Albert Einstein: Biografia

1. I suoi primi anni e la vita personale

Nato il 14 marzo 1879 a Ulm in Repubblica federale di Germania, Einstein è meglio conosciuto come il creatore della teoria della relatività (che ha rivoluzionato i concetti di spazio, tempo). E 'uno dei volti più riconosciuti del secolo scorso. Dopo la scuola in luoghi diversi (München, Aarau e Svizzera) ha iniziato a studiare Matematica e Fisica presso il Politecnico nazionale svizzero a Zurigo (Svizzera). Ha superato tutti gli esami studiando gli appunti dei suoi amici (come spesso perdere le sue lezioni) e si è laureato nel 1900, studiando il suo stretto amico Marcel Grossman note. Dopo la laurea ha iniziato a lavorare come un esaminatore di brevetti di terzo grado (impiegato) nel 1902 presso l'Ufficio Brevetti Svizzero di Berna. Einstein sempre antipatia per la disciplina autorevole / rigido nelle scuole e istituti in Germania e che era la ragione principale si trasferisce in Svizzera.

Ha sempre avuto una profonda curiosità sul funzionamento della Natura intorno a noi ed era sempre interessato a conoscere le ragioni alla base di diversi fenomeni. Una volta, all'età di 5, suo padre gli mostrò una bussola tascabile. Einstein è stato molto impressionato dallo strumento e ha mostrato la sua acutezza intensa per conoscere il suo funzionamento. Nel 1903, sposò Mileva Einstein Martsch (una ragazza serba da Austria), che fu suo compagno di classe al Fondo Nazionale Svizzero Polytechnic Institute. Il lavoro come un esaminatore di brevetti gli ha permesso un sacco di tempo libero che ha sempre trascorso le sue indagini scientifiche e il risultato sbocciato in tre brevi articoli da lui pubblicati nel 1905, che ha completamente cambiato le nostre idee di spazio, tempo, massa, moto e della gravitazione ( da discutere nella prossima sezione).

Vita coniugale Einstein non era molto soddisfacente, e anche se aveva due figli e una figlia da Mileva, alla fine ha divorziato da lei. Si sposò di nuovo, questa volta la sua prima cugina Elsa, da cui ebbe due figlie. Anche se, ha vissuto una vita tranquilla e personale con un numero limitato di amici, aveva un interesse vitale negli affari umani ei problemi sociali. Era un grande amante della musica classica e sempre intervallate suo studio della fisica con il gioco il suo amato violino. Il suo comportamento semplice, in unione con la natura, l'onestà e la gentilezza ispirato persone in tutto il mondo e con il tempo ha fatto veramente un cittadino del mondo.

2. Contributi scientifici

A partire da sue carte seminali nel 1905, l'entità dei contributi di Einstein alla fisica è così vasta e centrale che la fisica moderna cosiddette messaggio 1905) potrebbe essere conosciuto come "fisica einsteiniana".

a) I Papers 1905

L'anno 1905 fu veramente epocale nella storia della scienza, perché in questo anno Einstein pubblicò tre articoli brevi classici, ma tecnica sulla rivista "Annal Der Physik" solo dopo aver ricevuto il suo dottorato presso l'Università di Zurigo per una tesi dal titolo "On a New La determinazione delle dimensioni molecolari ". Questi documenti sono stati a rivoluzionare il mondo della fisica, tanto che ciascuno di essi costituito la base per una nuova branca della fisica. Il primo documento è stato l'effetto fotoelettrico, che ha spiegato sulla base dell'idea di Max Planck, che ha suggerito che la luce poteva essere pensato come una pioggia di minuscole particelle (poi chiamate fotoni). Questo concetto rivoluzionario sulla natura della luce ha portato alla dualità di onde elettromagnetiche. Questa spiegazione dell'effetto fotoelettrico di Einstein è stata accettata dopo una lunga pausa, quando Millikan verificato sperimentalmente l'equazione derivata da Einstein e Einstein ricevette il Premio Nobel per essa nel 1921.

Il suo secondo documento storico è stato intitolato "Sulla Elettrodinamica dei corpi in movimento" che contengono ciò che è comunemente noto come 'La teoria della relatività speciale'. Einstein, in questo lavoro, spiega bene come le misure dello spazio-tempo sono influenzati dal movimento relativo tra osservatore e osservato. In un certo senso, questa teoria rivoluzionaria può essere meglio considerato come una continuazione delle grandi idee che sono state alla base della nostra descrizione della scienza della natura da Galileo, Newton e tutti gli altri. Il cuore di questa teoria è che la realizzazione di tutte le misure dello spazio-tempo dipende dalle decisioni giudiziarie, se due eventi distinti si verificano in modo simultaneo. Einstein esclude i concetti di simultaneità assoluta e il tempo di spazio assoluto in base a leggi di trasformazione galileiane e ha proposto la teoria della relatività speciale (STR), dove vengono sostituite le trasformazioni galileiane dalle equazioni di trasformazione di Lorentz per lo spazio-tempo. STR occupa dei sistemi inerziali cioè i sistemi muovono con una velocità uniforme relativa e l'intera teoria è basata sul punto di vista dei seguenti due postulati.

i) Principio di Relatività: il fisico (naturale) leggi della natura sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali vale a dire che deve conservare le loro forme relativi a tutti gli osservatori in uno stato di moto relativo uniforme.

ii) Principio della costanza della velocità della luce: La velocità della luce nel vuoto è un esempio numerico costante la velocità della luce è indipendente dalla velocità di un osservatore, nonché la velocità della sorgente luminosa stessa.

I fenomeni predetto da STR contrazione di lunghezza simile, dilatazione del tempo e il paradosso dei gemelli sono alcune delle sue caratteristiche drammatiche. STR porta anche a due conseguenze notevoli, primo relatività di massa che indica la variazione di massa di un corpo che si muove con una certa velocità e la seconda equivalenza massa-energia vale a dire la materia può trasformarsi in energia e viceversa (sono intercambiabili). Inoltre, Einstein ha dimostrato che la teoria unificata di Maxwell dell'elettricità e del magnetismo è coerente con STR, che è incompatibile con la meccanica newtoniana. STR è coerente con la meccanica quantistica (che di per sé è il risultato della dicotomia dualità spiega) anche e Dirac proposto un formato unificato (Relativistic Quantum Theory) dei due di maggior successo, le teorie meravigliose (QM e la Teoria della Relatività) del secolo scorso, che ulteriormente portato al concetto di "Antimatter". Naturalmente, il newtoniano, meccanica è un'approssimazione di questo formato generalizzato unificato, a livello microscopico di osservazione in cui le velocità relative molto inferiore rispetto alla velocità della luce e le masse sono abbastanza grandi. Così, va al di là del STR-newtoniano relatività galileiana per includere tutte le leggi della natura: non solo le leggi della meccanica, ma dell'elettrodinamica pure. La Teoria della Relatività ha svolto un ruolo importante nello sviluppo della fisica moderna. Terzo documento del 1905 si è basata sul moto browniano (irregolare zigzag movimento) di minuscole particelle in sospensione, ad esempio in terza media i granelli di polline in particelle di polvere d'acqua o minuto in aria in una stanza chiusa. Einstein ha dimostrato che il bombardamento delle particelle microscopiche di fluido in movimento casuale delle molecole risultati nel moto browniano. Queste previsioni sono state successivamente confermata sperimentalmente e contemporaneamente ha verificato anche la teoria molecolare della materia. Einstein ha fatto storico il lavoro scientifico ben prima che ha ricoperto una posizione accademica in istituti scientifici / università, ha lavorato presso la sede di brevetto svizzero 1902-1909.

b) teoria della relatività generale

A proposito di 1912, Einstein ha iniziato il suo studio sulla gravità, con l'aiuto del suo stretto amico Marcel Grossman (un matematico di fama), esprimendo gli effetti della gravità in termini di "calcolo del tensore", che grandemente facilitato calcoli in quattro dimensioni spazio, tempo. Nel 1915 Einstein ha annunciato una nuova teoria per spiegare l'apparente conflitto tra le leggi della relatività (sulla base di STR) e la gravitazione. Al fine di risolvere il conflitto, ha pubblicato Teoria della Relatività Generale (GTR), che è un'estensione del concetto di spazio-tempo piatto (STR) al concetto di spazio-tempo curvo (che corrisponde a GTR).

Questa estensione di STR era di tener conto di tutti gli effetti dovuti alla gravità su materia e luce, e ha concluso che anche i raggi luminosi si ripiegano in un forte campo gravitazionale. Inoltre, sulla base di spazio-tempo, ha proposto un approccio completamente nuovo per gravità basa sul principio di equivalenza secondo il quale la forza prodotta dalla forza di gravità è equivalente alla forza prodotta dalla accelerazione, quindi è teoricamente difficile discriminare tra la forza dovuta all'accelerazione e alla forza gravitazionale. E in un modo più generale, l'uguaglianza di massa inerziale e gravitazionale si manifesta il principio di equivalenza, che è stata verificata per un elevato grado di accuratezza da Dicke nel 1962.

Il rapporto di gravità alla struttura dello spazio-tempo porta inoltre il principio della covarianza generale secondo cui le leggi della natura mantengono il loro (stessa) forma in tutti i sistemi di coordinate (inerziale così come non-inerziale). Da GTR una serie di previsioni che si erano verificati sperimentalmente con successo. GTR ha fornito un concetto totalmente nuovo dell'universo; campo gravitazionale di vari organismi responsabili per la curvatura dello spazio-tempo, la curvatura del fascio di luce in forte campo gravitazionale e l'idea di espandere del nostro universo. Molto presto famoso fisico britannico Aruthur Eddington ha confermato le previsioni di Einstein riguardanti la deflessione del fascio di luce ai bordi del sole in occasione della eclisse solare totale del 29 maggio 1919.

Queste osservazioni hanno mostrato apparente spostamento di importo esattamente come predetto da Einstein nella posizione apparente delle stelle. Un'altra importante conferma della GTR previsione comporta la precessione del perielio di Mercurio, che non poteva essere spiegato dalla meccanica newtoniana. Inoltre, l'effetto ritardo e il numero di altri esperimenti hanno confermato GTR negli ultimi anni. Inoltre, con la scoperta di recessione, la natura delle galassie di Hubble e Humanson nel 1933, le teorie dell'universo ha preso forma un'azienda che confermare le parole di Einstein che "la cosa più comprensibile, l'universo è che è comprensibile.

c) ricerca di una teoria unificata

Negli ultimi anni della sua vita Einstein ha cercato per un formato unificato di interazione elettromagnetica e gravitazionale in termini di una singola interazione. Ha trascorso gli ultimi 25 anni della sua vita a comprendere queste interazioni in termini di modifica della geometria spazio-tempo tra le particelle interagenti. Ha in parte è riuscito a unificare queste interazioni e, talvolta, ha dichiarato "Mi sono bloccato in problemi scientifici piuttosto senza speranza - tanto più che, come un uomo anziano, sono rimasto estraneo alla società" Inoltre, il recente successo in unificante elettromagnetica e debole l'interazione così come il continuo sforzo verso una grande unificazione di tutte le forze fondamentali conferma la correttezza di base del percorso su cui Einstein ha preso le misure principali.

Inoltre, l'idea di emissione stimolata su cui si basano le attuali LASER per la prima volta proposto teoricamente da Einstein nel 1917, il suo contributo in collaborazione con SN Bose le statistiche di "bosoni" (che sono particelle con spin intero), che è popolarmente conosciuta come Bose-Einstein Statistica, Teoria di Einstein del calore specifico dei solidi sulla base di ipotesi quantistica di Planck e varie altre ricerche che contribuiscono di Einstein nel campo della Meccanica Quantistica e Statistica Quantistica sono anche la pena ricordare.

3. View Einstein Verso Quantum Mechanics (QM)

Attraverso QM fornisce una spiegazione immediata e notevole di vari problemi irrisolti del mondo microscopico degli atomi, ma Einstein (uno tra i fondatori della teoria quantistica) è rimasto sempre scettico sulla interpretazione statistica della meccanica quantistica. Era convinzione di Einstein che QM fosse una rappresentazione incompleta delle cose reali. Anche la discussione di Einstein con Bohr nel 1927 e il 1930 al momento del quinto e sesto Solway Congresso fisica non poteva soddisfare ad accettare l'interpretazione di Copenhagen del QM. A suo parere i movimenti delle particelle non erano incerti perché erano in realtà incerta, ma a causa di alcuni parametri mancanti, che egli chiamò "le variabili locali nascoste" che determinano il moto reale di una particella. Nel 1935 Einstein (insieme a Boris Podolsky e Nathan Rosen) ha suggerito l'esperimento di pensiero molto famoso chiamato paradosso EPR, che ha convertito la sua obiezione filosofica e idea di variabili nascoste in una proposizione verificabile. Non ha mai favorito l'interpretazione statistica di QM e sempre in piedi dal determinismo classico fino alla sua morte. La sua visione sulla QM può essere meglio compreso con la sua famosa frase "Dio non gioca a dadi con il mondo", che confermano la sua visione deterministica società piuttosto che il probabilistica della meccanica quantistica.

4. Didattica, onori, premi e altre attività

Einstein è stato nominato professore associato di fisica teorica presso l'Università di Zurigo in Svizzera nel 1909 e fu la prima posizione accademica tenuta da lui. Ha anche lavorato come docente presso l'Università tedesca di Praga e la Federal Institute of Technology di Zurigo nel 1911 e 1912 rispettivamente. Nel 1913 fu eletto membro dell'Accademia Prussiana delle Scienze di Berlino e successivamente aderito l'Università di Berlino nel 1914 e assunse la cittadinanza tedesca, ancora una volta. Durante il periodo 1909-1914 ha ricevuto molti inviti in tutto il mondo a unirsi vari Istituti / Università. Ha anche diretto il Kaiser Wilhelm Institute Fisica nel 1914 come regista. Einstein ricevette il Premio Nobel per la fisica nel 1921 (ma non per la relatività) per la spiegazione meccanica quantistica dell'effetto fotoelettrico. Dopo essere stato eletto Fellow della Royal Society di Londra nel 1921, ha ricevuto il Modello Copley della Royal Society nel 1925 e Medaglia d'oro della Royal Astronomical Society nel 1926. Durante la sua visita negli Stati Uniti nel 1930 è stato offerto un posto permanente presso l'Istituto per gli studi accademici a Princeton. Nel 1933 visitò le università (tra cui Oxford) e gli Istituti in Europa, seguita da varie offerte di fama posti accademici. Sono anni sinistre in Europa, nel 1933, Adolph Hitler giunse al potere e Einstein, un Ebreo, non tornare in Germania, ma ha accettato l'offerta a Princeton. Egli è stato concesso la residenza permanente degli Stati Uniti nel 1935. Uno degli eventi più importanti che hanno avuto luogo nella vita di Einstein era l'offerta della carica di presidente di Israele nel 1952, dal governo di Israele dopo la morte del loro primo presidente che ha rifiutato.

5) Società e umana Affari

Einstein, il fisico, ha sempre prestato una particolare attenzione verso i problemi della nostra società e ha ricevuto l'attenzione del pubblico sulle sue opinioni sul tema diversi, lo stesso di cui sono discussi qui sotto.

a) A proposito di Scienza e Fede

Einstein era profondamente religioso in senso umano, ma non è stato associato ad alcuna religione ortodossa organizzata. Anche se non era religioso in senso stretto del mondo, non era un non-credente sia. La sua opinione riguardo a Dio le sue stesse parole. "Dio è sottile, ma non è dannoso". Nella sua convinzione dei metodi scientifici, come ci insegnano i fatti di ogni sistema sono collegati, e condizionata dalla vicenda. La sua preoccupazione comune per la società, con punto di vista razionalista come conseguenza di metodi scientifici era chiaro nella dichiarazione da lui fatta sulla religione e lo spirito delle scienze come "La scienza senza religione è zoppa, la religione senza scienza è cieca".

b) Perché il socialismo come una soluzione di social-Problemi?

Per il socialismo Einstein era scienza sociale comprendente un studio sistematico della struttura sociale, processi e cambiamenti nella società. Nel suo parere il socialismo era il modo migliore per risolvere i problemi umani, che interessano l'organizzazione di ogni società. A parere di Einstein è "Society", che fornisce un alimento uomo, abbigliamento, il linguaggio, la casa, strumenti di lavoro e varie altre cose attraverso il lavoro collettivo di varie persone conosciute / sconosciute i diversi settori della nostra società, quindi c'è sempre la dipendenza del un individuo alla società. Così il concetto di individualismo non può offrire il modo di risolvere i problemi sociali è diretta arida solo il socialismo Verso una migliore etica socio-end. Il capitalismo e l'individualismo, come sta emergendo nella società moderna come conseguenze della cosiddetta modernizzazione è la vera fonte dei mali nella società secondo l'opinione di Einstein \. Egli ha fortemente sostenuto un sistema governato dal socialismo per proteggere i diritti di un individuo dalla centralizzazione del potere e il potere schiacciante della burocrazia in una società.

c) sulla struttura della Pubblica Istruzione

Einstein definì l'educazione in questo modo: "L'istruzione è ciò che rimane, se uno ha dimenticato tutto quello che ha imparato nelle scuole e nelle università". Era sempre contro l'imposizione l'autorevole (con metodi di paura e di forza) la disciplina sugli studenti nonché una formazione, senza significative vicende umane. Egli era a favore di auto-disciplina nelle scuole, che possono aumentare la fiducia in se stessi della pupilla. A suo parere il miglior uso della formazione è quello di insegnare la storia della scienza agli studenti come mezzo per interpretare il progresso della civiltà non è la storia degli ideali di potere imperialista e il successo militare di promuovere la pace nel mondo.

d) La guerra atomica e la pace nel mondo

Einstein era molto preoccupato per il pericolo per la civiltà a causa di una possibile guerra combattuta con le armi atomiche nel prossimo futuro. Egli aveva fortemente sostenuto un governo mondiale con la partecipazione attiva delle piccole nazioni per salvare il mondo dal monopolio dei paesi potenti così come per risolvere tutti i conflitti, che in passato hanno portato alla guerra. Einstein è stato molto attivo sul disarmo e fu molto colpito con l'uso della bomba atomica durante la Seconda Guerra Mondiale nel 1945, quando il 6 agosto, gli Stati Uniti sganciarono una bomba atomica sulle città gemelle di Nagasaki e Hiroshima in Giappone. Nella sua ultima lettera a Bertrand Russell, appena una settimana prima della sua morte, ha accettato di mettere il suo nome su un manifesto invitando tutte le nazioni del mondo a rinunciare distruttive armi nucleari / chimiche di ogni genere per la pace internazionale. In un recente sondaggio a livello mondiale dopo il completamento del secolo scorso la rivista "Time" Einstein ha annunciato l '"Uomo del secolo"

6. Morte

Dopo la morte della sua seconda moglie Elsa nel 1936, era una persona sola e si dedicò per unificare le leggi della fisica e dovuti alla mancanza di cure adeguate cadde ammalato molte volte. Nel 1955 si ammalò di nuovo e morì in un ospedale di Princeton il 18 aprile 1955 a 1,25 AM Resti mortali di Albert Einstein, un grande cittadino e il mondo fisico, che ha contribuito molto più di qualsiasi altro fisico alla realtà fisica delle leggi naturali nel corso del secolo scorso, sono stati cremati senza seguire i riti religiosi in un luogo segreto e le sue ceneri sono state disperse in uno riservate come luogo per la sua volontà.

RIFERIMENTI

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