Alberts Einšteins

Dzīve

Agrīnā dzīve

Einšteins dzimis 1879. gada 14. martā Ulmā, Virtembergā, Vācijā. Viņa ģimene bija ebreju tautības, taču nebija īpaši reliģioza. Tomēr vēlāk dzīvē Einšteins sāka ļoti interesēties par jūdaismu. Einšteins sāka runāt tikai 2 gadu vecumā. Kā stāsta viņa jaunākā māsa Maja, "viņam bija tādas grūtības ar valodu, ka apkārtējie baidījās, ka viņš nekad nemācīsies". Kad Einšteinam bija apmēram 4 gadi, tēvs viņam uzdāvināja magnētisko kompasu. Viņš ļoti centās saprast, kā tā adata varēja pati kustēties tā, ka tā vienmēr rādīja uz ziemeļiem. Adata atradās slēgtā futrālī, tāpēc bija skaidrs, ka nekas tāds kā vējš to nevarēja virzīt, un tomēr tā kustējās. Šādā veidā Einšteins sāka interesēties par dabaszinātņu un matemātikas studijām. Viņa kompass deva viņam idejas, kā pētīt zinātnes pasauli.

Kad viņš kļuva vecāks, viņš devās uz skolu Šveicē. Pēc skolas beigšanas viņš tur ieguva darbu patentu birojā. Tur strādājot, viņš uzrakstīja darbus, kas viņu vispirms padarīja slavenu kā izcilu zinātnieku.

1903. gada janvārī Einšteins apprecējās ar 20 gadus veco serbieti Milevu Mariču.

1917. gadā Einšteins smagi saslima ar slimību, kas viņu gandrīz nogalināja. Viņa māsīca Elsa Lēventāla viņu izārstēja. Pēc tam Einšteins 1919. gada 14. februārī izšķīrās no Milevas un 1919. gada 2. jūnijā apprecējās ar Elzu.

Bērni

Einšteina pirmā meita bija "Līzerla" (neviens nezina viņas īsto vārdu). Viņa piedzima 1902. gada pirmajos mēnešos Novi Sādā, Vojvodinā, Austroungārijā. Savu ļoti īso mūžu (domājams, mazāk nekā divus gadus) viņa pavadīja serbu vecvecāku aprūpē. Tiek uzskatīts, ka viņa nomira no skarlatīnas. Daži uzskata, ka viņa varētu būt dzimusi ar traucējumiem, ko dēvē par Dauna sindromu, lai gan tas nekad nav pierādīts. Neviens nezināja par viņas eksistenci līdz pat 1986. gadam, kad Einšteina mazmeita atrada kurpju kasti, kurā atradās 54 mīlestības vēstules (lielākā daļa no tām bija no Einšteina), ar kurām Mileva un Einšteins apmainījās no 1897. gada līdz 1903. gada septembrim.

Einšteina dēli bija Hanss Alberts Einšteins un Eduards Tete Einšteins. Hanss dzimis 1904. gada maijā Bernē, Šveicē, bet Eduards - 1910. gada jūlijā Cīrihē, Šveicē. Eduards nomira 55 gadu vecumā no insulta Cīrihes psihiatriskajā universitātes slimnīcā. Šizofrēnijas dēļ viņš visu mūžu bija pavadījis patversmēs un ārpus tām.

Vēlākā dzīve

Īsi pirms Pirmā pasaules kara sākuma viņš atgriezās Vācijā, kur kļuva par skolas direktoru. Viņš dzīvoja Berlīnē līdz nacistu valdības nākšanai pie varas. Nacisti ienīda cilvēkus, kuri bija ebreji vai nāca no ebreju ģimenēm. Viņi apsūdzēja Einšteinu, ka viņš palīdzējis radīt "ebreju fiziku", un vācu fiziķi centās pierādīt, ka viņa teorijas ir kļūdainas.

1933. gadā Einšteins un Elza, kurus nacisti draudēja nogalināt un nacistu kontrolētā vācu prese naidīgi uzņēma, pārcēlās uz Prinstonu Ņūdžersijā, ASV, un 1940. gadā Einšteins ieguva ASV pilsonību.

Otrā pasaules kara laikā Einšteins un Leo Šilārds rakstīja ASV prezidentam Franklinam D. Rūzveltam, ka Amerikas Savienotajām Valstīm vajadzētu izgudrot atombumbu, lai nacistu valdība nevarētu tos pārspēt. Viņš bija vienīgais, kurš parakstīja vēstuli. Tomēr viņš nepiedalījās Manhetenas projektā, kas bija projekts, kura ietvaros tika radīta atombumba.

Einšteinam, kurš bija ebrejs, bet nebija Izraēlas pilsonis, 1952. gadā piedāvāja kļūt par prezidentu, taču viņš atteicās, paziņojot: "Es esmu dziļi aizkustināts par mūsu Izraēlas valsts piedāvājumu un vienlaikus skumst un kauns, ka nevaru to pieņemt. " Kā ziņots, Ehuds Olmerts apsvēra iespēju piedāvāt prezidentūras amatu citam neizraēlietim - Elijam Vīzelsam, taču viņš esot bijis "ļoti neieinteresēts".

Viņš mācīja fiziku Prinstonas Augstāko studiju institūtā Ņūdžersijā līdz pat savai nāvei 1955. gada 18. aprīlī no aortas aneirismas plīsuma. Dažas stundas pirms nāves viņš joprojām rakstīja par kvantu fiziku. Viņam tika piešķirta Nobela prēmija fizikā.

Speciālās relativitātes teorija

Einšteins speciālo relativitātes teoriju publicēja 1905. gadā rakstā "Par kustīgu ķermeņu elektrodinamiku". Tajā teikts, ka gaismas ātruma tuvumā mainās gan attāluma mērījumi, gan laika mērījumi. Tas nozīmē, ka, tuvojoties gaismas ātrumam (gandrīz 300 000 kilometru sekundē), garumi šķiet īsāki un pulksteņi tikšķinās lēnāk. Einšteins teica, ka īpašās relativitātes pamatā ir divas idejas. Pirmā ir tāda, ka fizikas likumi ir vienādi visiem novērotājiem, kas viens attiecībā pret otru nekustas.

Par lietām, kas kustas vienā virzienā ar vienādu ātrumu, saka, ka tās atrodas "inerciālā sistēmā".

Cilvēki, kas atrodas vienā "rāmī", mēra, cik ilgā laikā kaut kas notiek. Viņu pulksteņi mēra vienu un to pašu laiku. Bet citā "rāmī" viņu pulksteņi kustas ar citu ātrumu. Iemesls tam ir šāds. Neatkarīgi no tā, kā pārvietojas novērotājs, ja viņš mēra gaismas ātrumu, kas nāk no šīs zvaigznes, tas vienmēr būs viens un tas pats skaitlis.

Iedomājieties, ka astronauts būtu viens pats citā visumā. Tajā ir tikai astronauts un kosmosa kuģis. Vai viņš pārvietojas? Vai viņš stāv nekustīgs? Šie jautājumi neko nenozīmē. Kāpēc? Tāpēc, ka, sakot, ka mēs kustamies, mēs domājam, ka dažādos laikos varam izmērīt savu attālumu no kaut kā cita. Ja skaitļi kļūst lielāki, mēs attālināmies. Ja skaitļi kļūst mazāki, mēs tuvojamies tuvāk. Lai būtu kustība, ir jābūt vismaz divām lietām. Lidmašīna var kustēties ar ātrumu vairāki simti kilometru stundā, bet pasažieri saka: "Es vienkārši sēžu šeit." Lidmašīna var kustēties ar ātrumu vairāki simti kilometru stundā, bet pasažieri saka: "Es vienkārši sēžu šeit."

Pieņemsim, ka daži cilvēki atrodas kosmosa kuģī un vēlas izgatavot precīzu pulksteni. Vienā galā viņi novieto spoguli, bet otrā galā - vienkāršu mehānismu. Tā raidīs vienu īsu gaismas staru uz spoguli un tad gaidīs. Gaisma nokrīt spogulī un atstarojas atpakaļ. Kad tā trāpa mašīnas gaismas detektorā, mašīna saka: "Count = 1," vienlaikus tā izšauj vēl vienu īsu gaismas sprādzienu uz spoguli, un, kad šī gaisma atgriežas atpakaļ, mašīna saka: "Count = 2." Kad tā atduras pret spoguli, mašīna saka: "Count = 2." Viņi nolemj, ka noteikts atstarojumu skaits tiks definēts kā sekunde, un liek mašīnai mainīt sekunžu skaitītāju katru reizi, kad tā ir konstatējusi šo atstarojumu skaitu. Katru reizi, kad tā maina sekunžu skaitītāju, tā arī iedegas gaismu caur iluminatoru zem mašīnas. Tādējādi kāds no ārpuses var redzēt, kā ik sekundi mirgo gaisma.

Katrs sākumskolas skolēns apgūst formulu d=rt (attālums ir vienāds ar ātrumu, reizinātu ar laiku). Mēs zinām gaismas ātrumu, un mēs varam viegli izmērīt attālumu starp mašīnu un spoguli un to reizināt, lai iegūtu gaismas veikto attālumu. Tātad mums ir gan d, gan r, un mēs varam viegli aprēķināt t. Cilvēki kosmosa kuģī salīdzina savu jauno "gaismas pulksteni" ar dažādiem rokas pulksteņiem un citiem pulksteņiem, un viņi ir apmierināti, ka ar savu jauno gaismas pulksteni var labi mērīt laiku.

Tagad šis kosmosa kuģis lido ļoti ātri. Viņi redz uz kosmosa kuģa pulksteņa mirgošanu, un tad viņi redz vēl vienu mirgošanu. Tikai starp šiem mirkšķiem nav sekundes intervāla. Tie nāk lēnāk. Gaisma vienmēr iet ar tādu pašu ātrumu, d = rt. Tāpēc pulkstenis uz kosmosa kuģa ārējam novērotājam mirgo ne reizi sekundē.

Speciālā relativitāte arī saista enerģiju ar masu, izmantojot Alberta Einšteina formulu E=mc2.

Gaismai no abām zvaigznēm ir vienāds ātrums.


Nobrauktais attālums ir relatīvs attiecībā pret dažādiem atskaites standartiem.


Gaismas pulkstenis ir ātrāks miera stāvoklī un lēnāks kustībā

Masas un enerģijas ekvivalence

E=mc2, ko dēvē arī par masas un enerģijas ekvivalenci, ir viena no lietām, ar ko Einšteins ir visvairāk slavens. Tas ir slavens vienādojums fizikā un matemātikā, kas parāda, kas notiek, kad masa mainās uz enerģiju vai enerģija uz masu. "E" vienādojumā apzīmē enerģiju. Enerģija ir skaitlis, ko piešķir objektiem atkarībā no tā, cik ļoti tie var mainīt citas lietas. Piemēram, ķieģelis, kas karājas virs olas, var piešķirt olai pietiekami daudz enerģijas, lai tā saplīstu. Pīrai, kas karājas virs olas, nav pietiekami daudz enerģijas, lai olu sabojātu.

Pastāv trīs enerģijas veidi: potenciālā enerģija, kinētiskā enerģija un miera enerģija. Divas no šīm enerģijas formām var apskatīt iepriekš minētajos piemēros un svārsta piemērā.

Lielgabala lode karājas uz virves, kas piestiprināta pie dzelzs gredzena. Zirgs velk lielgabala lodi uz labo pusi. Kad lielgabala lodi palaiž, tā kustas uz priekšu un atpakaļ, kā parādīts attēlā. Tā tā darītu mūžīgi, izņemot to, ka virves kustība gredzenā un berzes citās vietās izraisa berzi, un berze visu laiku atņem nedaudz enerģijas. Ja mēs neņemam vērā berzes radītos zudumus, tad zirga sniegtā enerģija tiek nodota lielgabala lodītei kā potenciālā enerģija. (Tai ir enerģija, jo tā atrodas augstu un var krist lejup.) Kad lielgabala lode šūpojas lejup, tā iegūst arvien lielāku ātrumu, tāpēc, jo tuvāk apakšai tā ir, jo ātrāk tā kustas un jo spēcīgāk tā trāpītu tev, ja tu stāvētu tās priekšā. Tad tā palēninās, jo tās kinētiskā enerģija pārvēršas atpakaļ potenciālajā enerģijā. "Kinētiskā enerģija" ir enerģija, kas ir kaut kam, jo tas pārvietojas. "Potenciālā enerģija" ir enerģija, kas kādam priekšmetam ir tāpēc, ka tas atrodas augstāk nekā kāds cits priekšmets.

Kad enerģija pāriet no vienas formas citā, enerģijas daudzums vienmēr paliek nemainīgs. To nevar ne radīt, ne iznīcināt. Šo likumu sauc par "enerģijas saglabāšanas likumu". Piemēram, metot bumbu, enerģija pāriet no jūsu rokas uz bumbu, kad to palaižat. Taču enerģija, kas bija jūsu rokā, un enerģija, kas tagad ir bumbiņā, ir vienāds skaitlis. Ilgu laiku cilvēki uzskatīja, ka enerģijas saglabāšana ir viss, par ko var runāt.

Kad enerģija pārvēršas masā, enerģijas daudzums nemainās. Kad masa pārvēršas enerģijā, enerģijas daudzums arī nepaliek nemainīgs. Tomēr vielas un enerģijas daudzums paliek nemainīgs. Enerģija pārvēršas par masu un masa pārvēršas par enerģiju tādā veidā, ko nosaka Einšteina vienādojums E = mc2.

"m" Einšteina vienādojumā apzīmē masu. Masa ir vielas daudzums, kas atrodas kādā ķermenī. Ja jūs zinātu protonu un neitronu skaitu kādā vielas gabalā, piemēram, ķieģelī, tad jūs varētu aprēķināt tā kopējo masu kā visu protonu un visu neitronu masas summu. (Elektroni ir tik mazi, ka tie ir gandrīz nenozīmīgi.) Masas velk viena otru, un ļoti liela masa, piemēram, Zemes masa, ļoti spēcīgi velk tuvumā esošās lietas. Uz Jupitera jūs svērtu daudz vairāk nekā uz Zemes, jo Jupiters ir tik milzīgs. Uz Mēness jūs svērtu daudz mazāk, jo tā masa ir tikai aptuveni sestā daļa Zemes masas. Svars ir saistīts ar ķieģeļa (vai cilvēka) masu un tā, kas to velk uz atsperes svaru - kas var būt mazāks par Saules sistēmas mazāko Mēnesi vai lielāks par Sauli - masu.

Ne svaru, bet gan masu var pārvērst enerģijā. Cits veids, kā izteikt šo domu, ir teikt, ka matēriju var pārvērst enerģijā. Masas mērvienības tiek izmantotas, lai izmērītu vielas daudzumu kādā priekšmetā. Masa jeb vielas daudzums kādā priekšmetā nosaka, cik lielā enerģijā šo priekšmetu var pārvērst.

Enerģiju var pārvērst arī masā. Ja jūs stumtu bērnu ratiņus, lēni ejot, un jums būtu viegli tos stumt, bet, stumjot tos, ātri ejot, jums būtu grūti pārvietoties, tad jūs domātu, kas ar bērnu ratiņiem ir nepareizi. Tad, ja jūs mēģinātu skriet un konstatētu, ka, pārvietojot bērnu ratiņus ar lielāku ātrumu, tas būtu tas pats, kas stumt pret ķieģeļu sienu, jūs būtu ļoti pārsteigts. Patiesība ir tāda, ka, kaut ko kustinot, palielinās tā masa. Cilvēki parasti šo masas palielināšanos nepamana, jo ar ātrumu, ar kādu cilvēki parasti pārvietojas, masas palielināšanās ir gandrīz niecīga.

Kad ātrums tuvojas gaismas ātrumam, masas izmaiņas kļūst nemanāmas. Ikdienā mums visiem ir kopīga pamatpieredze, ka, jo spēcīgāk mēs kaut ko spiežam, piemēram, automašīnu, jo straujāk mēs varam to iedarbināt. Bet, ja kaut kas, ko mēs spiežam, jau pārvietojas ar lielu daļu no gaismas ātruma, mēs redzam, ka tas turpina palielināt savu masu, tāpēc kļūst arvien grūtāk un grūtāk panākt, lai tas brauc ātrāk. Nav iespējams panākt, lai jebkura masa brauktu ar gaismas ātrumu, jo tam būtu nepieciešama bezgalīga enerģija.

Dažreiz masa mainās uz enerģiju. Parasti piemēri elementiem, kas veic šādas izmaiņas, kuras mēs saucam par radioaktivitāti, ir radijs un urāns. Urāna atoms var zaudēt alfa daļiņu (hēlija atoma kodolu) un kļūt par jaunu elementu ar vieglāku kodolu. Tad šis atoms izstaros divus elektronus, bet tas vēl nebūs stabils. Tas izstaros virkni alfa daļiņu un elektronu, līdz beidzot kļūs par elementu Pb jeb to, ko mēs saucam par svinu. Izmetot visas šīs daļiņas, kurām ir masa, tas ir samazinājis savu masu. Tas ir arī radījis enerģiju.

Lielākajā daļā radioaktivitātes gadījumu visa kaut kā masa nemainās enerģijā. Atombumbā urāns pārvēršas kriptonā un bārijā. Iegūto kriptona un bārija masa nedaudz atšķiras no sākotnējā urāna masas, bet enerģija, kas izdalās šo pārmaiņu rezultātā, ir milzīga. Viens no veidiem, kā izteikt šo ideju, ir rakstīt Einšteina vienādojumu šādi:

E = (_mūrāns - mkryptons _{un bārijs)} c2

Vienādojumā c2 apzīmē gaismas ātrumu kvadrātā. Kvadratizēt kaut ko nozīmē reizināt to ar sevi pašu, tātad, ja gaismas ātrumu kvadrētu, tas būtu 299 792 458 metri sekundē, reizināts ar 299 792 458 metriem sekundē, kas ir aptuveni
(3-108)² = (9-1016 metri2)/sekundes2= 90
000 000 000 000 000 000 000 metri2/sekundes2Tātad
viena kilograma saražotā enerģija būtu šāda:
E = 1 kg - 90 000 000 000 000 000 000 000 000 metru2/sekundes2E
= 90 000 000 000 000 000 000 000 kg metru2/sekundes2vai E
= 90 000 000 000 000 000 000 000 000 džouluvai
E = 90 000 000 teradžoulu

Atombumba, kas eksplodēja virs Hirosimas, izdalīja aptuveni 60 teradžoulus. Tātad aptuveni divas trešdaļas grama radioaktīvās masas šajā atombumbā bija jāzaudē (jāpārvērš enerģijā), kad urāns pārvērtās kriptonā un bārijā.

Einšteina attēls pēc Nobela prēmijas saņemšanas, 1921. gads.


Alberts Einšteins, 1921. gads

BEC

Ideja par Boses-Einšteina kondensātu radās, sadarbojoties S. N. Bosei un profesoram Einšteinam. Einšteins pats to neizgudroja, bet gan pilnveidoja šo ideju un palīdzēja tai kļūt populārai.

Nulles punkta enerģija

Nulles punkta enerģijas koncepciju 1913. gadā Vācijā izstrādāja Alberts Einšteins un Otto Šterns.

Moments, masa un enerģija

Klasiskajā fizikā impulsu izskaidro vienādojums:

p = mv

kur

p ir impulss

m ir masa

v ir ātrums (ātrums)

Kad Einšteins vispārināja klasisko fiziku, iekļaujot tajā masas pieaugumu kustīgās vielas ātruma dēļ, viņš nonāca pie vienādojuma, kas paredzēja, ka enerģiju veido divas sastāvdaļas. Viena komponente ietver "miera masu", bet otra - impulsu, taču impulss nav definēts klasiskajā veidā. Vienādojumā parasti abu komponenšu vērtības ir lielākas par nulli:

E2 = (m0c2)² + (pc)²

kur

E ir daļiņas enerģija

m0 ir daļiņas masa, kad tā nekustas.

p ir daļiņas kustības moments, kad tā pārvietojas.

c ir gaismas ātrums.

Šim vienādojumam ir divi īpaši gadījumi.

Fotonam nav miera masas, taču tam ir impulss. (Gaisma, kas atstarojas no spoguļa, spiež spoguli ar izmērāmu spēku.) Tā kā fotona gadījumā tā m0 = 0, tad:

E2 = 0 + (pc)²

E = pc

p = E/c

Fotona enerģiju var aprēķināt no tā frekvences ν vai viļņa garuma λ. Tās ir savstarpēji saistītas ar Planka sakarību E = hν = hc/λ, kur h ir Planka konstante (6,626×10-34 džoulsekundes). Zinot frekvenci vai viļņa garumu, var aprēķināt fotona impulsu.

Ja daļiņas ar masu ir nekustīgas, jo p = 0, tad:

E02 = (m0c2)² + 0

kas ir tikai

E0 = m0c2

Tāpēc Einšteina vienādojumā izmantoto lielumu "m0" dažkārt sauc par "miera masu". (Burts "0" atgādina, ka mēs runājam par enerģiju un masu, kad ātrums ir 0.) Šī slavenā "masas un enerģijas attiecības" formula (parasti rakstīta bez "0") norāda, ka masai ir liels enerģijas daudzums, tāpēc varbūt mēs varētu pārvērst daļu masas lietderīgākā enerģijas veidā. Kodolenerģētikas nozares pamatā ir šī ideja.

Einšteins teica, ka nav laba ideja izmantot klasisko formulu, kas attiecas uz impulsu un ātrumu, p = mv, bet, ja kāds vēlas to darīt, viņam būtu jāizmanto daļiņas masa m, kas mainās līdz ar ātrumu:

mv2 = m02 / (1 - v2/c2)

Šajā gadījumā varam teikt, ka E = mc2 ir taisnība arī kustīgām daļiņām.

Alberta Einšteina statuja Izraēlas Zinātņu un humanitāro zinātņu akadēmijā.


Einšteins vēlākajos gados, ap 1950. gadiem

Vispārējā relativitātes teorija

Daļa no rakstu sērijas par

Vispārējā relativitāte

G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}}T_{\mu \nu }}}

·           Ievads Vēsture Matemātiskais formulējums ·           Testi

Pamatjēdzieni Relativitātes princips Relativitātes teorija Atsauces sistēma Inerciālais atskaites punkts Atpūtas rāmis Momenta centra rāmis Ekvivalences princips Masas un enerģijas ekvivalence Speciālā relativitāte Dubultā īpašā relativitāte de Sitera invariantā īpašā relativitāte Pasaules līnija Rīmāna ģeometrija

Fenomeni Gravitācijaselektromagnētisms Keplera problēma Gravitācija Gravitācijas lauks Gravitācijas aka Gravitācijas lēcas Gravitācijas viļņi Gravitācijas sarkanais nobīde Redshift Blueshift Laika dilatācija Gravitācijas laika dilatācija Šapiro laika aizkave Gravitācijas potenciāls Gravitācijas kompresija Gravitācijas sabrukums Rāmja vilkšana Ģeodēziskais efekts Gravitācijas singularitāte Notikumu horizonts Plikā singularitāte Melnais caurums Baltais caurums Laiks telpā un telpā Telpa Laiks Telpiskā laika diagrammas Minkovska telpiskais laiks Slēgta laika līkne (CTC) Robu caurums Ellisa tārpju caurums

Vienādojumi Formālisms Vienādojumi Linearizētā gravitācija Einšteina lauka vienādojumi Friedmann Ģeodēzija Mathisson-Papapapetrou-Dixon Hamiltona-Jakobi-Einšteina Izliekuma invārijs (vispārīgā relativitāte) Lorenca daudzstūris Formālisms ADM BSSN Post-nūtona laikmeta Padziļināta teorija Kaluza-Kleina teorija Kvantu gravitācija Supergravitācija

Risinājumi Švarcšilds (interjers) Reissner-Nordström Gödel Kerr Kerr-Newman Kasner Lemaître-Tolman Taub-NUT Milne Robertson-Walker pp-viļņu van Stockum putekļi Weyl-Lewis-Papapetrou Vakuuma risinājums (vispārīgā relativitāte) Vakuuma risinājums

Zinātnieki Einšteins Lorenca Hilberts Puankarē Švarcšilda de Sitter Reissner Nordström Veila Eddington Friedman Milne Zwicky Lemaître Gödel Wheeler Robertsons Bardeen Walker Kerr Chandrasekhar Ehlers Penrose Hawking Raychaudhuri Taylor Hulse van Stockum Taub Newman Yau Thorne citi

·         v ·         t ·         e

Vispārējā relativitātes teorija tika publicēta 1915. gadā, desmit gadus pēc īpašās relativitātes teorijas izveides. Einšteina vispārējā relativitātes teorija izmanto ideju par telpiskumu. Telpiskā laika jēdziens ir tas, ka mums ir četrdimensiju Visums, kam ir trīs telpiskās (telpas) dimensijas un viena laika (laika) dimensija. Jebkurš fizikāls notikums notiek kādā vietā šajās trīs telpas dimensijās un kādā laika momentā. Saskaņā ar vispārējo relativitātes teoriju jebkura masa izraisa telpiskā laika izliekumu, un jebkura cita masa seko šiem izliekumiem. Lielāka masa izraisa lielāku izliekumu. Tas bija jauns veids, kā izskaidrot gravitāciju (gravitāciju).

Vispārējā relativitāte izskaidro gravitācijas lēcu izkliedi, kas ir gaismas izliekšanās, kad tā pietuvojas masīvam objektam. Saules aptumsuma laikā tika pierādīts, ka šis skaidrojums ir pareizs, jo aptumsuma tumsas dēļ varēja izmērīt, kā Saule izliek zvaigžņu gaismu no tālām zvaigznēm.

Vispārējā relativitāte arī aizsāka kosmoloģiju (teorijas par mūsu Visuma struktūru lielos attālumos un ilgā laika posmā). Einšteins uzskatīja, ka Visums var mazliet izliekties gan telpā, gan laikā, tāpēc Visums vienmēr ir pastāvējis un vienmēr pastāvēs, un tāpēc, ja kāds objekts pārvietojas Visumā, ne ar ko nesaskaras, tas pēc ļoti ilga laika atgrieztos savā sākuma vietā no otras puses. Viņš pat mainīja savus vienādojumus, iekļaujot tajos "kosmoloģisko konstanti", lai varētu izveidot nemainīga Visuma matemātisko modeli. Vispārējā relativitātes teorija arī pieļauj, ka Visums var izplesties (kļūt lielāks un mazāk blīvs) uz visiem laikiem, un lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka astronomija ir pierādījusi, ka tā tas arī notiek. Kad Einšteins saprata, ka labus Visuma modeļus iespējams izveidot arī bez kosmoloģiskās konstantes, viņš kosmoloģiskās konstantes izmantošanu nosauca par savu "lielāko kļūdu", un šī konstante teorijā bieži netiek iekļauta. Tomēr daudzi zinātnieki tagad uzskata, ka kosmoloģiskā konstante ir nepieciešama, lai iekļautu visu, ko mēs tagad zinām par Visumu.

Populāra kosmoloģijas teorija tiek saukta par Lielo sprādzienu. Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju Visums izveidojās pirms 15 miljardiem gadu tā sauktajā gravitācijas singularitātē. Šī singularitāte bija maza, blīva un ļoti karsta. Saskaņā ar šo teoriju visa mums šodien zināmā matērija radās šajā punktā.

Einšteinam pašam nebija idejas par "melno caurumu", taču vēlāk zinātnieki izmantoja šo nosaukumu, lai apzīmētu objektu Visumā, kas tik ļoti izliek telpiskumu, ka no tā nevar izkļūt pat gaisma. Viņi uzskata, ka šie īpaši blīvi objekti veidojas, kad iet bojā milzu zvaigznes, kas ir vismaz trīs reizes lielākas par mūsu Sauli. Šim notikumam var sekot tā sauktā supernova. Melno caurumu veidošanās var būt galvenais gravitācijas viļņu avots, tāpēc gravitācijas viļņu pierādījumu meklēšana ir kļuvusi par svarīgu zinātnisku nodarbi.

Pārliecības

Daudzi zinātnieki rūpējas tikai par savu darbu, taču Einšteins bieži runāja un rakstīja arī par politiku un mieru pasaulē. Viņam patika idejas par sociālismu un tikai vienu valdību visai pasaulei. Viņš darbojās arī cionisma - centienu izveidot jaunu Izraēlas valsti - labā.

Einšteina ģimene bija ebreju tautības, taču Einšteins nekad nopietni nepraktizēja šo reliģiju. Viņam patika ebreju filozofa Baruka Spinozas idejas, un viņš arī uzskatīja, ka budisms ir laba reliģija. ^[]

Lai gan Einšteins izdomāja daudzas idejas, kas palīdzēja zinātniekiem daudz labāk izprast pasauli, viņš nepiekrita dažām zinātniskajām teorijām, kas patika citiem zinātniekiem. Kvantu mehānikas teorijā tiek runāts par lietām, kas var notikt tikai ar noteiktu varbūtību, ko nevar precīzāk paredzēt, lai cik daudz informācijas mums būtu. Šis teorētiskais meklējums atšķiras no statistiskās mehānikas, kurā Einšteins veica nozīmīgu darbu. Einšteinam nepatika tā kvantu teorijas daļa, kas noliedza kaut ko vairāk par varbūtību, ka, kaut ko faktiski izmērot, kaut kas izrādīsies patiess; viņš uzskatīja, ka vajadzētu būt iespējai prognozēt jebko, ja vien mums ir pareiza teorija un pietiekami daudz informācijas. Reiz viņš teica: "Es neticu, ka Dievs spēlē kauliņus ar Visumu."

Tā kā Einšteins tik ļoti palīdzēja zinātnei, viņa vārdu tagad lieto vairākās lietās. Viņa vārdā nosaukta fotohīmijā izmantotā vienība. Tā ir vienāda ar Avogadro skaitli, kas reizināts ar viena gaismas fotona enerģiju. Zinātnieka vārdā nosaukts arī ķīmiskais elements Einšteins. Slengā mēs dažkārt ļoti gudru cilvēku saucam par "Einšteinu".

Kritika

Lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka Einšteina īpašās un vispārējās relativitātes teorijas darbojas ļoti labi, un izmanto šīs idejas un formulas savā darbā. Einšteins nepiekrita, ka parādības kvantu mehānikā var notikt tīras nejaušības dēļ. Viņš uzskatīja, ka visām dabas parādībām ir izskaidrojumi, kas neietver tīru nejaušību. Lielu daļu savas turpmākās dzīves viņš pavadīja, cenšoties atrast "vienotu lauka teoriju", kas ietvertu viņa vispārējo relativitātes teoriju, Maksvela elektromagnētisma teoriju un, iespējams, labāku kvantu teoriju. Lielākā daļa zinātnieku neuzskata, ka šis mēģinājums viņam būtu izdevies.