ألبرت أينشتاين: سيرة الفيزيائي الذي اكتشف النسبية

السيرة الذاتية ألبرت أينشتاين - عالم الفيزياء الألماني ، مؤلف الصيغة الشهيرة E = mc² ، يتمتع ألبرت أينشتاين بشهرة عالمية. قلبت نظرياته حول النسبية الخاصة والعامة عالم الفيزياء رأسًا على عقب.

فهرس
  • سيرة ذاتية قصيرة
  • النسبية الخاصة
  • النسبية العامة
  • ملتزمون بالسلام
  • موته
  • معدل ذكائه
  • التوحد اينشتاين؟
  • تواريخها الرئيسية
  • اقتباساته

سيرة ذاتية قصيرة لألبرت أينشتاين - ولد ألبرت أينشتاين في أولم بألمانيا في 14 مارس 1879 ، ونشأ في أسرة يهودية دون الكثير من الحماسة الدينية. عازف ، أعطته والدته طعم الموسيقى ، بينما أيقظ والده وعمه فيه حب الرياضيات. على الرغم من الفضول النهم في بعض المجالات ، إلا أن أساتذته ما زالوا متشككين بشأنه. صحيح أنه برع في الرياضيات ، لكنه كان أداؤه ضعيفًا في جميع المواد الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عسر القراءة الذي يعاني منه حتى يبلغ العاشرة من العمر لا يجعل مهمته أسهل. بطريقة ما ، واصل أينشتاين تعليمه في المدرسة الثانوية (Gymnasium) (المدرسة الثانوية الألمانية) ، حيث كان التعليم الجامد والعسكري المقدم في ذلك الوقت لم يفعل الكثير لتقوية حبه للمدرسة.

في ذلك الوقت ، اضطر والديه ، من خلال عودة الحظ المؤسفة ، إلى مغادرة البلاد إلى إيطاليا. انضم إليهم ألبرت أينشتاين هناك لمدة عام ، قبل أن ينهي دراسته. ثم يطمح للانضمام إلى مدرسة البوليتكنيك في زيورخ. على الرغم من فشله الأول ، تم قبوله هناك في النهاية عام 1896. ومع ذلك ، ظلت نتائجه مخيبة للآمال. في عام 1900 حصل على رخصته. ولكن بدون توصية من أساتذته ، بالكاد يمكن أن يطمح أينشتاين إلى مناصب أكاديمية. بعد فترة من البطالة ، تقدم بطلب للحصول على الجنسية السويسرية ، وعمل منذ عام 1902 كخبير في المكتب الفيدرالي للبراءات في برن. يسمح له جدوله الزمني بالتركيز على عمل الفيزياء ، وهو موضوع لا يزال متحمسًا له.

نظرية النسبية الخاصة لألبرت أينشتاين

بعد زواجه من الفيزيائي ميليفا ماريك عام 1903 ، واصل البحث الذي كان قريبًا من قلبه. أدت هذه إلى صياغة أربع مقالات أساسية وثورية ، نُشرت عام 1905 في المجلة الألمانية Annalen der Physik . بعد تقديم التفسيرات النظرية للتأثير الكهروضوئي (طبيعة الضوء) ثم الحركة البراونية (الحركة الجزيئية) ، يسهب أينشتاين في واحدة من أكبر المشاكل الفيزيائية في ذلك الوقت. في الواقع ، بين النظريات المتناقضة للميكانيكا الكلاسيكية لنيوتن والكهرومغناطيسية لماكسويل ، فإن الانضباط في طريق مسدود.

في مقال بعنوان "في الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة" ، قدم أينشتاين أخيرًا الحل للتوفيق بين الفرضيتين. لهذا ينطلق الفيزيائي من مبدأين: سرعة الضوء ثابتة في الفراغ مهما كان مصدره. تطبق قوانين النسبية الفيزيائية بنفس الطريقة في إطار مرجعي بالقصور الذاتي (أي في وسط ثابت ، بدون تسارع أو تغيير في الاتجاه: إطاران مرجعيان في حركة مستقيمة موحدة فيما يتعلق الأخرى). هذان الشرطان المطروحان ، يمكنه بعد ذلك إثبات أن المكان والزمان متناسبان مع كل نقطة مرجعية بالقصور الذاتي للمراقبين. هذه هي النظرية النسبية الخاصة .

أكمله بعد ذلك بقليل بمقال أخير قدم فيه صيغته E = mc² (مما يسمح بترجمة التكافؤ بين الكتلة والطاقة ، حيث أن "c" هي سرعة الضوء في الفراغ). سيكون لهذه العلاقة العديد من التطبيقات والنتائج ، من الناحية النظرية والعملية ، لا سيما في الفيزياء النووية. في البداية ، لم يكن عمله بالإجماع ولكنه فتح الطريق للاعتراف العلمي. كما حصل على اعتماد من جامعة برن عام 1909 ثم تدريسيًا في جامعة زيورخ عام 1910.

نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين

كما يوحي الاسم ، لا يمكن تطبيق النسبية الخاصة بشكل عام. أيضًا ، منذ عام 1907 ، كرس أينشتاين جزءًا كبيرًا من بحثه لاقتراح تفسيرات لا تنطبق فقط على حالة الإطار المرجعي بالقصور الذاتي ولكن في جميع الظروف. ومع ذلك ، يتطلب مثل هذا العمل معرفة متقدمة بشكل خاص بالرياضيات ، وهو ما ينقصه. من عام 1912 ، درس في مدرسة البوليتكنيك في زيورخ والتقى بأحد رفاقه السابقين: مارسيل غروسمان. بفضل المساعدة العلمية لهذا الأخير ، يمكن لأينشتاين التقدم أخيرًا في بحثه.

على الرغم من الخطأ الذي أصابه بالشلل لمدة ثلاث سنوات ، تمكن أخيرًا من تطوير نظرية ملموسة. ثم يدعي أنه ضمن ظاهرة الجاذبية ، تؤثر الكتلة على الخصائص الهندسية للزمكان. بعبارة أخرى ، تشوه الكتلة مكانًا في الفضاء. ثم يتأثر أي جسم يقترب من هذه الكتلة بالتشوه الذي يسببه. نشر أينشتاين نظريته عن النسبية العامة في عام 1916، لكنه لم يقنع علماء الفيزياء على الفور ، الذين انتقدوه ، من بين أمور أخرى ، بسبب الطبيعة الفلسفية لعمله. لم يكن الأمر كذلك حتى كسوف عام 1919 وعمل عالم الفلك البريطاني آرثر إدينجتون لجعل استنتاجاته أكثر مصداقية. تُظهر ملاحظات إدينجتون بالفعل أن أشعة ضوء النجوم تنحرف بفعل كتلة الشمس. يمثل الحدث بعد ذلك بداية التكريس العلمي لأينشتاين ، الذي ستستمر شعبيته في النمو.

التزام ألبرت أينشتاين بالسلام

والفيزيائي أيضًا رجل ملتزم ، وهو المدافع عن السلام. لقد دعم قضيته طوال الحرب العالمية الأولى. أيضًا ، بعد حصوله على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921 ، لم يتردد في الاستفادة من شعبيته المتزايدة لتأكيد أفكاره ، وخاصة دعاة السلام والصهاينة. أصبح أينشتاين أحد الأهداف المفضلة لوسائل الإعلام ولكنه أيضًا هدف الاضطهاد العنصري. عندما وصل هتلر إلى السلطة في عام 1933 ، غادر الفيزيائي بلده الأصلي وذهب إلى برينستون بالولايات المتحدة. سرعان ما اندلعت الحرب العالمية الثانية وخاف أينشتاين من قدرة النازيين على تطوير سلاح نووي. أيضًا ، في عام 1939 ، وقع رسالة إلى الرئيس الأمريكي روزفلت من أجل إقناعه بإطلاق مشروع بناء لـالقنبلة الذرية . يلعب هذا البريد دورًا مهمًا في إنشاء مشروع مانهاتن. بعد أن ابتعد عن قناعاته السلمية خوفًا من النازية ، ألقى أينشتاين باللوم على نفسه في تدخله طيلة حياته. كما أعاد خطواته في عام 1945 ، داعيًا الرئيس إلى التخلي عن الأسلحة النووية.

بعد الحرب ، يسعى جاهداً للقتال من أجل نزع السلاح الدولي ، وينضم إلى لجنة الطوارئ لعلماء الذرة. من خلال عمله على التأثير الكهروضوئي واستنتاجاته حول الضوء (الموجة والجسيمات) ، ساعد أينشتاين أيضًا في إطلاقنظرية الكم. ومع ذلك فهو يعارض مبادئه الاحتمالية ، مدعيا أن " الله لا يلعب النرد ". تصادمًا مع الجيل الشاب من الفيزيائيين الذين يمثلهم بشكل خاص باولي وهايزنبرغ وبوهر ، حاول أينشتاين حتى وفاته التوفيق بين رؤيته الحتمية للعالم والاستنتاجات الحديثة لأقرانه الشباب.

وفاة ألبرت أينشتاين

في 18 أبريل 1955 ، عانى ألبرت أينشتاين من تمزق في الأوعية الدموية وتوفي عن عمر يناهز 76 عامًا في برينستون (الولايات المتحدة). يعتبر الممثل الأخير للفيزياء الكلاسيكية ، مما لا شك فيه أنه أحدث ثورة في الانضباط. أثناء التوفيق بين الالتزام السياسي والبحث العلمي ، جعل من الممكن إخراج الفيزياء من المأزق بفضل نظريته النسبية الخاصة ، ثم إعطائها قوة دفع جديدة مع استنتاجاته حول النسبية العامة. من خلال أبحاثه ، مهد الطريق أيضًا للفيزياء النووية وفيزياء الجسيمات الأولية. المشهور عالميًا ، ألبرت أينشتاين يترك وراءه صورة أسطورية للعالم.

معدل ذكاء ألبرت أينشتاين

لم يسبق لألبرت أينشتاين إجراء اختبار ذكاء ، يمكن للعلماء فقط وضع افتراضات حول معدل ذكاء الفيزيائي الشهير. عادة ما يتم وضعه بين 160 و 180. وعلى النقيض من ذلك ، فإن الدراسات التي أجريت على دماغه (التي سرقها الطبيب الشرعي بعد وفاته) تظهر عدد خلايا أكثر كثافة من المتوسط. فيما يتعلق بما إذا كان الرجل مصابًا بالتوحد ، فإن السؤال يشاركه العديد من مؤلفي سيرته الذاتية. بالنسبة للبعض ، هذا واضح. صعوباته الأكاديمية وتأخر لغته وفكره تجعله مصابًا بالتوحد. بالنسبة للآخرين ، كان ألبرت أينشتاين شخصًا عاديًا تمامًا يتمتع بروح الدعابة ويحيط به الأصدقاء.

ألبرت أينشتاين: التواريخ الرئيسية

١٤ مارس ١٨٧٩: ولادة ألبرت أينشتاين
ولد ألبرت أينشتاين في مدينة أولم بولاية فورتمبيرغ في ألمانيا. والدتها موسيقي ، ووالدها يمتلك معمل كهروكيميائي. سوف يكبر أيضًا مع عمه المهندس الذي سيعطيه مع والده طعمًا للرياضيات.
1896: مدخل إلى المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ
بعد أول محاولة فاشلة ، تم قبول آينشتاين في زيورخ بوليتكنيك. دون أن يتألق في الدراسة ، تخرج في عام 1900 والتقى بزوجته المستقبلية ميليفا ماريك.
يونيو 1902: شغل منصب خبير في مكتب براءات الاختراع في برن
1903: الزواج من ميليفا
يتزوج أينشتاين من زميلته السابقة في المدرسة ، ميليفا ماريك ، التي أنجب منها ذات يوم ابنة ، ليرسل. لكن الزوجين تخليا عنها خوفًا من أن تؤدي الولادة خارج إطار الزواج إلى الإضرار بمهنة أينشتاين المهنية. سيكون لديهما ولدان ، هانز ألبرت (1904) وإدوارد (1910) ، قبل الانفصال. تزوج أينشتاين مرة أخرى في عام 1919 مع ابنة عمه إلسا.
مارس 1905: نشر أينشتاين مقالًا عن التأثير الكهروضوئي
نشر ألبرت أينشتاين مقالته الثورية الأولى في مجلة "Annalen der Physik" بعنوان "في وجهة نظر إرشادية تتعلق بإنتاج وتحويل الضوء". لفهم طبيعة الضوء ، نظر إلى التأثير الكهروضوئي ، وهي ظاهرة تُصدر بها مواد معينة إلكترونات تحت تأثير أشعة الضوء. استنادًا إلى عمل ماكس بلانك ، يوضح أن الضوء يتكون من "كوانتا" (تسمى لاحقًا "الفوتونات") ، وهي نوع من حبيبات الطاقة التي تسبب الانبعاث اعتمادًا على تردد الإشعاع. من هذه الإلكترونات. يستنتج أن الضوء مستمر ومتقطع ،الاستنتاج الذي سيقوده إلى ثنائية الموجة والجسيم للضوء (يعرض في نفس الوقت الخصائص الفيزيائية للموجة والجسيم).
مايو 1905: شرح أينشتاين الحركة البراونية
في مقال ثان بعنوان "حول الحركة البراونية" ، يشرح أينشتاين ظاهرة الحركة غير المنتظمة للجسيمات المنغمسة في سائل نتيجة الطبيعة الذرية للمادة.
يوليو 1905: نشر أينشتاين نظريته النسبية الخاصة
تأسس في زيورخ منذ عام 1896 ، نشر الفيزيائي الألماني المولد ألبرت أينشتاين في المجلة العلمية "Les Annales de physique" (Annalen der Physik) مقالًا كان من شأنه إحداث ثورة في الفيزياء الحديثة: "الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة". في 26 ، كسر أينشتاين الجمود في الفيزياء من خلال التوفيق بين نظريات ماكسويل الكهرومغناطيسية ونظريات نيوتن الميكانيكية. إنها تفرض شرطين محددين: سرعة الضوء ثابتة في الفراغ وقوانين الفيزياء صالحة في وسط بالقصور الذاتي (بدون تسارع أو تغيير في الاتجاه). ثم أوضح أن المكان والزمان يعتمدان على كل وسط بالقصور الذاتي. بمعنى آخر ، لن يكون لدى شخصين تم وضعهما في وسائط مختلفة بالقصور الذاتي نفس مفهوم الزمان والمكان.سيوضح بعد ذلك بقليل أن النسبية الخاصة للمبدأ الأساسي العلاقة بين الكتلة والطاقة (E = mc²).
1916: نشر أينشتاين نظريته عن النسبية العامة
منذ عام 1907 ، سعى أينشتاين لتطبيق مبادئ النسبية على جميع الحالات. بعد سنوات من البحث ، نشر استنتاجات عمله ، وبالتالي طور نظرية النسبية العامة. يوضح أن كتلة الجسم ، في ظاهرة الجاذبية ، تشوه جزئيًا شكل الزمكان (من أربعة أبعاد: ثلاثة أبعاد للفضاء وواحد من الزمن). وأيضًا ، فإن أي جسم يقترب من جسم صلب يتأثر بالتشوه الناجم عنه. لذلك لم يعد مجال الجاذبية مسؤولاً عن التفاعلات بين الأجسام ، كما ذكر إسحاق نيوتن. سيتم تأكيد نظرية أينشتاين في عام 1919 من خلال ملاحظات البريطاني آرثر إدينجتون التي أجريت على الكسوف. سوف يعمق أبحاثه في الجاذبية والكهرومغناطيسية حتى عام 1950.
10 ديسمبر 1922: حصل أينشتاين على جائزة نوبل في الفيزياء
حصل أينشتاين على جائزة نوبل في الفيزياء ، والتي مُنحت له عام 1921 لأبحاثه حول التأثير الكهروضوئي. لم يكن عمله في النسبية بالإجماع بعد بين العلماء.
1924: عمل على نظرية بوز-آينشتاين
مع تطور نظرية الكم أكثر فأكثر ، يتعاون أينشتاين مع الهندي ساتيندراناث بوز في تطوير إحصائية بوز-أينشتاين. ينطبق هذا على البوزونات (جسيمات الدوران الكاملة) ويساهم في تقدم فيزياء الكم ، حتى لو عارض أينشتاين المبادئ الاحتمالية لهذا. في الواقع ، كان بوز قد أجرى أبحاثه بشكل أساسي على الفوتونات. ثم طبقهم أينشتاين على الذرات.
1928: تعيين أينشتاين رئيسًا لرابطة حقوق الإنسان
17 أكتوبر 1933: لجأ أينشتاين إلى الولايات المتحدة
أُجبر الفيزيائي الألماني على مغادرة ألمانيا النازية بعد نهب منزله في بداية العام. من الديانة اليهودية ، شارك في المعركة ضد النازية في عام 1914. ومع مجيء هتلر ، قرر أينشتاين الفرار إلى الولايات المتحدة وقبل المنصب الذي عُرض عليه في معهد الدراسات المتقدمة في برينستون ، نيو جيرسي. سيحصل على الجنسية الأمريكية عام 1940.
29 مارس 1934: حرمه النازيون من الجنسية الألمانية
2 أغسطس 1939: رسالة من أينشتاين إلى روزفلت
وقع ألبرت أينشتاين مع الفيزيائيين ليو زيلارد وإدوارد تيلر ويوجين فيجنر ، رسالة إلى الرئيس روزفلت يشرح فيها المخاطر التي قد تمثلها ألمانيا النازية إذا امتلكت أسلحة ذرية. بعد البريد ، سيؤسس روزفلت "مشروع مانهاتن" الذي يهدف إلى صنع قنبلة ذرية بشكل موضوعي ، كما هو مطلوب بالبريد. في 6 و 9 أغسطس 1945 ، سيسقط الأمريكيون قنبلتين ذريتين على هيروشيما وناغازاكي.
1940: اتخذ أينشتاين بشكل نهائي الجنسية الأمريكية
18 أبريل 1955: وفاة ألبرت أينشتاين
في 76 ، توفي ألبرت أينشتاين بسبب تمزق تمدد الأوعية الدموية. بعد أن أزعج عالم الفيزياء بنظرياته حول النسبية الخاصة والعامة ، سيصبح أينشتاين شخصية أسطورية في العلوم.