900 년부터 1904 년까지 그는 매년 한 편의 논문을 써서 독일 물리학 잡지에 발표한다. 처음 두 편의 문장 수업은 액체에 관한 것이다.
체표 열역학과 전기 분해는 화학에 역학 기초를 주려고 시도한다. 나중에 이 길이 통하지 않고 열학을 연구하는 것을 발견했다.
과학의 역학 기초는 190 1 년 동안 J.W. Gibbs 의 업무와는 별개로 통계역학의 몇 가지 기본 이론인 190 을 제시했다.
2 ~ 1904 세 편의 논문이 모두 이 분야에 속한다. 1902 의 논문은 역학과 확률론의 법칙에서 계산된다.
열 균형 이론과 열역학 제 2 법칙을 도출했다. 1904 의 논문은 통계역학 예언의 요동을 토론했다.
에너지 변동 (또는 시스템의 열 안정성) 을 발견하는 것은 볼츠만 상수에 달려 있다. 그는이 과일을 사용할뿐만 아니라
역학 시스템과 열 현상, 그리고 방사선 현상에 과감하게 적용해 복사 에너지의 등락 공식을 얻어 비은세를 내보낸다.
이민법. 파동 현상에 대한 연구를 통해 그는 1905 년 방사선 이론과 분자 운동 이론 연구에 종사할 수 있게 되었다.
중대한 돌파구.
1905 의 기적
65438 년부터 0905 년까지 아인슈타인은 과학사상 유례없는 기적을 창조했다. 올해 3 월에 그는 6 편의 논문을 썼다.
9 월 6 개월 동안 특허국에서 하루 8 시간 근무한 여가 시간을 이용해 세 분야에서 네 가지 성과를 거두었다.
획기적인 공헌.
광양자
1905 년 3 월 논문' 빛의 생성과 전환에 대한 사각관점' 을 썼고, 플랑크는 1900 을 제안했다.
양자 개념을 우주에서 빛의 전파로 확대하고, 시간 평균에 대한 광양자 가설을 제시했다.
즉, 통계적 평균 현상), 빛은 변동을 보여줍니다; 순간 값 (즉, 변동) 의 경우 광원은 입자로 나타납니다.
。 역사상 처음으로 미시 물체의 요동과 입자의 통일성, 즉 파동 입자의 이중성을 밝혀낸 것이다. 그리고 나서
물리학의 발전은 파동 입자 이중성이 전체 미시세계의 가장 기본적인 특징임을 보여준다. 이 논문은 또한 L. Bo 를
볼츠만은' 시스템의 엔트로피는 상태 확률의 함수' 라는 이론을' 볼츠만 원리' 라고 부른다. 존재
논문의 끝에서, 그는 광양자의 개념으로 광전 현상을 쉽게 해석하고 광전자의 최대 에너지를 추론했다.
입사광의 주파수를 알 수 있습니다. 이 관계는 10 년이 걸려서야 R.A. 밀리건이 실험으로 증명했다. \ "그 때문에.
아인슈타인은 노벨 물리학상 192 1 년을 수상했다.
분자운동론
1905 년 4 월, 5 월, 2 월, 그는 액체에 떠 있는 입자의 움직임에 관한 세 가지 이론을 썼다. 이 운동은 영국의 식물이다.
학자 R. Brown 은 1827 에서 먼저 그것을 발견했는데, 이를 브라운 운동이라고 부른다. 아인슈타인의 목적은
분자 운동의 요동에 의한 공중부양 입자의 무작위 운동은 분자의 실제 크기를 결정하여 문제를 해결하는 데 사용될 수 있다
반세기 이상 동안 과학자와 철학자들은 원자가 존재하는지 논쟁하고 있다. 3 년 후, 프랑스 물리학자 J.
B. 페란은 정확한 실험으로 아인슈타인의 이론적 예언을 증명했다. 당시 원자론을 가장 단호히 반대했던 독일을 만들었다.
1908 년 화학자,' 에너지학' 창시자 F.W. 오스트발드는' 원자 가설이 이미 되었다' 고 자발적으로 발표했다.
탄탄한 기초를 가진 과학 이론.
혁신 시대의 특수 상대성 이론
1905 년 6 월 아인슈타인은' 움직이는 물체의 전기역학' 이라는 장문을 썼다.
협의상대성론을 제기하다. 이는 그가 10 년 동안 탐구를 준비한 결과이며 19 세기의 문제를 크게 해결했다.
고전 물리학의 최종 위기는 전체 물리학 이론의 혁명을 촉진시켰다. 새로운 실험 사실을 극복하기 위해서
낡은 이론 체계 사이의 모순은 구세대 물리학자를 대표해 허점을 보수하기 위해 제기된 것이다.
수많은 가설로 인해, 결과는 낡은 이론 체계를 더욱 팽팽하게 만들었다. 아인슈타인은 출구가 전체에 있다고 생각한다.
이론적 근거에 근본적인 변화가 일어났다. 자연계의 통일된 신념에서, 그는 이런 문제를 조사했다: 소
역학 분야에서 보편적으로 확립된 상대성론 원리 (역학법칙은 어떤 관성계에도 변하지 않는다), 왜?
하지만 전기역학에는 없나요? M. 패러데이의 전자기 감지 실험에 따르면, 이러한 불일치는 분명히 존재하지 않는다.
이미지의 고유 문제는 필연적으로 고전 물리학의 이론적 기초에 있다. 그는 경험주의 철학자 D. 휴무로부터 초검사주의를 배웠다.
그리고 E. 마하의 I. 뉴턴의 절대 공간과 절대 시간 개념에 대한 비판은 공간 중 둘 다에 대한 고찰에서 비롯된다.
분리 사건의' 동시성' 부터 시작하여 경험적 근거가 없는 절대 동시성을 부정함으로써 절대성을 부정한다.
시간, 절대 공간, 에테르의 존재에 대해 전통적인 시공관념을 수정해야 한다고 생각한다.
。 그는 갈릴레오가 발견한 기계 운동의 상대성이라는 보편적인 기본 실험 사실을 만물로 확대했다.
모든 물리 이론이 따라야 할 기본 원칙; 동시에,' 이더넷 표류' 실험에 나타난 모든 빛은 진공에 놓여 있다.
그것은 항상 기본적인 사실, 즉 특정 속도 C 전파에 기반을 두고 있다. 상대성의 원리와 빛의 속도를 그대로 유지하다
이론이 성립되는 동시에, 서로 다른 관성계의 좌표 사이의 변환은 더 이상 갈릴레오 변환이 아니라 다른 것이어야 한다.
이 변환은 1904 에서 Lorenz 가 개발한 변환과 유사합니다. 사실 아인슈타인은 당시 로렌즈 19 를 몰랐습니다.
2004 년 작품과 그들이 처음 제시한 변형 형식은 v/c 의 거듭제곱에 불과합니다. 선소
로렌츠 변환은 사실 아인슈타인의 형태를 가리킨다. 로렌츠 변환의 경우 공간과 시간의 길이는
그것은 동일 하지만, 맥스웰 방정식을 포함 한 물리학의 법칙은 동일 합니다 (공변). 원래
갈릴레오 변환 공변에 대한 뉴턴 역학 법칙은 로렌츠 변환에서 공변을 만족시키기 위해 수정해야 한다.
。 이런 전환은 실제로 일종의 보급으로, 고전 역학을 상대성론 역학이 저속으로 내려가는 한계라고 본다.
상황. 이렇게 역학과 전자기학은 운동학의 기초 위에 통일되었다.
질량 에너지 등가
1905 년 9 월 아인슈타인은 물체의 관성이 포함된 에너지와 관련이 있는 짧은 글을 썼다. \ ",상
이 이론의 한 가지 추론은 질량 (M) 과 에너지 (E) 의 동등성을 보여 주며, E = MC 2 는 방사성 원소를 설명합니다.
원소 (예: 라듐) 가 대량의 에너지를 방출하는 이유. 질량 에너지 동등성은 핵 물리학 및 입자 물리학과 관련이 있습니다.
이론적 근거도 1940 년대에 실현된 원자력 방출과 활용을 위한 길을 닦았다.
양자 이론의 진일보한 발전
아인슈타인의 광양자 이론은 거의 모든 구세대 물리학자들의 반대에 부딪혔고, 심지어 가장 먼저 제기된 것이다.
플랑크, 좁은 상대성 이론을 열광적으로 지지하는 최초의 양자 개념은 19 13 이 되어서야 사랑이라고 진지하게 생각했다.
아인슈타인의 "실수" 입니다. 그럼에도 불구하고 아인슈타인은 혼자 일하며 양자 이론을 꾸준히 발전시켰다.
열어. 1906, 그는 양자 개념을 물체 내부의 진동으로 확대하여 저온에서 고체의 비율을 기본적으로 설명했다.
열용량과 온도의 관계. 19 12 년 동안 그는 광양자의 개념을 광화학 현상에 적용하여 광화학 법칙을 세웠다.
19 16 그는' 복사의 양자 이론' 이라는 논문을 발표하여 양자 이론의 발전 성과를 종합하여 그것에 대한 생각을 제시했다.
방사선 흡수 및 방출에 대한 통계 이론은 N Bohr 19 13 의 양자 전이 개념에서 비롯된다.
방사선 공식. 이 글에서 제시한 자극 발사 개념은 60 년대에 활발하게 발전한 레이저 기술에 대한 이론을 제공한다.
기초. 광 양자 이론에 의해 밝혀진 파동 입자 이중성 개념에 의해 영감을 받은 것은 L.V. de Broglietti 가 1923 에서 제시한 것이다.
물질파 이론. 이 이론은 우선 아인슈타인의 열렬한 지지를 받았다. 그뿐만 아니라 1924 에 도장을 받았을 때.
젊은 물리학자 S 보손의 광양자 통계 이론에 관한 논문을 읽었을 때, 그는 즉시 그것을 독일어로 번역하고 발표를 추천했다.
이 이론을 물질파 개념과 결합하여 단원자 가스의 양자 통계 이론을 제시했다. 이것은
정수 스핀 입자가 따르는 보스 아인슈타인 통계 (양자 통계 참조). 아인슈타인의 일을 통해
계시, E. 슈뢰딩거는 드브로의파를 바운드 입자로 확대하고 1926 에 변동역학을 세웠다 (표상이론 참조)
, 양자 역학). 따라서 미국 물리학자 A. Pais 는 "아인슈타인은 양자론의 세 원로 (일반을 가리킴) 가 아니다.
프랭크, 아인슈타인, 엘렌포) 그리고 그는 파동역학의 유일한 대부이다. M. Born 은 또한 "에서
양자현상 황무지를 정복하기 위한 투쟁에서 그는' 파이오니아' 이자' 우리의 지도자와 기수' 였다.
일반 상대성 이론의 등가 원리를 탐구하다
협의상대성론이 건립된 후 아인슈타인은 만족하지 않고 상대성론 원리의 적용 범위를 비상대성론으로 확대하려고 시도했다.
관성 시스템. 그는 갈릴레오에게서 중력장의 모든 물체가 같은 가속도 (즉, 관성질량과 중력질량) 를 가지고 있다는 것을 발견했다
수량이 같은 고대 실험 사실은 돌파구를 찾았고, 1907 년에는 동등한 원리를 제시했다.' 중력장은 참변수다.
사진 시스템의 등가 강도는 물리적으로 동일합니다. "중력장에서 시계가 빨리 가야 한다는 것을 알 수 있습니다.
광파의 파장은 변해야 하고, 빛은 구부러져야 한다. 올해, 그의 대학 선생님, 저명한 기하학자 H. 밍코프입니다.
스키키가 제시한 좁은 상대성론의 4 차원 공간은 상대성론의 진일보한 발전을 위한 유용한 수학 도구를 제공한다.
애석하게도 아인슈타인은 그 가치를 깨닫지 못하고 사용했다.
계속 탐구하는 우여곡절 과정
아인슈타인은 동등한 원리의 발견이 그의 일생에서 가장 행복한 생각이라고 생각했지만, 미래의 일은 매우 어려웠다.
한 바퀴 돌다. 19 1 1 년, 그는 동등한 원리와 호이겐스 원리에 따라 태양을 통과하는 빛을 계산합니다.
근처짐값은 □ 입니다. 19 12 로 시작하여 그는 강성 회전 디스크를 분석하여 중력장에서 얼마나 많은 것을 얻었는지 깨달았다.
엄격하게 유효한 것은 없습니다. 동시에, 그는 로렌츠 전환이 보편적이지 않고 더 보편적인 전환 관계를 찾아야 한다는 것을 발견했다.
을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 에너지와 운동량의 보존을 보장하기 위해서는 중력장 방정식이 비선형이어야 합니다. 동등한 원리는 무한한 영역에만 존재합니다.
유효. 그는 대학에서 배운 가우스 표면 이론이 중력장 방정식을 세우는 데 도움이 되어야 한다는 것을 깨달았지만, 그는 그것에 익숙하지 않았다
수학 도구 세트를 잠시 가동할 수 없다. 19121010 월, 그는 프라하를 떠나 취리히에 있는 모교로 돌아갔다. 존재
당시 모교 수학 교수였던 동창인 M. 그로스만의 도움으로 그는 리만 기하학과 G 를 연구했다.
Ritchie 와 T. Levi-Chevita 의 절대 미분학 (즉, 텐서 분석). 1 년의 노력 끝에 그들은 19 13 에 동의했다.
년, 그는 중요한 논문인' 광의상대성 이론과 중력 이론 개요' 를 발표하고 규범장 중력 이론을 제시했다. 여기
중력장을 설명하는 데 사용되는 것은 스칼라가 아니라 도계 텐서, 즉 10 중력 함수가 있어야 중력장을 결정할 수 있습니다.
。 중력과 척도를 결합하여 리먼이 진정한 물리적 의미를 얻을 수 있게 한 것은 이번이 처음이다. 하지만 그들은 그렇게 해야 합니다.
중력장 공식은 선형 변환에만 공변적이며 일반 상대성 이론에 필요한 좌표는 없습니다.
변환 아래의 공분산. 아인슈타인이 당시 텐서 연산에 익숙하지 않았기 때문에, 보존만 고수하면 된다고 착각했기 때문이다.
법칙, 우리는 좌표계 선택을 제한해야 한다. 인과법을 지키기 위해서 우리는 어쩔 수 없이 보편공변 요구를 포기해야 한다.
과학적 성취의 두 번째 최고봉
19 15 에서 19 17 까지의 3 년은 아인슈타인 과학 성취의 두 번째 절정이다.1과 비슷하다
그는 또한 세 가지 다른 분야에서 역사적인 성과를 거두었다. 19 15 를 제외하고, 결국 인간의 생각으로 만들어졌다.
역사상 가장 위대한 업적 중 하나인 광의상대성론을 제외하고 19 16 년 동안 방사선의 양자론도 예전처럼 만들어졌다.
위에서 언급한 중대한 돌파구, 19 17 은 현대 과학 우주학을 개척했다. 일반 상대성 이론의 확립과 폐기
광의공변요구 착오로 아인슈타인은 7 월 19 15 까지 2 년여의 우회로를 계속 걸었다.
실수가 점차 사람들에게 알려지다. 범협변의 요구로 돌아온 후 그는 6 월 19 15 부터 6 월 1 10 까지 새로운 견적을 탐구하는 데 집중했다.
힘 필드 방정식, 6 월 4 일, 6 월 1 1, 6 월 18, 25 는 프러시아 과학원에 네 편의 논문을 제출했다. 첫 번째
한 논문에서 그는 상수의 법칙을 만족시키는 보편공변중력장 방정식 (광의상대성론 참조) 을 얻었지만, 덧붙여 말했다.
불필요한 제한은 단일 변환만 허용하는 것입니다. 제 3 편의 논문에서, 새로운 중력장 방정식에 근거하여 추론해 냈다
태양 표면을 통과하는 빛의 편향은 □ 이전 값의 두 배여야 합니다. 수성의 근접성도 계산했습니다.
태양점은 100 년마다 남은 나이 차이가 43□ 로 관측결과와 정확히 일치하여 60 여 년 동안의 천문학적 난제를 완전히 해결했다.
큰 문제를 배우는 것은 아인슈타인에게 큰 격려를 주었다. 1915165438+논문' 중력의 필드 방정식' 10 월 25 일.
그는 전환군에 대한 불필요한 제한을 포기하고 진정한 보편성의 공변중력장 방정식을 세우고' 광의화' 를 선포했다
상대성 이론은 하나의 논리적 구조로 마침내 완성되었다. 한편 독일의 수학자 D. 힐버트는 19 15 에 있다.
10 월 20 일, 165438+ 괴팅겐에서도 보편적인 공변력장 방정식을 독립적으로 얻었다. 19 16 년 봄에 아인슈타인은 이렇게 썼습니다
초록 논문 "일반 상대성 이론의 기초"; 같은 해 말에 그는 매우 인기 있는 소책자' 좁은' 한 권을 썼다
그리고 일반 상대성 이론.
중력파
아인슈타인은 19 16 년 3 월에 일반 상대성 이론의 총결을 완성했고, 6 월에는 중력장 방정식의 대략적인 적분을 연구했다.
기계 시스템이 바뀌면 빛의 속도로 전파되는 중력파가 반드시 방출된다. 그는 원자에 방사선이 없다고 지적했다.
안정된 궤도의 존재는 전자기 각도나 중력의 관점에서 신비롭다. 그래서 "양자론은
맥스웰의 전기 역학만이 전환되어야 하고, 새로운 중력 이론도 전환되어야 한다. "가을, 그가 양자 복사로 돌아왔을 때.
촬영 문제에서 그는 이 의도를 가지고 자발적인 점프와 격동 전이라는 개념을 제시하고 플랑크 방사선 공식을 제시했다.
새로운 연역. 중력파의 존재는 일부 과학자들의 반대를 불러일으켰고, 아인슈타인도 여러 차례 그 존재와 성격에 대한 우려를 표명했다.
품질 토론. 중력파가 너무 약해서 탐지할 수 없어 오랫동안 사람들의 주의를 끌지 못했다. 1960 년대 이후,
중력파를 탐지하는 실험은 점차 열풍을 형성하지만, 모두 탐사에 필요한 최소 정확도에 도달하지 못했다. 1974 를 통한 분석
발견된 전파 펄스 쌍성 PSR1913+16 주기 변화에 대해 4 년 연속 관측을 실시했으며 1979 에 간접 증명서를 발표했다.
중력파의 존재를 의식하다.
우주론의 창설
19 17 아인슈타인은 일반 상대성 이론의 성과를 이용하여 우주 전체의 시공간적 구조를 연구하여 획기적인 논문을 발표했다.
일반 상대성 이론에 기초한 우주론 연구. 이 기사는 "우주는 공간에서 무한하다" 고 분석합니다.
전통적인 개념은 뉴턴의 중력 이론과 일반 상대성 이론과 양립 할 수 없다고 지적했다. 사실, 사람들은
이 방법은 공간 무한대의 중력장 방정식에 대한 합리적인 경계 조건을 제공합니다. 그는 가능한 출구는 우주를 보는 것이라고 생각한다.
이것은 "공간 (3D) 볼륨이 제한된 자가 폐쇄된 연속 영역" 입니다. 과학적 논증의 추론
우주론은 공간적으로 한계가 없다. 이것은 인류 역사상 대담한 창작으로 우주론을 순수한 추측에서 벗어나게 했다.
확실성 사변은 현대 과학 분야에 진출하는 것은 세계관의 혁명이다. 당시 별에 대한 천문 관측에 따르면
속도가 매우 작다는 사실은 아인슈타인이 물질의 분포가 준 정적이라고 생각한다. 이 조건을 보증하기 위해서, 그는 소개하고 있다
알 수 없는 우주 상수 (우주 항목) 가 힘장에 도입되었다. 그동안 아인슈타인과의 통신이 잦았다
네덜란드 천문학자 W 데시트는 또 다른 평균 질량 밀도가 0 인 우주 모델을 제시했다. 1922 소련 물리학자
A.A. Friedman 은 우주 항목이 불필요하다고 지적했기 때문에 아인슈타인의 원시 결과에서 직접 나왔다.
물질 밀도가 0 이 아닌 팽창 우주 모델. 아인슈타인은 당시 동의하지 않았지만, 1 년 후에 공개적으로 잘못을 철회했다.
잘못된 비판은 프리드먼의 이론이 옳다는 것을 인정한다. 1929 년 하외은하보선 홍진을 발견했기 때문에
우주 팽창 이론은 강력한 지지를 받았다. 1946 이후 빅뱅 우주론으로 발전했다.
가장 성공적인 우주론 이론.
통일장론의 길고 어려운 탐구
일반 상대성 이론이 끝난 후에도 아인슈타인은 여전히 만족스럽지 못하여, 일반 상대성 이론을 확장하여 만족하지 못하게 해야 한다.
중력장뿐만 아니라 전자기장도 포함돼 통일장론을 찾아야 한다는 뜻이다. 그는 이것이 상대성 이론이라고 생각한다.
전시회의 3 단계에서는 중력장과 전자기장뿐만 아니라 상대성 이론과 양자론도 통일해야 한다.
양자물리학을 위한 합리적인 이론적 토대를 제공합니다. 그는 그가 세우려는 통일장론에서 그것을 얻기를 희망한다.
특이점이 없는 해법은 입자의 구조 및 양자 현상을 설명하는 데 사용할 수 있습니다.
。 최초의 통일장론은 수학자 H. Weil 이 19 18 년에 보급한 것이다.
이에 대해 아인슈타인은 칭찬을 했지만, 이 이론이 제시한 원소는 변하지 않고 동반된다고 지적했다.
역사와 관련해서, 이것은 모든 수소 원자가 같은 스펙트럼을 가지고 있다는 사실과 모순된다. 그런 다음 수학자 T.F.E 칼루차
19 19 년, 그는 5 차원 다양체로 통일장론을 실현하려고 시도하여 아인슈타인의 높은 찬사를 받았다. 1922 Ain
스탠이 완성한 첫 번째 통일 장론에 관한 논문은 칼루차 이론에 관한 것이다. 1925 이후 아인슈타인이 소유했습니다
전력투구하여 통일장론을 탐구하다. 처음 몇 년 동안, 그는 매우 낙관적이었고, 승리는 시야에 있었다. 나중에 발견한 것은 매우 어려웠다.
기존 수학 도구가 충분하지 않다고 느낍니다. 1928 이후 순수 수학 탐구로 바뀌었다. 그는 여러 가지 방법을 시도했습니다.
때로는 5 차원으로, 때로는 4 차원으로 표현하지만, 진정한 물리적 의미의 결과는 얻지 못한다.
1925 부터 1955 까지 30 년 동안 양자역학, 중력파, 일반 상대성 이론의 완성도를 제외하고는
스포츠를 제외하고 아인슈타인은 거의 모든 과학적 창조력을 통일장론의 탐구에 쏟았다. 1937
2000 년, 두 조수의 협력으로 그는 광의상대성 이론의 중력장 방정식에서 운동 방정식을 추론하여 더욱 폭로했다.
시공간, 물질, 운동의 통일은 일반 상대성 이론의 중대한 발전이자 아인슈타인의 것이다.
과학 창조 활동의 마지막 중대한 성과. 그러나 그는 장론을 성공적으로 통일한 적이 없다.
。 그는 수없이 많은 실패를 겪었지만, 그는 결코 낙담한 적이 없고, 늘 자신만만하게 처음부터 시작한다. 왜냐하면 그는 아직도 멀리 떨어져 있기 때문이다.
당시 물리학 연구의 주류는 당시 무조건적으로 해결된 문제와 양자역학에서의 그의 해결책을 혼자 공략했다
문제를 해석하는 데 있어서, 그것은 당시 주도적인 코펜하겐 학파와 뚜렷한 대립을 이루었다. 따라서 1920 년대의 상황과는 상반된다.
그는 만년에 물리적으로 매우 고립되었다. 그러나 그는 여전히 두려워하지 않고 자신이 인정한 길을 확고히 걸었다.
진리의 길을 탐구하다가 그가 죽기 전날까지 병상에서 그의 통일장론의 수학 계산을 계속할 준비를 하고 있다.
그는 1948 에서 "나는 이 일을 완성할 수 없다. 잊혀지지만, 미래에는 재발견될 것입니다.
。 "역사의 발전은 그를 저버리지 않았다. 1970 년대와 80 년대의 일련의 실험이 약전 통일 이론을 강력하게 지지했기 때문이다.
통일장론의 사상은 그것의 생명력을 새로운 형식으로 보여주며 물리학의 미래 발전에 큰 기회를 제공한다.