Pagrindiniai Alberto Einšteino proveržiai

Nuo 1920 m., Kai jis įgijo daktaro laipsnį, 1920 m. Albertas Einšteinas padarė daugybę atradimų ir formuluotės, kurios iš esmės pakeitė žmonijos supratimą apie laiką, materiją ir pagrindus tikrovė. Nors vėlesnius dešimtmečius Einšteinas skyrė politiniam aktyvizmui, savo žymiausiems mokslo laimėjimams pelnė jam nuolatinę vietą istorijos metraščiuose ir paskatino visiškai naujų srities plėtrą tyrimas.

Neabejotinai visų laikų garsiausia ir atpažįstamiausia mokslinė formulė E = mc ^ 2 pasirodė Einšteino „Specialioje reliatyvumo teorijoje“, pirmą kartą išleistoje 1905 m. Formulė parodo, kaip objekto masė gaunama padalijus jo kinetinę energiją pagal šviesos greičio kvadratą. Formuliuojančioje formulės išvadoje energija ir masė pateikiami kaip keičiami subjektai ir sujungiami trys akivaizdžiai skirtingi gamtos elementai. Lygtis daro didelę įtaką naujų energijos šaltinių plėtrai ir parodo, kaip saulės širdyje esantis slėgis ir šiluma masę tiesiogiai paverčia energija.

Einšteino „Bendrasis reliatyvumas“, išleistas 1915 m., Pasirodė ten, kur baigėsi „Specialioji reliatyvumo teorija“. Pagrindinė bendro reliatyvumo samprata vystosi įtraukus pagreitį į ankstesnę teoriją. Svarbiausias bendrojo reliatyvumo aspektas apibūdina iškraipymą, kurį masiniai objektai daro erdvėlaikyje. Šis iškraipymas traukia mažesnius objektus link didesnių, o tai paaiškina gravitacijos egzistavimą. Erdvės-laiko pateikimas kaip kaliojo reiškia, kad pats laikas nėra pastovus. Einšteino bendrojo reliatyvumo teorija susilaukė patvirtinimo iš pastebėtų reiškinių, tokių kaip gravitacinis objektyvavimas ir Merkurijaus orbitos pokyčiai. Bendras reliatyvumas taip pat apima pirmąsias tamsiosios materijos pasekmes. Einšteino ir jo kolegos Willemo de Sitterio pastebėta klaida prisidėjo prie tamsiosios materijos atradimo Jano Oorto stebint žvaigždžių judesius.

Einšteino reliatyvumo teorijos didžiąja dalimi remiasi jo šviesos greičio, kaip absoliuto, samprata. Prieš tai įprastos žinios laikėsi nuomonės, kad erdvė ir laikas yra absoliučios sąvokos, kuriomis grindžiama fizika. Einšteinas teigė, kad šviesos greitis išlieka toks pats bet kokiomis sąlygomis, net ir vakuume, ir niekada negali padidėti. Pavyzdžiui, tuo pačiu greičiu judančios transporto priemonės šviesos greičiu išmestas objektas nepravažiavo pro transporto priemonę. Einšteinas taip pat pristatė šviesą kaip dalelių rinkinį, o ne bangą. Ši teorija, pelniusi Einšteinui 1921 m. Nobelio premiją fizikoje, prisidėjo prie kvantinės fizikos vystymosi.

1905 m. Einšteinas pateikė lygtį, paaiškinančią atsitiktinius dalelių judesius, žinomus kaip Brownian judesio, atsirandančio dėl smūgių su iki šiol nežinomomis molekulėmis, kurie suteikė pamatą dalelei teorija. 1910 m. Einšteinas paskelbė straipsnį apie kritinę opalescenciją, kuriame paaiškinamas šviesos sklaidos reiškinys, suteikiantis dangui spalvą. 1924 m. Einšteinas, remdamasis Satyendra Bose'o teorija apie šviesos sudėtį, padarė išvadą, kad paaiškintų atomų struktūrą. Vadinamoji Bose-Einšteino statistika dabar suteikia įžvalgos apie bozono dalelių surinkimą.