2005 년 8 월 +0 1 17: 03: 00 에 고로 발표.
미국에서 두 과학자는 빛의 실험을 완료했는데, 결과는 물리학의 이론과 상반된다. 파리에서 과학자들은 무한한 에너지를 가진 것으로 보이는 미네랄에 대해 곤혹스러워한다. 동시에, 천문학자와 지질학자들은 태양 에너지가 영원히 빛을 발할 수 없기 때문에 논쟁하고 있다. 이것들은 바로 100 년 전에 과학자들을 괴롭혔던 문제들이다. 또한 100 년 전, 이 질문들에 대한 답은 독일 학술지' 물리학 연감' 에 시리즈 논문으로 등장했다. 이 논문들은 70 쪽도 안 되는 편폭에서 이러한 난제들을 해결하여 몇 세기 동안 공인된 자연 이론을 전복시켰다. 그리고 그들의 저자는 알 수 없는 젊은이인 아인슈타인일 뿐, 나이는 겨우 26 세였다. (윌리엄 셰익스피어, 아인슈타인, 독서명언)
아인슈타인은 1879 년에 독일 울름의 중산층 가정에서 태어났다. 그가 어렸을 때, 그는 17 세기 천재 뉴턴과 같은 특징을 보였다. 과묵하고, 성격이 내성적이며, 성질이 끔찍하다. 그러나 다섯 살 때 아인슈타인은 자연에 대해 심상치 않은 흥미를 느꼈다. 아버지는 그에게 나침반을 주었는데, 포인터가 자력의 무형의 작용으로 돌아가는 광경에 그는 깜짝 놀랐다. 뉴턴이 떨어지는 사과를 본 것처럼, 아인슈타인은 이상한 느낌을 가지고 있는데, 그가 본 것은 의미가 깊다.
점점 자란 아인슈타인은 뉴턴처럼 권위를 의심하기 시작했다. 학교 생활에 지쳐서 선생님을 존중하지 않고 16 세에 중퇴하다. 선생님은 아인슈타인이 아무것도 이루지 못할 것이라고 단정했다. 그들이 모르는 것은 그가 이미 그의 첫 번째 과학 논문을 완성했다는 것이다. (이 논문은 전자기 현상을 실험을 통해 연구해야 한다고 제안했다.)
그러나, 외인의 관점에서 볼 때, 아인슈타인은 아무것도 이루지 못할 운명이다. 취리히 연방공과대학에서 공부할 때 선생님들은 모두 그가 게으르고 자만하며 결국 반 전체에서 꼴찌로 졸업했다고 생각했다. 아인슈타인은 학술 기관에 들어갈 수 없었기 때문에 개인 교사로 생계를 꾸려 나갔고, 2 년 후 베른 특허국에서 임시 일자리를 찾았습니다.
그곳에서 정규교육에 의해 교살된 아인슈타인의 과학적 열정이 마침내' 생성' 에서 재현되었다. 그와 몇몇 의기투합한 친구들은 과학자들이 직면한 과학적 문제와 곤혹에 대해 생각하기 시작했다.
당시 가장 난해했던 것은 1900 년 독일 물리학자 플랑크의 가설: 빛과 열의 에너지는' 양자' 에서 나왔다. 플랑크 본인은 이 가설을 좋아하지 않지만, 이것은 물체가 열을 받을 때 에너지를 방출하는 유일한 방법인 것 같다. 아인슈타인은 이런 관계를 탐구하기로 결정했는데, 이것은 그가 1905 년 첫 번째 중요한 논문의 기초가 되었다. 아인슈타인은 양자 이론도 다른 현상에도 적용될 수 있다는 것을 증명했다. 그는 심지어 이 이론으로' 광전효과' 즉 일부 금속이 적당한 주파수의 빛의 작용으로 전자를 방출한다는 것을 설명했다.
아인슈타인의 논문은 양자 이론에 큰 지지를 주었다. 플랑크는 당시 이 이름 모를 젊은이를 주목하기 시작했다. 몇 주 후, 아인슈타인은 물질의 브라운 운동 방면에서 또 다른 중대한 돌파구를 얻었다. 아인슈타인은 브라운 운동이 원자의 존재를 보여준다는 것을 증명했다. 당시 많은 저명한 과학자들은 원자가 허구라고 생각했지만, 단지 계산을 더 쉽게 하기 위해서였다. 아인슈타인은 브라운 운동이 육안으로는 보이지 않는 대량의 원자 충돌의 결과라고 생각하는데, 그 크기는 측정을 통해 알 수 있다.
실험은 곧 아인슈타인의 관점을 증명하고 현대 물리학의 또 다른 기둥인 물질의 원자 특성을 확립하였다. 하지만 아인슈타인이 6 월과 9 월에 발표한 두 편의 논문 1905 에 비해 이 돌파구조차도 무색하다. 마지막 두 논문은 시간과 공간에 대한 새로운 개념을 제시하여 역사 과정을 바꾸는 데 깊은 의미를 갖는다.
믿을 수 없는 업적
당시 시공간은 고정적이고 영원하다는 것이 보편적으로 받아들여졌지만, 현존하는 증거들 중 일부는 이에 대해 의문을 제기했다. 이론 물리학자들은 자석이 전기 도체에 상대적으로 움직이거나 전기 도체가 자석에 상대적으로 움직일 때 전자기 법칙이 다른 결과를 낳는다는 것을 알아차렸지만 상식에 따르면 결과는 동일해야 한다. 1887 년, 미국 물리학자 알버트 마이클슨 (Albert Michelsen) 과 에드워드 몰리 (Edward Morley) 가 더 특이한 현상을 발견했다 이것은 분명히 당시의 주류 관점과는 반대였다.
아인슈타인은 논문에서 놀라운 자신감으로 이러한 이상 현상을 지적하고 두 가지 기본 관점을 제시했다. 첫째, 물리학의 원리는 어떤 물체에도 적용된다. 둘째, 광속은 진공에서 관찰자 속도의 영향을 받지 않는다. 그런 다음, 그는 간단한 수학 연산으로 이 두 가지 원리에서 광속이 극한의 속도이며, 광속에 가까운 물체는 작아질 수 있다는 것을 증명했다. 아인슈타인은 심지어 시간도 영향을 받을 것이라고 생각했다. 움직이는 시계는 정지된 시계보다 느리게 간다.
아인슈타인조차도 상대성론의 결과에 대해 곤혹스러웠는데, 이 결과는 그가 상대성론과 에너지 보존 법칙을 결합할 때 나타났다. 결과는 모든 물질 (M) 이 에너지 (E) 의 놀라운 원천이라는 것을 의미하며, 그가 나중에 요약한 방정식은 E = mc2 이며, 여기서 C 는 광속을 나타낸다.
학계 밖의 무명졸에서 나온 이렇게 많은 놀라운 논단에 직면하여 과학계는 어느 정도 시간이 걸려서야 대응했다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 과학명언) 먼저 플랑크 등 이론가들, 그리고 과학 실험에 종사하는 사람들이 그의 예언을 진지하게 받아들이기 시작했다. 예언이 일일이 확인되자 아인슈타인은 유명해졌다. 1909 에 이르러 그는 마침내 특허국에서 사직하여 취리히 대학의 부교수가 되었다. 이듬해 그는 노벨물리학상 후보에 올랐지만 1922, 즉 10 번 지명된 후에야 이 월계관이 그의 머리에 씌워졌다.
이 상은 명목상 아인슈타인이 광전의 법칙에 기여한 것에 대한 상이지만, 그의 다른 창의적 이론도 마찬가지로 이 명성에 부끄럽지 않다. E = mc2 는' 신기한' 광물의 신비한 에너지원을 설명했다. 그들의 원자는 방사성 쇠퇴를 일으키고 소량의 물질은 대량의 에너지로 전환된다. 이 방정식은 또한 별들이 소량의 수소 연료 질량을 거대한 빛과 열로 변환하여 영원히 빛을 발할 수 있는 이유를 설명합니다.
E = MC2 방정식은 원자력 발전소에 적용되어 전 세계에 16% 의 전기를 공급하고 있으며 핵무기는 여전히 국제 정세에 큰 영향을 미치고 있다. GPS 네비게이션 시스템에서 도난 경보기, 의료 스캐너에서 태양열 계산기에 이르기까지 아인슈타인의 이론도 오늘날 많은 기술의 기초이다.