밀레니엄 말기에 물리 세계 잡지는 여론 조사를 실시하여 세계 최고의 물리학 자 100 명에게 사상 최고의 과학자 10 명이라고 물었습니다. 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은 가장 유명한 과학자 일뿐 아니라 천재적이고 끝없는 창의성과 동의어입니다.
특수 및 일반 상대성 이론을 발견 한 아인슈타인은 시간, 공간 및 우주에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다. 이 발견은 양자 역학의 발전과 함께 뉴턴 물리학의 시대를 효과적으로 끝내고 현대를 불러 일으켰습니다. 이전 2 세기는 보편적 인 중력과 고정 된 참조 프레임으로 특징 지워졌지만, 아인슈타인은 불확실성, 블랙홀 및 "먼 거리에서의 무서움 행동"시대를 안내했습니다.
초기 생애 :
알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은 1879 년 3 월 14 일 울름 (Ulm)에서 태어 났으며, 그 후 울텐 (Wurttenmberg) 왕국 (현재는 독일 연방 바덴 뷔 르템 베르크 주)에 속해있었습니다. 그의 부모는 헤르만 아인슈타인 (판매원 및 엔지니어)과 폴린 코흐 (Pauline Koch)로, 독일과 중부 유럽에 살았던 이디시어를 사용하는 유대인들의 확장 된 공동체 인 Ashkenazi Jews는 그렇지 않았습니다.
6 주가되었을 때인 1880 년 아인슈타인의 가족은 뮌헨으로 이주하여 아버지와 삼촌이 창립했습니다. 일렉트로 테크니 쉬 파브 리크 J. 아인슈타인 &시 (직류를 기반으로 전기 장비를 제조 한 회사). 1894 년 아버지의 회사는 실패했고 가족은 이탈리아로 이사했고 아인슈타인은 뮌헨에 남아 연구를 마쳤습니다.
교육:
1884 년에 Albert Einstein은 가톨릭 초등학교에 다녔으며 1887 년까지 머물 렀습니다. 그 당시 그는 Luitpold Gymnasium으로 옮겨 가서 초등 및 중등 학교 교육을 받았습니다. 그의 아버지는 아인슈타인이 그의 발자취를 따르고 전기 공학에 들어가기를 희망했지만, 아인슈타인은 학교의 교수법에 어려움을 겪었고, 자기 주도적 학습을 선호했습니다.
아인슈타인은 1894 년 이탈리아의 가족을 방문하는 동안“자기장에서 이더 상태 조사”에 관한 짧은 에세이를 썼습니다. 그의 첫 과학 간행물이 될 것입니다. 1895 년, 아인슈타인은 현재 취리히의 스위스 연방 폴리 테크닉에 입학 시험을 보았습니다. 현재는 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH 취리히)로 알려져 있습니다.
그는 모든 요구 사항을 충족시키지 못했지만 물리학 및 수학에서 탁월한 성적을 얻었습니다. 취리히 폴리 테크닉 (Zürich Polytechnic) 교장의 조언에 따라 그는 스위스의 아라우 (Aarau)에있는 아르고 비아 (Argovian) 주립 학교에 다니면서 중등 학교를 마치고 있습니다. 그는 교수의 가족과 함께 머무르면서 1895-96 년 사이에 그렇게했습니다.
1896 년 9 월, 그는 물리학 및 수학 과목의 최고 성적을 포함하여 대부분 우수한 성적을 가진 스위스 출구 시험에 합격했습니다. 17 세지 만 취리히 폴리 테크닉에서 4 년간 수학 및 물리 교육 디플로마 프로그램에 등록했습니다. 그곳에서 그는 세르비아 국민이자 수학과 물리학 분야의 여섯 명의 학생 중 유일한 여성 인 Mileva Maric의 첫 번째 및 미래의 아내 인 Mileva Maric을 만났습니다.
두 사람은 1904 년에 결혼하여 두 아들을 낳았지만 5 년 동안 떨어져 생활 한 후 1919 년까지 이혼 할 것입니다. 그 후, 아인슈타인은 이번에 그의 사촌 엘사 로웬 탈 (Elsa Löwenthal)과 재혼했다. 그는 1939 년 그녀가 죽을 때까지 결혼을 유지했다.
과학적 성과 :
1900 년에 아인슈타인은 취리히 폴리 테크닉 교수 학위를 받았습니다. 졸업 후 2 년 가까이 교직원을 찾아 스위스 시민권을 취득했습니다. 결국, 그의 친구이자 동료 인 Marcel Grossmann의 아버지의 도움으로 Einsten은 베른의 지적 재산권 연방 사무소에서 일자리를 확보했습니다. 1903 년에 그의 직책은 영구적이되었습니다.
아인슈타인의 특허 사무소에서 수행 한 많은 작업은 전기 신호 전송 및 전기-기계적 동기화 시간에 관한 질문과 관련이있었습니다. 이러한 기술적 문제는 아인슈타인의 생각 실험에서 반복적으로 나타나서 결국 빛의 본질과 시공간의 기본 연결에 대한 그의 근본적인 결론으로 이끌었습니다.
1900 년에 그는 "Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen”(“모세 현상의 결론”). 그는 뉴턴의 보편적 중력 이론을 바탕으로,이 논문에서 모든 분자들 사이의 상호 작용이 거리의 제곱 함수와 유사하게 거리의 보편적 인 기능이라는 이론을 제안했다. 이것은 나중에 틀린 것으로 판명되었지만, 권위있는 논문의 출판Annalen der Physik (Journal of Physics)는 학계에서 주목을 받았습니다.
1905 년 4 월 30 일, 아인슈타인은 대학의 실험 물리학 교수 인 알프레드 클라이 너 (Alfred Kleiner) 교수의주의 깊은 눈으로 논문을 완성했습니다. “분자 차원의 새로운 결정”이라는 제목의 논문은 취리히 대학교에서 박사 학위를 받았습니다.
같은 해에 창조적 인 지적 에너지가 폭발하면서 “아 누스 미라 빌리 스” (기적의 해) – 아인슈타인은 또한 광전 효과, 브라운 운동, 특수 상대성 및 질량과 에너지의 동등성에 관한 획기적인 논문 4 종을 발간하여 국제 과학계에 알리게되었습니다.
1908 년에 그는 베른 대학에서 강사로 임명되었습니다. 이듬해 취리히 대학교에서 전기 역학 및 상대성 이론에 대한 강의를 한 후 Alfred Kleiner는 이론 물리학에서 새로 만들어진 교수로 교수에게 추천했습니다. 아인슈타인은 1909 년 부교수로 임명되었습니다.
1911 년 4 월, 아인슈타인은 당시 오스트리아-헝가리 제국의 일부였던 Praque의 Charles-Ferdinand University에서 정교수가되었습니다. 프라하에있는 동안 그는 11 개의 과학 작품을 썼으며 그 중 5 개는 방사선 수학과 고체의 양자 이론에 관한 것이었다.
1912 년 7 월, 스위스와 ETH 취리히로 돌아와 1914 년까지 분석 역학 및 열역학에 대해 가르쳤다. ETH 취리히에서 근무하는 동안 그는 연속 역학, 열의 분자 이론 및 중력 문제에 대해서도 연구했다. 1914 년에 그는 독일로 돌아와 Kaiser Wilhelm Institute for Physics (1914–1932)의 감독이자 베를린 훔볼트 대학교의 교수로 임명되었습니다.
그는 프로이센 과학 아카데미의 회원이되었으며 1916 년부터 1918 년까지 독일 물리 학회 회장을 역임했다. 1920 년, 그는 네덜란드 왕립 예술 과학 아카데미의 외국인 회원이되었으며 1921 년 왕립 학회 (ForMemRS)의 외국인 회원으로 선출되었습니다.
난민 상태 :
1933 년 아인슈타인은 세 번째로 미국을 방문했습니다. 그러나 강의 시리즈와 여행을 한 이전 방문과는 달리, 그는 아돌프 히틀러 (Adolf Hitler)의 나치즘이 높아지면서 독일로 돌아올 수 없다는 것을 알았습니다. 미국 대학에서 3 개월간 방문 교수직을 수행 한 후 엘사와 아내 엘사는 1933 년 3 월 벨기에 앤트워프로 여행했다.
그들이 도착하자마자 나치에 의해 오두막이 습격 당하고 개인 범선이 압수되었다는 사실을 알게되자 아인슈타인은 독일 시민권을 포기했다. 한 달 후 아인슈타인의 작품은 나치 (Nazi)의 책 불타 기의 대상이 된 작품 중 하나였으며 그는“독일 정권의 적자”명단에 올라 상금 $ 5,000를 받았다.
이 기간 동안 아인슈타인은 벨기에에서 독일과 유대인의 전 애국자들로 이루어진 대규모 공동체의 일원이되었으며 많은 사람들이 과학자였습니다. 처음 몇 개월 동안 그는 벨기에의 De Haan에있는 집을 빌 렸으며 그곳에서 일하고 일했습니다. 그는 또한 유대인 과학자들이 나치의 손에 박해와 살인을 피할 수 있도록 돕기 위해 헌신했습니다.
1933 년 7 월, 친구와 해군 장교 올리버 로커-램프 슨의 초대에 따라 영국으로 갔다. 그곳에서 그는 당시 윈스턴 처칠 국회 의사당과 로이드 조지 전 총리를 만나 유대인 과학자들을 독일에서 데려 오도록 도와달라고 요청했다. 한 역사 학자에 따르면 처칠은 물리학 자 프레드릭 린데만을 독일로 파견하여 유대인 과학자를 찾아 영국 대학에 배치했다.
아인슈타인은 나중에 이스 멧 이노 누 터키 총리를 포함한 다른 국가의 지도자들에게 연락하여 나치에서 도망 치는 유대인 시민들의 재 정착을 요청했다. 1933 년 9 월 그는 Inönü에 편지를 쓰면서 실업자 독일-유대 과학자의 배치를 요청했다. 아인슈타인의 편지의 결과로, 유대인이 터키에 초대 한 것은 결국 총 1,000 명 이상이었습니다.
Locker-Lamspon은 영국 의회가 시민권을 아인슈타인으로 확대 할 것을 촉구했지만, 그의 노력은 실패했고, 아인슈타인은 뉴저지의 프린스턴 고급 연구 기관 (Princeton Institute for Advanced Study)이 상주 학자가되기위한 초기 제안을 받아 들였습니다. 1933 년 10 월, 아인슈타인은 미국에 도착하여 직책을 맡았습니다.
당시 대부분의 미국 대학에는 등록하거나 가르 칠 수있는 유태인의 수가 제한되어있는 할당량으로 인해 유태인 교수 또는 학생이 거의 없었습니다. 이것들은 1940 년까지 만료 될 것이지만, 미국-유대인 과학자들은 학업 생활에 완전히 참여하고 대학 교육을받는 데 장애가되었습니다.
1935 년, 아인슈타인은 1940 년에 미국에서 영구 시민권을 신청했습니다. 그는 미국에 남아 1955 년 사망 할 때까지 고급 연구 기관과의 관계를 유지했습니다.이 기간 동안 아인슈타인은 통일 된 현장 이론과 양자 물리학의 수용된 해석을 모두 반박하는 데 실패했다.
맨해튼 프로젝트 :
제 2 차 세계 대전 동안 아인슈타인은 맨해튼 프로젝트 제작 – 원자 폭탄 개발에 중요한 역할을했습니다. 이 프로젝트는 1939 년 헝가리 물리학자인 Leó Szilárd가 이끄는 과학자 그룹이 아인슈타인에게 접근 한 후에 시작되었습니다. 나치 핵무기 프로그램에 대한 경고를 듣고 나서 그는 루즈 벨트 대통령에게 편지를 써서 극도의 위험에 대해 경고했습니다. 나치 손에 그러한 무기의.
아인슈타인은 무기 개발을 위해 핵 물리학을 사용한다는 생각을 한 번도 고려한 적이없는 평화 주의자 였지만, 나치가 그러한 무기를 소유하고있는 것에 대해 우려했다. 따라서 그와 Szilárd는 Edward Teller 및 Eugene Wigner와 같은 다른 난민들과 함께“독일 과학자들이 원자 폭탄을 만들기 위해 경쟁에서 이길 가능성이 있음을 경고하고 히틀러가 경고 할 것이라고 미국 사람들에게 경고하는 것은 그들의 책임으로 간주했습니다 그런 무기에 기꺼이 의지 할 것”이라고 말했다.
역사 학자 사라 제이 디엘 (Sarah J. Diehl)과 제임스 클레이 몰츠 (James Clay Moltz)에 따르면이 서한은“미국이 제 2 차 세계 대전 진입 전날 미국의 핵무기에 대한 진지한 조사를 채택한 주요 자극 요인”일 것입니다. 편지 외에도 아인슈타인은 벨기에 왕실과 벨기에 여왕 어머니와의 관계를 이용하여 백악관 타원형 사무소에 개인 사절과 접촉하여 루즈 벨트와 만나 위험에 대해 개인적으로 논의했습니다.
아인슈타인의 편지와 루즈 벨트와의 만남의 결과, 미국은 맨해튼 프로젝트를 시작하고 원자 폭탄을 연구하고 건설하고 테스트하는 데 필요한 모든 자원을 동원했습니다. 1945 년까지 독일은 자신의 원자 무기를 만드는 데 결코 성공하지 못했기 때문에이 군비 경쟁은 연합국에 의해 이겼습니다.
철저한 평화 주의자 인 아인슈타인은 나중에 핵무기 개발에 대한 그의 참여를 깊이 후회하게 될 것이다. 1954 년에 그의 친구 인 리누스 폴링 (Linus Pauling)에게 말한 것처럼 (죽기 1 년 전) :“저는 인생에서 큰 실수를 저질렀습니다. 저는 루즈 벨트 대통령에게 편지에 서명하여 원자 폭탄을 만들 것을 권했습니다. 그러나 독일인들이 위험에 처할만한 정당성이 있었다”고 말했다.
상대성 이론:
아인슈타인은 수년에 걸쳐 많은 중요한 성과를 거두었으며 맨해튼 프로젝트의 설립에 기여한 것으로 널리 알려져 있지만 그의 가장 유명한 이론은 간단한 방정식으로 표현됩니다. E = mc² (어디 이자형 에너지입니다 미디엄 질량이고 씨 빛의 속도입니다). 이 이론은 수세기에 걸친 과학적 사고와 정통을 뒤엎을 것이다.
그러나 물론 아인슈타인은이 이론을 진공 상태로 발전시키지 못했으며, 그로 인해 시간과 공간이 관찰자와 관련이 있으며 길고 구불 구불하다고 결론을 내 렸습니다. 아인슈타인의 상대성 이론에 대한 가설은 대부분 뉴턴의 역학 법칙을 전자석 법칙 (맥스웰 방정식과 로렌츠 힘 법칙에 의해 규정 됨)과 조화시키려는 시도였습니다.
한동안 과학자들은이 두 분야 사이의 불일치를 다루었 고 뉴턴 물리학에도 반영되었습니다. 아이작 뉴턴은 절대 공간과 시간이라는 아이디어에 가입 한 반면, 갈릴레오의 상대성 이론을 고수했습니다. "서로 일정한 속도와 방향으로 움직이는 두 관찰자는 모든 기계적 실험에 대해 동일한 결과를 얻을 것입니다."
1905 년 현재 아인슈타인이 논문을 발표했을 때움직이는 물체의 전기 역학“과학자들 사이의 실질적인 합의는 이동 매체를 통해 이동하는 빛이 매체에 의해 끌려 갈 것이라고 주장했다. 이것은 빛의 측정 속도가 그 속도의 단순한 합이라는 것을 의미했습니다. ...을 통하여 매체와 속도 의 그 매체.
이 이론은 또한 공간이 우주 전체에 빛을 전파하는 데 필요한 것으로 여겨지는 가상의 매체 인“빛나는 에테르”로 채워 졌다고 주장했다. 이에 따라,이 오드는 이동 물질에 의해 끌 리거나 이동 될 것이다. 그러나이 합의로 인해 아인슈타인 시대에 수많은 이론적 문제가 발생하여 해결되지 않은 채 남아있었습니다.
우선, 과학자들은 운동의 절대 상태를 찾지 못했습니다. 이는 운동의 상대성 원리 (즉, 상대적인 움직임이 관찰 가능하며 절대 휴식 기준은 없습니다). 둘째, 천체의 위치에 대한 겉보기 운동이 관측자의 속도에 의존하는 현상 인 "별의 쇠약"에 의해 제기 된 지속적인 문제가 있었다.
또한, 수 중에서 빛의 속도 (Fizeau 실험)에 대해 수행 된 테스트에 따르면 이동 매체를 통해 이동하는 빛은 매체를 따라 끌지 만 예상만큼 많지는 않습니다. 이는 프레 넬의 부분 마노-드래그 가설과 조지 스토크 스 경의 실험과 같은 다른 실험을 지원하여 마노가 부분적으로 또는 전체적으로 물질에 의해 수행된다고 제안했습니다.
아인슈타인의 특수 상대성 이론은 빛의 속도가 모든 관성 기준 프레임에서 동일하다고 주장하며, 물체가 빛의 속도에 가까워 질 때 큰 변화가 발생한다는 아이디어를 도입했다는 점에서 획기적인 것이었다. 여기에는 관찰자의 프레임에서 측정 할 때 이동체의 시간-공간 프레임이 움직임 방향으로 느려지고 수축하는 것으로 나타납니다.
아인슈타인의 특수 상대성 이론으로 알려진 그의 관찰은 전기와 자기학에 대한 Maxwell의 방정식을 역학의 법칙과 조화 시켰으며 다른 과학자들이 사용하는 불필요한 설명을 없애서 수학적 계산을 단순화했으며, 완전히 불필요한 것을 제시했습니다. 또한 직접 관찰 된 빛의 속도에 따라 관찰 된 수차를 설명했습니다.
아인슈타인의 이론은 당연히 과학계의 다양한 반응에 부딪 쳤으며 수년간 논란의 여지가 있습니다. 그의 하나의 방정식으로 E = mc², 아인슈타인은 빛이 어떻게 전파되는지 이해하는 데 필요한 계산을 크게 단순화했습니다. 그는 사실상 공간과 시간 (물건과 에너지)은 같은 것의 다른 표현 일 뿐이라고 제안했다.
1907 년에서 1911 년까지 특허청에서 일하면서 아인슈타인은 중력장에 특수 상대성 이론을 적용 할 수있는 방법, 즉 일반 상대성 이론으로 알려진 방법을 고려하기 시작했습니다. 이것은 제목이“상대성 원리와 결론에서 도출 된 결론", 그는 1907 년에 출판되어 특별한 상대성 규칙이 가속에도 적용될 수있는 방법을 다루었습니다.
요컨대, 그는 자유 낙하가 실제로 관성 운동이라고 주장했다. 관찰자는 특별한 상대성 규칙을 적용해야합니다. 이 주장은 동등성 원칙으로도 알려져 있는데, 이것은 중력 질량이 관성 질량과 동일하다는 것을 나타냅니다. 같은 기사에서 아인슈타인은 중력 시간 팽창 현상을 예측했습니다. 여기서 중력 질량에서 변화하는 거리에 위치한 두 관찰자는 두 사건 사이의 시간 차이를 인식합니다.
1911 년 아인슈타인은빛의 전파에 중력이 미치는 영향", 1907 기사에서 확장되었습니다. 이 기사에서 그는 위쪽으로 가속되는 시계가 들어있는 상자가 변하지 않는 중력장에 여전히 앉아있는 것보다 시간이 더 빠를 것이라고 예측했습니다. 그는 시계의 속도는 중력장에서의 위치에 달려 있으며, 속도의 차이는 첫 번째 근사에 대한 중력 전위에 비례한다고 결론 지었다.
같은 기사에서 그는 빛의 편향이 관련된 신체의 질량에 달려 있다고 예측했다. 그는 처음으로 시험 가능한 제안을 제시했기 때문에 이것은 특히 영향력있는 것으로 판명되었습니다. 1919 년 독일의 천문학 자 에르빈 핀레이-프레들 리치 (Erwin Finlay-Freundlich)는 1929 년 5 월 일식 동안 빛의 편향을 측정함으로써이 이론을 시험해 보라고 전 세계 과학자들에게 촉구했다.
아인슈타인의 예측은 아서에 딩턴 경에 의해 확인되었으며, 그 직후의 관측이 발표되었다. 1919 년 11 월 7 일 타임즈 "과학의 혁명 – 우주의 새로운 이론 – 전복 된 뉴턴 아이디어"라는 제목 아래 결과를 발표했습니다. 일반 상대성 이론은 이후 현대 천체 물리학의 필수 도구로 발전했습니다. 그것은 중력의 매력이 너무 강해서 빛조차도 빠져 나갈 수없는 공간 인 블랙홀, 현재의 공간에 대한 현재의 이해를위한 기초를 제공합니다.
현대 양자 이론 :
아인슈타인은 또한 양자 역학 이론의 발전을 도왔다. 1910 년대에이 과학은 다양한 시스템을 포괄하도록 범위가 확대되었습니다. 아인슈타인은 양자 이론을 빛으로 발전시켜 이러한 발전에 기여했으며 고전 역학에 모순되는 다양한 열역학적 영향을 설명하는 데 사용했습니다.
그의 1905 년 논문에서“빛의 생성과 변형에 관한 휴리스틱 관점그는 빛 자체가 국소화 된 입자 (즉, 퀀타)로 구성되어 있다고 가정했다. 이 이론은 Neils Bohr와 Max Planck를 포함한 그의 동시대 사람들에 의해 거부되었지만 1919 년에 광전 효과를 측정 한 실험으로 증명 될 것입니다.
그는 1908 년 논문에서 이것을 더 확장했습니다.방사선의 구성과 본질에 대한 우리의 견해 개발", 그는 Max Planck의 에너지 퀀 타가 잘 정의 된 모멘텀을 가져야하며, 어떤 점에서 독립적 인 포인트 형 입자로 작동해야 함을 보여주었습니다. 광자 양자 역학에서 파동-입자 이원성 (즉, 입자와 파동으로 작용하는 빛)의 개념에 영감을주었습니다.
그의 1907 년 논문에서“플랑크의 방사선 이론과 비열 이론“아인슈타인은 격자 구조의 각 원자가 동일한 간격으로 양자화 된 상태에 존재하는 독립적 인 고조파 발진기 인 물질 모델을 제안했습니다. 그는 양자 역학이 고전 역학의 특정 열 문제를 해결할 수 있다는 것이 명백히 입증 되었기 때문에이 이론을 제안했다.
1917 년 아인슈타인은“양자 양자 이론에"는 자극 방출, 마이크로파 증폭 및 레이저를 가능하게하는 물리적 프로세스의 가능성을 제안했습니다. 이 논문은 원자 전이의 통계가 간단한 법칙을 가지고 있다는 것을 보여주는 최초의 논문이기 때문에 양자 역학의 후반 개발에 막대한 영향을 미쳤다.
이 작업은 Erwin Schrödinger의 1926 년 기사에 영감을주기 위해 계속 될 것입니다.고유 값 문제로 정량화“. 이 기사에서 그는 현재 유명한 슈뢰딩거 방정식을 발표했습니다. 여기에서 양자 시스템의 양자 상태가 시간에 따라 어떻게 변하는 지 설명합니다. 이 논문은 20 세기의 가장 중요한 업적 중 하나로 널리 알려졌으며 모든 물리 및 화학뿐만 아니라 양자 역학의 대부분의 영역에서 혁명을 일으켰습니다.
흥미롭게도, 아인슈타인은 시간이 지남에 따라 그가 만든 양자 역학 이론에 불쾌감을 느끼게되었고 그것은 과학의 혼돈과 무작위성에 영감을 불어 넣고 있다고 생각했다. 그에 대한 대답으로 그는“하나님은 주사위를 가지고 놀지 않습니다”라는 유명한 인용문을 작성하고 양자 현상 연구로 돌아 왔습니다.
이로 인해 그는 Einstien과 그의 동료 인 Boris Podolisky와 Nathan Rosen의 이름을 딴 Einstein–Podolsky–Rosen 역설 (EPR 역설)을 제안하게되었습니다. “물리적 현실에 대한 양자 역학적 설명이 완전한 것으로 간주 될 수 있는가?”라는 제목의 1935 년 기사에서 그들은 양자 얽힘이 원인에 대한 지역적 현실 주의적 견해를 위반했다고 주장했다.
그렇게함으로써, 양자 역학의 파동 함수는 양자 역학의 해석에 중요한 영향을 미칠 중요한 역설 인 물리적 현실에 대한 완전한 설명을 제공하지 않았다고 주장했다. EPR 역설은 아인슈타인의 사망 이후 부정확 한 것으로 판명되었지만 그가 창조하는 데 기여한 분야에 기여하는 데 도움이되었지만 나중에는 일이 끝날 때까지 반증을 시도했습니다.
우주적 상수 및 블랙홀 :
1917 년 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 적용하여 우주의 전체 구조를 모형화했습니다. 그는 영원하고 변하지 않는 우주에 대한 아이디어를 선호했지만 이것은 우주가 팽창 또는 수축 상태에 있다고 예측 한 상대성 이론과 일치하지 않았다.
이를 해결하기 위해 아인슈타인은 Cosmological Constant (Lambda로 대표되는)라는 이론에 새로운 개념을 도입했습니다. 이것의 목적은 중력의 영향을 수정하고 전체 시스템이 영원한 정적 영역으로 남아있게하는 것이 었습니다. 그러나 1929 년에 Edwin Hubble은 우주가 확장되고 있음을 확인했습니다. 허블과 함께 마운트 윌슨 천문대를 방문한 후 아인슈타인은 공식적으로 우주 상수를 버렸다.
그러나이 개념은 2013 년 말 아인슈타인이 이전에 알려지지 않은 원고 ( '우주론 문제에 대하여") 발견되었다. 이 원고에서 아인슈타인은 모형의 개정을 제안했는데,이 모형은 우주가 확장됨에 따라 상수가 새로운 물질의 생성을 담당하여 우주의 평균 밀도가 절대 변하지 않도록 보장했다.
이것은 현재 사용되지 않는 스테디 스테이트 우주 모형 (1949 년 후반에 제안)과 오늘날의 암흑 에너지에 대한 현대의 이해와 일치합니다. 본질적으로 아인슈타인이 많은 전기에서 그의“가장 큰 실수”라고 묘사 한 것은 결국 우주의 더 큰 미스터리의 일부로 다시 평가되어 우주의 균형을 유지하는 보이지 않는 질량과 에너지의 존재로 간주 될 것이다.
1915 년 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 발표 한 지 몇 달 뒤, 독일 물리학 자이자 천문학자인 칼 슈바르츠 실트는 아인슈타인 (Ainstein) 필드 방정식에 대한 해결책을 발견하여 점과 구면의 중력장을 설명했습니다. 현재 슈바르츠 실트 반경이라고하는이 솔루션은 구의 질량이 너무 압축되어 표면으로부터의 탈출 속도가 빛의 속도와 같아지는 지점을 설명합니다.
시간이지나면서 다른 물리학 자들은 독립적으로 같은 결론을 내 렸습니다. 1924 년, 영국의 천체 물리학자인 아서에 딩턴 (Arthur Eddington)은 아인슈타인 (Ainstein)의 이론을 통해 우리가 가시적 인 별들에 대해 지나치게 큰 밀도를 배제 할 수있는 방법에 대해 언급했다. 외부 (즉, 아무데도).”
1931 년 인도계 미국인 천체 물리학 자 Subrahmanyan Chandrasekhar는 특수 상대성 이론을 사용하여 특정 제한 질량 이상의 회전하지 않는 전자 축퇴 물질이 스스로 붕괴 될 것이라고 계산했다. 1939 년 Robert Oppenheimer와 다른 사람들은 Chandrasekhar의 분석에 동의하여 규정 된 한계를 초과하는 중성자 별이 블랙홀로 붕괴 될 것이라고 주장했으며, 물리 법칙이 어떤 별도 개입하여 블랙홀로 붕괴되는 것을 막을 수는 없다고 결론지었습니다.
오펜하이머와 그의 공동 저자는 슈바르츠 실트 반경의 경계에서 특이점이 이것이 시간이 멈춘 거품의 경계임을 나타내는 것으로 해석했다. 외부 관찰자에게는 붕괴 순간에 별 표면이 제 시간에 얼어 붙는 것을 볼 수 있지만, 떨어지는 관찰자는 완전히 다른 경험을 가질 것입니다.
다른 업적 :
아인슈타인은 그의 특수 및 일반 상대성 이론으로 시간, 공간, 운동 및 중력에 대한 우리의 이해를 혁신하는 것 외에도 물리학 분야에 많은 기여를했습니다. 사실, 아인슈타인은 그의 생애에 수백 권의 책과 기사는 물론 300 편이 넘는 과학 논문과 150 편의 비과학 논문을 출판했습니다.
2014 년 12 월 5 일, 전 세계의 대학과 기록 보관소에서 30,000 개가 넘는 고유 한 문서로 구성된 아인슈타인의 수집 된 논문을 공식적으로 발표하기 시작했습니다. 예를 들어 1902 년과 1903 년에 출판 된 두 논문 –“열 평형과 열역학 제 2 법칙의 운동론”및“열역학 기초 이론– 열역학과 브라운 운동의 주제를 다루었습니다.
정의에 따르면, Brownian 운동은 소량의 입자가 원하는 방향으로 진동하지 않는 경우 결국 전체 매체를 채우기 위해 확산된다고 말합니다. 통계적 관점에서이를 해결하기 위해 아인슈타인은 매질 내에서 진동하는 입자의 운동 에너지가 더 큰 입자에 부여 될 수 있으며, 이는 현미경으로 관찰 될 수 있으며, 따라서 다양한 크기의 원자의 존재를 증명합니다.
이 논문은 브라운 운동에 관한 1905 년 논문의 기초가되었으며, 이는 분자가 존재한다는 확실한 증거로 해석 될 수 있음을 보여 주었다. 이 분석은 나중에 프랑스 물리학 자 장 밥 티스트 페린 (Jean-Baptiste Perrin)에 의해 검증되었으며, 아인슈타인은 1926 년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그의 연구는 브라운 운동의 물리 이론을 확립하고 실제 물리 실체로서 원자와 분자의 존재에 대한 회의론을 종식 시켰습니다. .
일반 상대성 이론에 대한 그의 연구에 이어 아인슈타인은 전자기학을 단일 실체의 또 다른 측면으로 포함시키기 위해 중력 이론을 일반화하려는 일련의 시도를 시작했습니다. 1950 년에 그는 "통합 분야 이론"을 "일반화 된 중력 이론에", 이것은 우주의 모든 기본 힘을 하나의 프레임 워크로 해결하려는 그의 시도를 설명합니다.
아인슈타인은 자신의 연구에 대해 계속 칭찬을 받았지만 그의 연구에서 점점 더 고립되어 있었고, 그의 노력은 결국 성공하지 못했습니다. 그럼에도 불구하고, 아인슈타인의 중력으로 다른 물리 법칙을 통합하려는 꿈은 오늘날까지 계속되며, 모든 이론 (ToE), 특히 기하학적 이론이 통일 된 양자-기계적 환경에서 나타나는 스트링 이론을 개발하려는 노력을 알려줍니다.
양자 얽힘의 개념을 반증하기를 희망하면서 Podolsky와 Rosen과의 그의 연구는 또한 아인슈타인과 그의 동료들이 웜홀의 모델을 제안하도록 이끌었다. 블랙홀에 대한 슈바르츠 실트 이론을 사용하고 중력장 방정식에 대한 해법으로 전하를 갖는 기본 입자를 모델링하려는 시도로 두 공간 패치 사이의 다리를 설명했다.
웜홀의 한쪽 끝이 양으로 대전되면 다른 쪽 끝이 음으로 대전됩니다. 이러한 특성으로 인해 아인슈타인은 상대성 법칙을 위반하지 않고 입자와 반입자 쌍이 얽힐 수 있다고 믿었습니다. 이 개념은 최근 몇 년간 과학자들이 실험실에서 자기 웜홀을 성공적으로 만들면서 상당히 많은 작업을 수행했습니다.
그리고 1926 년 아인슈타인과 그의 전생 인 레오 쉬르 가드는 움직이는 부분이없고 열을 흡수하여 내용물을 식히는 장치 인 아인슈타인 냉장고를 공동 발명했습니다. 1930 년 11 월, 그들은 디자인에 대한 특허를 받았습니다. 그러나 그들의 노력은 곧 프레온의 발명인 Depression Era와 스웨덴 회사 Electrolux가 특허를 획득함으로써 약화되었습니다.
그 기술을 부활시키려는 시도는 90 년대와 2000 년대에 시작되었으며, Georgia Tech와 Oxford University의 학생 팀은 자체 버전의 아인슈타인 냉장고를 만들려고 시도했습니다. 프레온의 오존층 파괴와의 연관성이 입증되었고 전기를 덜 사용하여 환경에 미치는 영향을 줄이고 자하는이 디자인은 친환경 대안이자 개발 도상국에 유용한 장치로 간주됩니다.
죽음과 유산 :
1955 년 4 월 17 일, Albert Einstein은 복부 대 동맥류의 파열로 인한 내부 출혈을 경험했으며 7 년 전에 수술을 받았습니다. 그는 텔레비전 출연 준비를위한 연설 초안을 가져 와서 이스라엘 주 7 주년을 기념하여 병원에 갔지만 그것을 완성 할만큼 오래 살지 못했습니다.
아인슈타인은 수술을 거부하면서 다음과 같이 말했습니다. 인위적으로 인생을 연장시키는 것은 몰랐습니다. 나는 나의 몫을 다했다, 이제 갈 시간이다. 나는 그것을 우아하게 할 것입니다.” 그는 다음 날 아침 76 세의 나이에 프린스턴 병원에서 사망했으며 거의 끝까지 일을 계속했다.
부검 기간 동안 프린스턴 병원 (Thomas Stoltz Harvey)의 병리학자는 가족의 허락없이 아인슈타인의 뇌를 보존했습니다. 하비에 따르면, 그는 미래 세대의 신경 과학자들이 아인슈타인의 천재의 원인을 발견 할 수 있기를 희망하면서 이것을했다. 아인슈타인의 유골이 화장되었고 재가 공개되지 않은 곳에 흩어져있었습니다.
아인슈타인은 평생 동안이나 사후에 수많은 업적을 달성했습니다. In 1921, he was awarded the Nobel Prize in Physics for his explanation of the photoelectric effect, as his theory of relativity was still considered somewhat controversial. In 1925, the Royal Society awarded him the Copley Medal, the oldest Royal Society medal still awarded.
In 1929, Max Planck presented Einstein with the Max Planck medal of the German Physical Society in Berlin, for extraordinary achievements in theoretical physics. In 1934 Einstein gave the Josiah Willard Gibbs lecture, an prestigious annual event where the American Mathematical Society awards a prize for achievements in the field of mathematics. In 1936, Einstein was awarded the Franklin Institute‘s Franklin Medal for his extensive work on relativity and the photoelectric effect.
In 1949, in honor of Einstein’s 70th birthday, the the Lewis and Rosa Strauss Memorial Fund established the Albert Einstein Award. Also known as the Albert Einstein Medal (because it is accompanied with a gold medal) this award was established to recognize high achievement in theoretical physics and the natural sciences.
Since his death, Einstein has been honored by having countless schools, buildings, and memorials named after him. The Luitpold Gymnasium, where he received his early education, was renamed the Albert Einstein Gymnasium in his honor. In August of 1955, four months after Einstein’s death, the 99th chemical element on the Periodic Table was named “einsteinium”.
Also in 1955, the Albert Einstein College of Medicine, a research-intensive not-for-profit, private, and nonsectarian medical school was founded in the Morris Park neighborhood of the Bronx in New York City. Between 1965 and 1978, the US Postal Service issued a series of commemorative stamps known as the Prominent American Series. Einstein was honored with a 8¢ stamp in 1966, the second year of the series.
Similar stamps were issued by the state of Israel in 1956 (a year after his death) and the Soviet Union in 1973. In 1973, an inner main belt asteroid was discovered, which was named 2001 Einstein in his honor. In 1977, the Albert Einstein Society was founded in Bern, Switzerland. Since 1979, they began issuing the Albert Einstein Medal, an annual award presented to people who have “rendered outstanding services” in connection with Einstein.
In 1979, the National Academy of Sciences commissioned the Albert Einstein Memorial on Constitution Avenue in central Washington, D.C. The bronze statue depicts Einstein seated with manuscript papers in hand. In 1990, his name was added to the Walhalla temple for “laudable and distinguished Germans”, which is located in Donaustauf in Bavaria.
In Potsdam, Germany, the Albert Einstein Science Park was constructed on Telegrafenberg hill. The best known building in the park is the Einstein Tower, an astrophysical observatory that was built to perform checks of Einstein’s theory of General Relativity, which has a bust of Einstein at the entrance.
In 1999 Time magazine named him the Person of the Century, ahead of Mahatma Gandhi and Franklin Roosevelt, among others. In the words of a biographer, “to the scientifically literate and the public at large, Einstein is synonymous with genius”. Also in 1999, an opinion poll of 100 leading physicists ranked Einstein the “greatest physicist ever”.
Also in 1999, a Gallup poll conducted recorded him as being the fourth most admired person of the 20th century in the U.S. – Mother Teresa, Martin Luther King, Jr. and John F. Kennedy ranked first through third.
The International Union of Pure and Applied Physics named 2005 the “World Year of Physics” in commemoration of the 100th anniversary of the publication of the “annus mirabilis” papers. In 2008, Einstein was inducted into the New Jersey Hall of Fame. And every year, the Chicago-based Albert Einstein Peace Prize Foundation issues the Albert Einstein Peace Prize, an award that comes with a bursary of $50,000.
Einstein has also been the subject of or inspiration for many novels, films, plays, and works of music. He is a favorite model for fictional representations of the mad scientist and the absent-minded professor, with depictions of these archetypes closely mirroring (and exaggerating) his expressive face and distinctive hairstyle.
Einstein’s contributions to the sciences are immeasurable. When he began his career, scientists were still struggling to reconcile how Newtonian mechanics applied to an ever-widening universe. But thanks to his theories, we would come to understand that there are no absolute frames of reference, and everything depends on the speed and position of the observer.
His work with the behavior of light would also help speed the revolution being made in quantum physics, where scientists began to understand the behavior of matter at the subatomic level. In so doing, Einstein helped to create the two pillars of modern science – Relativity, for dealing with objects on the macro scale; and quantum mechanics, which deals with things on the tiniest of scales.
But Einstein’s legacy goes far beyond what he advanced in his lifetime. In attempting to reconcile his personal beliefs in a universe that made sense with his scientific findings, he introduced a concept that would later become part of our current cosmological models (Dark Matter). These and other ideas would go on to be reconsidered after his death, thus proving that he was not only the greatest mind of his time, but perhaps one of the greatest minds that ever lived.
We have written many articles about Albert Einstein for Space Magazine. Here’s an article about the speed of light, and one about Why Einstein Will Never Be Wrong, and Einstein’s Theory of Relativity. And here’s are some famous Albert Einstein quotes.
Astronomy Cast also has several episodes about Einstein’s greatest theories, like Episode 235: Einstein, Episode 9: Einstein’s Theory of Special Relativity, Episode 280: Cosmological Constant, Episode 287: E=mc², and Episode 31: tring Theory, Time Travel, White Holes, Warp Speed, Multiple Dimensions, and Before the Big Bang
For more information, check out Albert Einstein’s biographical page at Biography.com and NobelPrize.org.
