아인슈타인에 관한 정보를 원합니다

범주: 사회/문화 gt; 역사적 인물

문제 설명:

아인슈타인 정보

분석:

소년 시절

20세기 최고의 물리학자인 알베르트 아인슈타인은 1879년 3월 14일 독일 남서부 울름에서 태어났습니다. 1년 후 가족과 함께 뮌헨으로 이주했습니다. . 아인슈타인의 부모는 모두 유대인이었습니다. 그의 아버지인 헤르만 아인슈타인(Hermann Einstein)과 그의 삼촌인 야콥 아인슈타인(Jacob Einstein)은 발전소와 조명 시스템용 모터, 아크 램프, 전기 기기를 생산하는 전기 제품 공장을 공동으로 열었습니다. 어머니 폴린은 중등 교육을 받은 주부였습니다. 그녀는 음악을 매우 사랑했고 아인슈타인이 6살이었을 때 바이올린 연주를 가르쳤습니다.

아인슈타인은 어렸을 때부터 활발하지 않았고, 세 살이 넘도록 말을 하지 못했다. 그의 부모는 그가 벙어리인 것을 걱정해 그를 병원에 데려가 검사를 받았다. 다행스럽게도 어린 아인슈타인은 벙어리가 아니었지만 아홉 살이 될 때까지 아주 부드럽게 말을 할 수는 없었습니다. 그가 말하는 모든 단어는 힘들지만 신중하게 생각되어야 했습니다.

아인슈타인은 네다섯 살 때 침대에 누워 있었는데 아버지가 그에게 나침반을 주었습니다. 나침반이 항상 일정한 방향을 가리키고 있다는 사실을 발견했을 때 그는 매우 놀랐고, 이 현상 뒤에는 깊은 뭔가가 숨겨져 있음에 틀림없다고 느꼈습니다. 그는 며칠 동안 즐겁게 나침반을 가지고 놀았고 일련의 질문으로 아버지와 제이콥 삼촌을 괴롭혔습니다. 그는 '자기'라는 단어도 잘 발음하지 못하면서도 왜 나침반이 인도할 수 있는지 알고 싶었습니다. 이 심오하고 지속적인 인상은 아인슈타인이 67세가 될 때까지 여전히 생생하게 기억될 수 있었습니다.

아인슈타인이 초등학교, 중학교 시절 그의 숙제는 평범했다. 그는 행동이 느리고 다른 사람과 교류하는 것을 좋아하지 않기 때문에 선생님과 반 친구들도 그를 좋아하지 않습니다. 그에게 그리스어와 라틴어를 가르쳤던 선생님은 그에게 더욱 역겨움을 느꼈습니다. 그는 한번은 공개적으로 그를 꾸짖었습니다: "아인슈타인, 너는 커서도 성공하지 못할 거야." 그는 실제로 그를 학교에서 쫓아내고 싶었습니다.

아인슈타인의 삼촌 제이콥은 전기제품 공장의 기술적인 문제를 담당했고, 아인슈타인의 아버지는 사업 거래를 담당했습니다. Jacob은 엔지니어였으며 수학을 매우 좋아했습니다. 어린 아인슈타인이 그에게 질문을 하러 왔을 때 그는 항상 매우 간단하고 대중적인 언어로 그에게 수학적 지식을 소개했습니다. 삼촌의 영향으로 아인슈타인은 과학과 철학에 대한 초기 깨달음을 얻었습니다.

아버지의 사업은 잘 안 되시지만, 가족은 뮌헨에 오는 가난한 학생들을 초대하여 일주일에 하루 밤 저녁 식사를 하게 하여 안식을 제공합니다. 그들에게. 그 중에는 리투아니아 출신의 유대인 형제인 맥스와 버나드도 있다. 둘 다 의학을 공부하고 책 읽기를 좋아하며 다양한 관심사를 갖고 있다. 그들은 아인슈타인의 집에 저녁 식사 초대를 받았고, 검은 머리에 갈색 눈을 가진 수줍음이 많은 어린 아인슈타인과 좋은 친구가 되었습니다.

맥스는 아인슈타인의 '초기 교사'라고 할 수 있습니다. 그는 그에게 인기 있는 자연과학 서적을 빌려주었습니다. Max는 Einstein이 12살이었을 때 Spilke의 평면 기하학 교과서 사본을주었습니다. 아인슈타인은 말년에 이 신성한 작은 책을 회상하면서 다음과 같이 말했습니다. "예를 들어 이 책에는 삼각형의 세 고도가 한 지점에서 교차한다는 주장이 많이 있습니다. 그 자체로는 명확하지 않지만, 다음과 같이 주장할 수 있습니다. 그래서 어떤 의심도 불가능해 보였습니다. 이 명확성과 신뢰성은 나에게 이루 말할 수 없는 인상을 주었습니다."

운 좋게도 아인슈타인은 훌륭한 인기 도서를 통해 알게 되었습니다. 대중 과학 서적은 아인슈타인의 지식을 향상시켰을 뿐만 아니라 지식뿐만 아니라 젊은이들의 호기심을 자극하고 문제에 대해 깊이 생각하게 만들었습니다.

아인슈타인은 16세 때 스위스 취리히에 있는 연방공과대학 공과대학에 입학했으나 입학시험에 떨어졌다. 그는 연방공과대학 총장이자 학교의 유명한 물리학자인 베버 교수의 조언을 받아들여 스위스 아라우에 있는 주립 고등학교에서 고등학교 과정을 이수하고 고등학교 졸업장을 취득했다.

1896년 10월, 아인슈타인은 취리히 공과대학교에 입학하여 사범대학에서 수학과 물리학을 공부했습니다. 그는 학교의 주입식 교육에 매우 혐오감을 느끼며, 사람들이 다른 문제에 대해 생각할 시간이나 관심이 없다고 믿습니다. 다행스럽게도 진정한 과학적 추진력을 억누르는 의무 교육은 다른 대학에 비해 TU 취리히에서는 훨씬 덜 일반적입니다. 아인슈타인은 학교의 자유로운 분위기를 최대한 활용하고 자신이 좋아하는 과목에 에너지를 집중했습니다. 학교에서 그는 헬름홀츠(Helmholtz)와 헤르츠(Hertz)와 같은 물리학 대가들의 작품을 광범위하게 읽었으며, 가장 매료된 것은 맥스웰(Maxwell)의 전자기 이론이었습니다. 그는 독학 능력, 문제 분석 습관, 독립적 사고 능력을 갖추고 있습니다.

초기 작업

1900년에 아인슈타인은 취리히 기술대학교를 졸업했습니다. 특정 과목에 대한 열정이 부족하고 교사에 대한 무관심으로 인해 그는 학교에 머무르는 것을 거부당했습니다. 일자리를 찾지 못한 그는 가정교사와 대리교사로 생계를 꾸렸다. 1년 반 동안 실직한 후, 그의 재능을 이해하고 관심을 갖고 있던 동급생 마르셀 그로스만(Marcel Grossman)이 그에게 도움을 청했습니다. Grossmann은 아버지를 설득하여 아인슈타인을 스위스 특허청에 기술자로 소개했습니다.

아인슈타인은 Grossman의 도움에 영원히 감사했습니다. 그로스먼을 추모하는 편지에서 그는 이 사건에 대해 이야기하며 대학을 졸업할 때 “갑자기 모든 사람에게 버림받고 삶에 무기력해졌다”고 말했다. 그는 나를 도왔고 그와 그의 아버지를 통해 나는 나중에 할레(당시 스위스 특허청장)에게 가서 특허청에 들어간 것은 마치 생명을 구하는 은총과도 같았다.

1902년 2월 21일, 아인슈타인은 스위스 시민권을 취득하고 특허청 채용을 기다리며 베른으로 이주했습니다. 1902년 6월 23일, 아인슈타인은 공식적으로 3급 기술자로 특허청에 고용되었습니다. 그의 업무는 특허권을 신청하는 다양한 기술 발명과 창조물을 검토하는 것이었습니다. 1903년에 그는 대학 동창인 밀레바 마리크와 결혼했습니다.

1900년부터 1904년까지 아인슈타인은 매년 논문을 써서 독일 물리학 저널에 게재했습니다. 처음 두 기사는 화학의 기계적 기초를 제공하기 위한 시도로 액체 표면의 열역학과 전기분해에 관한 것이었습니다. 나중에 나는 이 경로가 불가능하다는 것을 발견하고 열역학의 기계적 기초에 대한 연구로 전환했습니다. 통계역학의 몇 가지 기본 이론이 1901년에 제안되었으며, 1902년부터 1904년까지 세 편의 논문이 모두 이 분야에 속합니다.

1904년 논문은 통계 역학에 의해 예측된 변동을 주의 깊게 조사한 결과 에너지 변동이 볼츠만 상수에 의존한다는 사실을 발견했습니다. 이 결과를 기계계와 열현상에 적용했을 뿐만 아니라, 복사현상에도 과감히 적용하여 복사에너지의 변동식을 유도함으로써 빈의 변위법칙을 도출하였다. 변동 현상에 대한 연구를 통해 그는 1905년 방사선 이론과 분자 운동 이론 모두에서 획기적인 발전을 이룰 수 있었습니다.

1905년의 기적

1905년, 아인슈타인은 과학사에 유례없는 기적을 일으켰습니다. 그는 올해 3월부터 9월까지 6개월 동안 하루 8시간씩 특허청에서 일한 후 여가 시간을 활용해 3개 분야에서 4편의 획기적인 공헌을 했다. 빛의 양자 이론, 분자 크기 결정, 브라운 운동 이론 및 특수 상대성 이론.

1905년 3월, 아인슈타인은 자신이 옳다고 생각하는 논문을 독일의 "물리학 연보" 편집실에 보냈습니다. 그는 수줍게 편집자에게 이렇게 말했습니다: "당신이 나를 위해 이 논문을 출판할 수 있는 공간을 귀하의 연례 보고서에 찾아주시면 매우 기쁠 것입니다." 그리고 변화”.

본 논문은 1900년 플랑크가 제안한 양자 개념을 공간에서의 빛의 전파로 확장하여 빛양자 가설을 제안한다. 시간 평균의 경우 빛은 변동으로 동작하고, 순간 값의 경우 빛은 입자로 동작합니다. 미세한 물체의 파동성과 입자성의 통일성, 즉 파동-입자 이중성이 밝혀진 것은 역사상 처음이다.

이 글 말미에 그는 고전 물리학으로 설명할 수 없는 광전 효과를 빛양자라는 개념을 이용해 쉽게 설명하고, 광전자의 최대 에너지와 입사 주파수의 관계를 추론했다. 빛. 이 관계는 10년 후 Millikan에 의해 실험적으로 확인되었습니다. 1921년에 아인슈타인은 "광전 효과의 법칙 발견"으로 노벨 물리학상을 수상했습니다.

이것은 시작에 불과했습니다. 알버트 아인슈타인은 빛, 열, 전기 물리학의 세 분야에서 손을 잡고 발전하고 있었고 통제 불능이었습니다. 1905년 4월에 아인슈타인은 "분자의 크기를 결정하는 새로운 방법"을 완성했고, 5월에는 "열의 분자 운동 이론에 필요한 정수성 액체 내 부유 입자의 이동"을 완성했습니다. 브라운 운동 연구에 관한 두 편의 논문입니다. 당시 아인슈타인의 목적은 분자 운동의 요동 현상에 의해 발생하는 부유 입자의 불규칙 운동을 관찰하여 분자의 실제 크기를 결정하고, 오랫동안 과학계와 철학계에서 논의되어 온 원자 문제를 해결하는 것이었습니다. 반세기. 문제가 있습니까?

3년 후, 프랑스 물리학자 페랭은 정교한 실험을 통해 아인슈타인의 이론적 예측을 확인했습니다. 이는 원자론에 가장 확고한 반대자이자 에너지론의 창시자인 독일의 화학자 오스트발트(Ostwald)가 1908년에 적극적으로 다음과 같이 선언하게 했습니다. "원자 가설은 근본적이고 확고한 과학적 기초가 되었습니다." 이론".

1905년 6월, 아인슈타인은 물리학의 새로운 시대를 연 장문의 논문 "움직이는 물체의 전기역학"을 완성하고 특수 상대성 이론을 완전히 제안했습니다. 이는 아인슈타인이 10년간의 양조와 탐구의 결과로, 19세기 말에 등장한 고전물리학의 위기를 크게 해결하고, 뉴턴 역학의 공간과 시간의 개념을 바꾸며, 물질과 에너지의 동등성을 밝혀냈다. , 그리고 물리학의 새로운 세계를 창조한 것은 현대 물리학 분야의 가장 큰 혁명입니다.

특수 상대성 이론은 고전 물리학으로 설명할 수 있는 모든 현상을 설명할 수 있을 뿐만 아니라 고전 물리학으로 설명할 수 없는 일부 물리적 현상도 설명할 수 있으며 많은 새로운 효과를 예측합니다. 특수 상대성 이론의 가장 중요한 결론은 질량 보존 원리가 에너지 보존 법칙과 통합된다는 것입니다. 다른 것에는 더 일반적으로 언급되는 시계 속도 저하, 빛의 속도가 변하지 않고 유지되는 것, 나머지 광자의 질량이 0인 것 등이 포함됩니다. 고전역학은 저속으로 움직일 때 상대론적 역학의 제한적인 사례가 되었습니다. 이런 식으로 역학과 전자기학은 운동학을 기반으로 통일됩니다.

1905년 9월, 아인슈타인은 "물체의 관성은 그것이 포함하는 에너지와 관련이 있는가?"라는 짧은 글을 썼습니다. "라는 상대성이론의 결과이다. 질량에너지 등가성은 핵물리학과 입자물리학의 이론적 기초이자, 1940년대에 실현된 원자력의 방출과 활용의 길을 열었습니다.

6개월이라는 짧은 기간 동안 아인슈타인의 과학 분야 획기적인 성취는 '획기적이고 전례가 없는 것'이라고 할 수 있습니다. 설사 물리학을 포기했더라도, 위의 세 가지 업적 중 하나만 완성했더라도 아인슈타인은 물리학 발전사에 매우 중요한 족적을 남겼을 것입니다. 아인슈타인은 '물리학의 맑은 하늘에 떠 있는 먹구름'을 걷어내고 물리학의 더 영광스러운 새 시대를 열었습니다.