותו.

יחידות המדידה של פוטונים, יסוד כימי 99, אסטרואיד קטן שהתגלה ב-1973, אולם התעמלות, מצפה כוכבים, מכון, ארגונים רפואיים, רחובות וכמובן פרסים - מדליות ופרסים נקראים על שמם אותו.

עובדות מעניינות מהחיים

    1. תרומתו הגדולה ביותר של איינשטיין נחשבת לתורת היחסות. מעטים יודעים, אבל יחד איתו עבד על זה המדען (גרמני לפי לאום) דיוויד הילברט. אפשר אפילו לומר שהם עבדו במקביל, מכיוון שהם כל הזמן שמרו על קשר והחליפו מידע במהלך המחקר. הם הציגו את המשוואות הסופיות של תורת היחסות כמעט בו-זמנית, אבל הם עשו זאת בדרכים שונות לחלוטין. בתחילה, רבים היו בטוחים שהילברט הצליח להשיג את אותה תוצאה כמעט שבוע קודם לכן, אבל הוא הציג את אלברט לציבור מאוחר יותר, שקיבל את כל זרי הדפנה והכבוד. למרות זאת, בסוף המאה ה-20 נמצאו טיוטות חישובים והערות של ד' גילברט, שבזכותם התברר שהוא יכול להביא את שלותיאוריה עד הסוף ללא נתונים שפורסמו כבר. למרות שהמדענים עצמם כלל לא התעניינו במחלוקות הללו.
    2. ההנחה הראשונה של איינשטיין
      ההנחה הראשונה של איינשטיין
    3. איינשטיין הצליח לפתח מקרר שאינו דורש חשמל, הפועל אך ורק על תנורי חימום בהספק נמוך. בשנת 1930, הפטנט עליו נמכר לחברת אלקטרולוקס, אך למרבה הצער, הם מעולם לא התחילו לייצר ציוד כזה.
    4. ה-FBI של ארצות הברית של אמריקה החשיב את איינשטיין כמרגל סובייטי, אז כל מה שקשור אליו טופל בפחד קיצוני. עד סוף ימיו, התיק שלו כלל 1.5 אלף גיליונות.
    5. הפציפיסט איינשטיין ביקש מרוזוולט לפרק את פצצת האטום. הוא היה נגד זה באופן מוחלט, חשב שזה מסוכן מדי.
    6. לפני מותו, א. איינשטיין עבד קשה מאוד כדי ליישם את התיאוריה של השדה המאוחד. מה שטמון בעובדה שבעזרת משוואה אחת עיקרית וחד משמעית לנסח ולהרכיב את האינטראקציה של 3 כוחות עיקריים: אלקטרומגנטי, גרביטציוני וגרעיני. אולי איינשטיין הצליח לגלות תגלית מדהימה, אבל, אבוי, הוא שרף את העבודות האלה. עכשיו הצאצאים יכולים רק לנחש למה הוא יכול היה להגיע אז.
    7. מאה מנחות איינשטיין
      מאה מנחות איינשטיין

תרומה עיקרית לפיתוח הפיזיקה

הנחותיו של איינשטיין הן המפתח העיקרי להסבר תופעות פיזיקליות רבות. עבודותיו של המדען נתנו התחלה אדירה להמשך התפתחות המדע ושינו את הגישה לחקר החלל והזמן. הם מחולקים לשני סוגים: postulatesתורת היחסות של איינשטיין ועקרון הקביעות של מהירות האור. אלו הם מושגים חדשים לחלוטין וחסרי תקדים בפיסיקה.

העמדה הראשונה של איינשטיין

זה אומר על הקביעות של חוקי הטבע והמשוואות המאפיינות אותם בעת שינוי מסגרת ייחוס אינרציאלית מסוימת למסגרת אחרת.

חוקי העיוות של מצבה של מערכת פיזיקלית אינם עמוסים כלל בעובדה כמו איזו משתי מערכות הקואורדינטות הנעות זו ביחס לשנייה, עיוותים אלו מתייחסים.

במילים פשוטות, הוא הסביר את התנועה של מסגרות ייחוס אינרציאליות שונות או תנועה של גופים פיזיים הנעים זה ביחס לזה במהירות קבועה. כאשר גוף אחד (מערכת) משנה את מסלולו או מהירותו, באותו רגע מיושם GR (תורת היחסות הכללית), ואף אחד מהגוף (מערכת) אינו יכול להיחשב כמערכת מדווחת.

יסודות של הנחות תורת היחסות המיוחדות של איינשטיין
יסודות של הנחות תורת היחסות המיוחדות של איינשטיין

הנחה שנייה

ההנחה הבאה הייתה של איינשטיין: מהירות האור בנוכחות ואקום היא חד-משמעית לכל הכיוונים ולא תשתנה כאשר מהירות מקור האור חורגת מהערך ההתחלתי. בהתבסס על כך, המסקנה מעידה על עצמה שמהירות האור היא מגבילה וקבועה ללא קשר למסגרת הייחוס האינרציאלית.

התיאוריה המדהימה הזו לפיה מהירות האור לכל הסובבים, לא משנה איך הם נעים, זהה לחלוטין (בכפוף לתנאי עזר מסוימים), מובילה לתמורות הקואורדינטות שפותחו קודם לכןזמן H. Lorentz ברגע המעבר ממסגרת ההתייחסות האינרציאלית המקורית למסגרת חדשה, הניתנת לשינוי ביחס לראשון.

בניגוד ללורנץ, שראה את הנוסחאות שלו כלא מציאותיות ופיקטיביות, אלברט איינשטיין הוציא אותן לפועל במציאות.

זה שימש מקור להשגת המשוואה החשובה ביותר למדע, המקשר בין המסה M, האנרגיה E והתנע P: E2=M2 × c4+P2×c2.

היכן c=מהירות האור. וניתן לכנות את המשוואה עצמה כאחד התנאים המוקדמים הראשונים לשימוש באנרגיה תוך גרעינית.

הנחות היחסות הפרטית של איינשטיין

תורת היחסות המיוחדת היא התיאוריה הפיזיקלית החשובה ביותר של מרחב וזמן. הנחות ה-SRT של איינשטיין משמשות כבסיס העיקרי של פיזיקאים וטכנאים מודרניים. תגליות רבות לאחר מכן של מדענים מכל העולם מבוססות עליהם. המרכיבים של תורת היחסות המיוחדת (הנחותיו של איינשטיין) נקראים לעתים קרובות תורת היחסות, והתופעות שהיא מתארת נקראות האפקט הרלטיביסטי. ניתן לראות זאת בצורה הטובה ביותר כאשר גופים נעים במהירות קרובה למהירות האור בוואקום c=3 108 m/s. ההנחות הללו של איינשטיין נוצרו בשנת 1905

תורת היחסות המיוחדת ישימה רק כאשר מהירות האובייקטים נשארת קבועה והתנועה אחידה. ברגע של סטייה של המהירות או נתיב התנועה, חוקי ה-SRT פשוט מפסיקים לעבוד. במקרה כזה, תורת היחסות הכללית חלה.

הנחת איינשטייןמהירות האור
הנחת איינשטייןמהירות האור

אלברט איינשטיין - הזרז לפיתוח המדע של זמנו

בתחילת המאות ה-19 וה-20, מדע הפיזיקה היה במצב קריטי. הדרך לצאת ממנה הייתה דחייתו של איינשטיין את ההשקפה הקלאסית של חלל וזמן. מה שהיה נראה ברור ומובן מאליו, למעשה, ניתן לשינוי! ההנחות של איינשטיין מוכיחות שכמויות ומושגים, שנחשבו קבועים בפיזיקה הלא-רלטיביסטית, בתיאוריה זו צמודים לקטגוריה של יחסיים.

כל ההנחות לעיל של איינשטיין נתנו תנופה אדירה לפיתוח הפיזיקה כמדע. הוא בהחלט ראוי לפרס נובל ולהכרה עולמית!

מוּמלָץ: