Comme Albert Einstein se sont battus pour le monde européen et la physique théorique
Formant / / December 19, 2019
Au début du XXe siècle en physique ont fait des découvertes extraordinaires, dont certaines ont appartenu à Albert Einstein, le créateur de la théorie de la relativité générale.
Les scientifiques sont sur le point d'une toute nouvelle vision de l'univers, ce qui est exigé d'eux courage intellectuel, prêt à plonger dans la théorie et les compétences pour faire face aux complexes Appareil mathématique. Appelez reçu, pas tous, et, comme il arrive, le débat scientifique superpose les différences politiques provoquées par la première Première Guerre mondiale, Alors - l'arrivée au pouvoir d'Hitler en Allemagne. Einstein et tout de suite se sont avérés un personnage clé autour de laquelle a cassé la lance.
Einstein contre tous
était accompagné de la Première Guerre mondiale par une augmentation patriotique parmi la population des États parties, y compris les scientifiques.
En Allemagne, en 1914, 93 scientifiques et artistes, dont Max Planck et Fritz Haber Wilhelm Roentgen, a publié un manifeste, exprime son soutien complet pour le gouvernement et la guerre, qu'il mène: « Nous, les représentants de la science et de l'art allemand, de déclarer tous manifestation culturelle du monde contre les mensonges et les calomnies, que nos ennemis tentent de contaminer la bonne chose en Allemagne lui a infligé une lutte lourde existence.
<...> Sans militarisme allemand culture allemande aurait été détruite il y a longtemps dans l'œuf. le militarisme allemand est un dérivé de la culture allemande, et il est né dans un pays qui, comme aucun autre pays dans le monde soumis à des siècles, des raids de pillage ».Cependant, je trouve un scientifique allemand, qui a parlé fermement contre de telles idées. Albert Einstein publié en 1915 un manifeste de retour « Européens »: « Jamais depuis la guerre n'a pas violé l'interaction des cultures. <...> Le devoir des Européens qui ont fait des études et de bonne volonté - pas se permettre de donner en Europe ». Cependant, cet appel, à l'exception de l'Einstein a signé seulement trois personnes.
scientifique allemand Einstein est devenu tout récemment, bien que né en Allemagne. L'école et l'université, il est diplômé en Suisse, puis près de dix années, diverses universités européennes lui ont refusé l'admission au travail. Cela est dû en partie au fait comment Einstein se considérer sa candidature.
Ainsi, dans une lettre à Paul Drude, le créateur de la théorie électronique des métaux, il a d'abord fait remarquer deux erreurs dans sa théorie, et seulement alors demandé de prendre le travail.
En conséquence, Einstein a dû se contenter du bureau suisse des brevets à Berne, et qu'à la fin de 1909, il a pu obtenir un poste à l'Université de Zurich. Et déjà en 1913, Max Planck lui-même avec le futur lauréat du prix Nobel de chimie Walther Nernst personnellement arrivé à Zurich persuader Einstein de prendre la nationalité allemande, passer à Berlin et devenir membre de l'Académie des sciences de Prusse et directeur de l'Institut Physique.
Le travail était d'Einstein dans le bureau des brevets incroyablement productif d'un point de vue scientifique. « Quand quelqu'un marchait, je poussai ses notes dans un tiroir et fit semblant d'être engagés dans le travail de brevets », - at-il rappelé. 1905 entré dans l'histoire en tant que science annus mirabilis"annus mirabilis".
Cette année, dans la revue Annalen der Physik étaient quatre articles d'Einstein, dans laquelle il a pu décrire théoriquement le mouvement brownien expliqué, en utilisant Planck idée de quanta de lumière, l'effet photoélectrique, ou émission d'électrons à partir d'un effet métallique lorsqu'il est irradié avec de la lumière (en ce qu ' J. expérience. J.. Thomson a découvert l'électron), et apporter une contribution décisive à la création de la théorie de la relativité restreinte.
coïncidence étonnante: la théorie de la relativité est apparue presque simultanément avec la théorie quantique, et tout aussi soudainement et irrévocablement changé les fondements de la physique.
Au XIXe siècle, il a été fermement établi la nature ondulatoire de la lumière, et les scientifiques sont intéressés à la structure de la substance, dans laquelle les ondes se propagent.
Malgré le fait que personne n'a encore vu l'air (que l'on appelle cette substance) directement, sans doute, qu'il existe et imprègne toute la L'univers ne se posait pas: il était clair que la vague devrait être étendue à un certain milieu élastique, semblable aux cercles d'une pierre jetée dans l'eau: surface de l'eau au niveau du point d'incidence de la pierre commence à osciller, et comme il est élastique, les vibrations sont transmises au point voisin d'eux - voisine et ainsi de suite. L'existence d'objets physiques qui ne peuvent être vus à l'aide d'instruments disponibles, après la découverte des atomes et des électrons, aussi, est sans surprise.
Une des questions simples que la physique classique ne pouvait pas trouver une réponse, est: est intéressé à savoir si le corps en mouvement dans l'air il? À la fin du XIXe siècle, quelques expériences ont clairement montré que l'éther est entièrement entraînée par les corps en mouvement, et d'autres, et pas moins de façon convaincante - qui est intéressé en partie seulement.
Les cercles sur l'eau - un exemple d'une onde dans un milieu élastique. Si aucun corps mobile comporte un ester de la vitesse de la lumière par rapport au corps se compose de la vitesse de la lumière par rapport à l'éther et la plupart de la vitesse du corps. Si elle porte entièrement ester (comme cela se produit lors du déplacement dans un liquide visqueux), la vitesse de la lumière par rapport au corps est égale à la vitesse de la lumière par rapport à l'éther et ne dépend pas de la vitesse de la corps.
physicien français Louis Fizeau en 1851 année a montré que l'ester de partie intéressée dans un flux d'eau en mouvement. Dans une série d'expériences, d'une part de 1880-1887 américain Albert Michelson et Edward Morley, a confirmé avec une plus grande précision Fizeau conclusion et l'autre - nous avons constaté que la rotation de la Terre autour du soleil, porte complètement l'éther le long, qui est, la vitesse de la lumière dans le monde ne dépend pas de la façon dont il se déplace.
Pour déterminer comment la terre se déplace par rapport à l'éther, Michelson et Morley construit un dispositif spécial, un interféromètre (voir. schéma ci-dessous). La lumière provenant de la source tombe sur la lame semi-transparente, est partiellement réfléchi par un miroir 1 et passe partiellement au miroir 2 (le miroir sont à égale distance de la plaque). Les faisceaux réfléchis par les miroirs, puis ré-entrer sur une plaque translucide et de celle-ci se rejoignent au niveau du détecteur, où un motif d'interférence.
Quand la terre se déplace par rapport à l'éther, par exemple dans la direction du miroir 2, puis la vitesse de la lumière dans les directions horizontale et verticale ne sera pas correspondre, ce qui devrait conduire à un changement de phases d'ondes réfléchies à partir de différents miroirs au détecteur (par exemple, comme représenté sur le diagramme, en bas à droite). En réalité, le déplacement n'a pas été observé (voir. En bas à gauche).
Einstein par rapport à Newton
Pour tenter de comprendre le mouvement de l'éther et propagation de la lumière dans ce Lorentz et mathématicien français Henri Poincaré avait suggèrent que la taille des corps mobiles changent par rapport à la taille fixe et, en outre, le temps pour les corps mobiles flux plus lentement. Il est difficile d'imaginer - et Lorentz considère ces hypothèses plus comme une astuce mathématique que de effet physique - mais ils sont autorisés à se mettre d'accord sur la mécanique, la théorie électromagnétique de la lumière et les données expérimentales.
Einstein dans deux articles en 1905 pourrait, sur la base de considérations intuitives pour créer une théorie cohérente, dans laquelle tous ces effets étonnants sont le résultat de deux postulats:
- vitesse de la lumière est constante et ne dépend pas de la manière dont la source de mouvement et le récepteur (et est approximativement égale à 300.000 km / s);
- l'une des lois physiques du système physique sont les mêmes indépendamment du fait qu'il se déplace sans accélération (à toute vitesse) ou au repos.
Il a la formule physique la plus connue - E = mc2! En outre, en raison du mouvement du premier éther postulat cessé une valeur Einstein simplement abandonnée - la lumière peut se propager dans le vide.
L'effet de la dilatation du temps, en particulier, conduit à la célèbre « paradoxe des jumeaux ». Si l'un des deux jumeaux, Ivan, est envoyé sur un vaisseau spatial aux étoiles, et le second, Pierre, attend toujours pour lui sur la terre, après retour se avère que Ivan avait vieilli moins de Peter, parce que le temps pour lui de se déplacer rapidement vaisseau spatial coulait plus lentement que Terre.
Cet effet, ainsi que d'autres différences entre la théorie de la relativité de la mécanique ordinaire, montré seulement à un énorme vitesse, comparable à la vitesse de la lumière, et nous ne les a jamais rencontrés dans leur quotidien la vie. Pour une vitesse normale avec laquelle nous rencontrons dans le monde, la fraction v / c (rappel, c = 300.000 kilomètres par seconde) diffère très peu de la terre, et nous revenons à un monde familier et confortable de la mécanique de l'école.
Néanmoins, il faut considérer les effets de la relativité, par exemple, lorsque l'horloge synchronisation des satellites GPS, avec système terrestre pour le système de positionnement de travail précis. En outre, le ralentissement effet du temps est l'étude des particules élémentaires. Beaucoup d'entre eux sont instables et très peu de temps transformé en l'autre. En général, cependant, ils se déplacent rapidement, et donc du temps avant de les convertir au point de vue de l'observateur est tendu, ce qui leur permet d'enregistrer et d'enquêter.
La théorie de la relativité est née de la nécessité de concilier la théorie électromagnétique de la lumière avec la mécanique rapidement (et à une vitesse constante) du corps en mouvement. Après avoir déménagé en Allemagne, Einstein a terminé sa théorie de la relativité générale (GR), qui a ajouté aux phénomènes électromagnétiques et mécaniques de la pesanteur. Il est avéré que le champ gravitationnel peut être décrit comme une déformation de l'espace et du temps par un corps massif.
Une conséquence de la courbure de GR est le trajet de faisceau lorsque la lumière passe à proximité d'une masse importante. La première tentative de vérification expérimentale de la relativité générale devait se tenir à l'été 1914 sous la supervision d'une éclipse solaire en Crimée. Cependant, l'équipe allemande d'astronomes a été interné dans le cadre de la guerre. Il est dans un sens sauvé la réputation de GRT, car au moment où la théorie contenait des erreurs et a donné une prévision erronée de l'angle de déviation du faisceau.
En 1919, le physicien britannique Arthur Eddington lors de l'observation de l'éclipse solaire sur l'île de Principe au large de la côte ouest de l'Afrique a pu confirmer que la lumière étoiles (il a été vu par le fait que le soleil n'a pas été éclipsée), en passant par le Soleil est dévié par exactement un angle, qui prédisent l'équation Einstein.
Ouverture Eddington a fait Einstein une superstar.
Septième jour de Novembre 1919, à la hauteur de la Conférence de paix de Paris, où toute l'attention, il semblerait, devrait se concentrer sur la façon dont le monde sera existe après la Première Guerre mondiale, le journal londonien The Times est sorti avec un éditorial: « La révolution dans la science: une nouvelle théorie de l'univers, les idées de Newton vaincu ".
Reporters poursuivi Einstein partout, harcelant la demande d'expliquer la théorie de la relativité en quelques mots, et les salles, où Il a donné des conférences publiques, étaient remplis (dans ce cas, selon les contemporains, Einstein était pas très bon maître de conférences; les étudiants avaient peu de compréhension de l'essence de la conférence, mais encore sont venus voir une célébrité).
En 1921, Einstein avec un biochimiste anglais et futur président d'Israël Chaim Weizmann Je suis allé sur une tournée de conférences aux Etats-Unis à lever des fonds pour soutenir les colonies juives en Palestine. Selon le New York Times, «Le Metropolitan Opera était occupé tous les lieux de la fosse d'orchestre à la dernière ligne galorki, des centaines de personnes debout dans les allées «. Correspondant a souligné: « Einstein parlait allemand, mais désireux de voir et d'entendre la personne, qui complétait le concept scientifique de l'univers avec une nouvelle théorie de l'espace, le temps et le mouvement, occupé tous les sièges salle ".
Malgré le succès du grand public, la théorie de la communauté scientifique de la relativité a été reçue avec beaucoup de difficultés.
De 1910 à 1921 collègues progressistes d'esprit dix fois nommés Einstein pour le prix Nobel de physique, mais conservatrice chaque fois que le comité Nobel a refusé, invoquant le fait que la théorie de la relativité n'a pas encore reçu suffisamment expérimental confirmation.
Après l'expédition, Eddington tout a commencé à donner plus de scandale, et en 1921, toujours pas convaincu les membres du comité ont une solution élégante - prix Prix Einstein, ne mentionne pas la théorie de la relativité, à savoir: « Pour les services à la physique théorique et surtout pour sa découverte de la loi de la photo-électrique effet ".
physique aryenne contre Einstein
La popularité d'Einstein en Occident a provoqué une réaction douloureuse de collègues en Allemagne, qui ont été pratiquement isolés après le manifeste militant de 1914 et la défaite de la Première Guerre mondiale. En 1921, Einstein était le seul scientifique allemand qui a reçu une invitation au monde Congrès de Physique Solvay à Bruxelles (où il cependant ignoré en faveur d'un voyage aux États-Unis avec Weizmann).
En même temps, en dépit des différences idéologiques, la majorité des collègues patriotes Einstein a réussi à maintenir des relations amicales. Mais l'extrême étudiants de droite et les scientifiques, Einstein a acquis une réputation comme un traître qui frappe en erreur de la science allemande.
L'un des représentants de cette aile était Philipp Lenard. Malgré le fait que, en 1905, pour une étude expérimentale d'électrons, ce qui entraîne l'effet photoélectrique, Lenard a reçu le prix Nobel de physique, il a toujours souffert du fait que sa contribution à la science ne suffit pas reconnu degré.
Tout d'abord, en 1893, il a emprunté le tube à décharge Roentgen maison, et en 1895, Roentgen a découvert que les tubes de décharge émettent jusqu'à présent inconnue aux rayons de la science. Leonard est d'avis que l'ouverture doit au moins être considérée comme un joint, mais toute la gloire de la découverte et le Prix Nobel de physique en 1901 est allé à un Roentgen. Lenard était indigné et a dit est la mère des rayons, tandis que les rayons X est seulement une sage-femme. Dans ce cas, apparemment, dans les expériences décisives tube à rayons X Lenard toujours pas utilisé.
En second lieu, Lenard a été offensé par le physicien britannique. Il a contesté la priorité de la découverte de l'électron dans Thomson et a accusé le scientifique britannique qu'il se réfère à tort à son travail. Lenard a créé un modèle de l'atome, ce qui peut être considéré comme le précurseur du modèle Rutherford, mais il n'a pas été marqué correctement. Sans surprise, Leonard a appelé les Anglais une nation égoïste et commerçants malhonnêtes, et les Allemands, au contraire - la nation héros et après la Première Guerre mondiale, a offert d'organiser un intellectuel britannique Continental blocus.
Troisièmement, Einstein a pu expliquer théoriquement l'effet photoélectrique et Lenard en 1913, avant même la controverse liée à la guerre, même le recommande pour une chaire de professeur. Mais le prix Nobel pour sa découverte de la loi de l'effet photoélectrique en 1921 a donné un Einstein.
Le début des années 20 en général était un moment difficile pour Lenard. Il se heurte aux idées de gauche avec enthousiasme par les étudiants et a été publiquement humiliée quand, après l'assassiner des politiques libérales juives origine, et le ministre allemand des Affaires étrangères Walter Rathenau a refusé de tremper le drapeau à son immeuble institut Heidelberg.
Ses économies ont investi dans des titres de créance du gouvernement, ont été brûlés en raison de l'inflation, et en 1922 des effets de la malnutrition pendant la guerre, la mort de son fils unique. Lenard est devenu enclin à croire que le problème de l'Allemagne (y compris la science allemande) sont le résultat d'une conspiration juive.
Un proche collaborateur de Lenard à cette époque est devenu Johannes Stark, le prix Nobel de physique en 1919, ont aussi tendance à blâmer leurs propres échecs dans les machinations des Juifs. Stark après la guerre, par opposition à la société libérale physique a organisé le conservateur « collège communautaire professionnel allemand enseignants », qui ont essayé de contrôler le financement de la recherche et la nomination aux postes scientifiques et d'enseignement, mais pas Il a réussi. Après avoir échoué à protéger un étudiant diplômé en 1922, Stark a dit que est entouré d'admirateurs d'Einstein, et a démissionné de son poste de professeur d'université.
En 1924, six mois après la bière Putsch dans salle Grossdeutsche Zeitung journal a publié un article par Lenard et Stark, « Hitler et l'esprit de la science. » Les auteurs ont comparé Hitler avec des géants de la science comme Galilée, Kepler, Newton, et Faraday ( « Quel bonheur, que le génie dans la chair vive parmi nous! « ), et a également salué le génie aryen et condamné son décomposante Judaïsme.
Selon Lenard et Stark, la science pernicieuse influence juive se manifeste dans de nouveaux domaines de la physique théorique - quantique la mécanique et de la théorie de la relativité, demandant le rejet des vieilles idées et d'utiliser une mathématique complexe et peu familier Appareil.
Pour l'ancienne génération de scientifiques, même talentueux que Leonard, ce fut un défi que peu ont été en mesure d'accepter.
Lenard est opposé à la « juif », qui est, la physique théorique « aryenne », qui est expérimental, et a exigé que la science allemande a mis l'accent sur ce dernier. Dans la préface du livre « physique allemand », il écrit: « Le physicien allemand? - Demandez aux gens. Je pourrais aussi dire que la physique aryenne, ou la physique des gens nordiques physique des donneurs d'alerte, la physique de ceux qui ont fondé l'étude des sciences naturelles ».
Pendant longtemps, « physique aryenne » Lenard et Stark est resté un phénomène marginal, et la physique différents origine ont été engagés en Allemagne, recherche théorique et expérimentale de la plus haute niveau.
Tout a changé quand en 1933 est devenu chancelier de l'Allemagne Adolf Hitler. Einstein, qui était à ce moment-là aux États-Unis, a refusé la citoyenneté et l'adhésion allemande à l'Académie des sciences et président de l'Académie Max Planck a salué la décision: « Malgré le fossé profond entre nos opinions politiques, notre amitié personnelle restera toujours inchangée », - at-il assuré Einstein personnel la correspondance. Cependant, certains membres de l'Académie ont été agacé par le fait que Einstein n'a pas eu le temps démonstrativement exclu.
Bientôt Johannes Stark est devenu président de l'Institut de physique et technique et la Fondation allemande pour la recherche. Au cours de l'année prochaine, l'Allemagne a laissé un quart de tous les physiciens et les physiciens théoriques moitié.