Альберт Эйнштейн ( / ˈ aɪ n s t aɪ n / EYEN -styne ; [4] немецкий: [ˈalbɛɐt ˈʔaɪnʃtaɪn] ⓘ ;физик-теоретикнемецкого происхождения, широко признанный одним из величайших и влиятельных учёных всех времён., наиболее известный как создательтеории относительности, также внес важный вклад вквантовую механикуи, таким образом, стал центральной фигурой в революционном изменении научного понимания природы, которогосовременная физикаосуществила в первые десятилетия двадцатого века.[1][5]Егоформулаэквивалентности массы и энергии E = mc 2 , вытекающая из теории относительности, была названа «самым известным уравнением в мире».[6]Он получилНобелевскую премию по физике«за заслуги перед теоретической физикой, и особенно за открытие закона фотоэлектрическогоэффекта»,[7]что стало поворотным шагом в развитии квантовой теории. Его работы также известны своим влиянием нафилософию науки.[8][9]По результатам опроса 130 ведущих физиков мира, проведенного в 1999 году британским журналом Physics World , Эйнштейн был признан величайшим физиком всех времен.[10]Его интеллектуальные достижения и оригинальность сделали словоЭйнштейншироко синонимомгениальности.[11]
Родившийся в Германской империи , Эйнштейн переехал в Швейцарию в 1895 году, отказавшись от своего немецкого гражданства (как подданного Королевства Вюртемберг ) [примечание 1] в следующем году. В 1897 году, в возрасте семнадцати лет, он поступил на дипломную программу преподавателя математики и физики в Швейцарскую федеральную политехническую школу в Цюрихе , которую окончил в 1900 году. В 1901 году он получил швейцарское гражданство, которое сохранил до конца своей жизни. В 1903 году он получил постоянную должность в Швейцарском патентном бюро в Берне. В 1905 году он защитил успешную докторскую диссертацию в Цюрихском университете . В 1914 году он переехал в Берлин , чтобы поступить в Прусскую академию наук и Берлинский университет имени Гумбольдта . В 1917 году он стал директором Физического института кайзера Вильгельма ; он также снова стал гражданином Германии, на этот раз как подданный Королевства Пруссия . [примечание 1]
В 1933 году, во время своего визита в США, к власти в Германии пришел Адольф Гитлер . В ужасе от нацистской « истребительной войны » против своих собратьев-евреев, [12] Эйнштейн решил остаться в США и получил американское гражданство в 1940 году . [13] Накануне Второй мировой войны он одобрил письмо президенту. Франклин Д. Рузвельт предупреждает его о потенциальной немецкой программе создания ядерного оружия и рекомендует США начать аналогичные исследования . Эйнштейн поддерживал союзников , но в целом относился к идее ядерного оружия с большим беспокойством. [14]
В 1905 году, который иногда называют его annus mirabilis (годом чудес), Эйнштейн опубликовал четыре новаторские статьи . [15] Они изложили теорию фотоэлектрического эффекта, объяснили броуновское движение , представили его специальную теорию относительности — теорию, которая рассматривала неспособность классической механики удовлетворительно объяснить поведение электромагнитного поля — и продемонстрировали, что если специальная теория Верно, масса и энергия эквивалентны друг другу. В 1915 году он предложил общую теорию относительности , которая расширила его систему механики, включив в нее гравитацию . В космологической статье, которую он опубликовал в следующем году, излагались последствия общей теории относительности для моделирования структуры и эволюции Вселенной в целом. [16] [17] В середине своей карьеры он также внес важный вклад в статистическую механику и квантовую теорию. Особенно заметными были его работы по квантовой физике излучения , в которой свет состоит из частиц, впоследствии названных фотонами . Большую часть последнего этапа своей академической жизни Эйнштейн работал над двумя начинаниями, которые в конечном итоге оказались безуспешными. Во-первых, он выступал против введения квантовой теорией фундаментальной случайности в научную картину мира, возражая, что «Бог не играет в кости». [18] Во-вторых, он попытался разработать единую теорию поля , обобщив свою геометрическую теорию гравитации, включив в нее также электромагнетизм . В результате он все больше изолировался от основного направления современной физики.
.jpg/1280px-Albert_Einstein_at_the_age_of_three_(1882).jpg)
Альберт Эйнштейн родился в Ульме , [19] в Королевстве Вюртемберг в Германской империи, 14 марта 1879 года. [20] [21] Его родителями, светскими евреями-ашкенази , были Герман Эйнштейн , продавец и инженер, и Полина Кох. . В 1880 году семья переехала в мюнхенский район Людвигсфорштадт-Изарворштадт , где отец Эйнштейна и его дядя Якоб основали Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie, компанию, производившую электрическое оборудование на основе постоянного тока . [19]
Альберт посещал католическую начальную школу в Мюнхене с пяти лет. Когда ему было восемь лет, его перевели в гимназию Луитпольда (ныне известную как гимназия Альберта-Эйнштейна ), где он получил углубленное начальное, а затем среднее образование. [22]
В 1894 году компания Германа и Якоба подала заявку на заключение контракта на установку электрического освещения в Мюнхене, но безуспешно — им не хватало капитала, который потребовался бы для обновления их технологии с постоянного тока на более эффективную альтернативу переменному току . [23] Провал их предложения вынудил их продать свою мюнхенскую фабрику и искать новые возможности в другом месте. Семья Эйнштейнов переехала в Италию, сначала в Милан , а через несколько месяцев в Павию , где поселилась в Палаццо Корнаццани . [24] Эйнштейн, которому тогда было пятнадцать, остался в Мюнхене, чтобы закончить учебу. Его отец хотел, чтобы он изучал электротехнику , но он был капризным учеником, которому режим и методы обучения в гимназии были далеки от его близких по духу. Позже он написал, что школьная политика строгого заучивания вредна для творчества. В конце декабря 1894 года письмо врача убедило власти Луитпольда освободить его из-под опеки, и он присоединился к своей семье в Павии. [25] Будучи подростком в Италии, он написал эссе под названием «Об исследовании состояния эфира в магнитном поле». [26] [27]
Эйнштейн преуспел в физике и математике с раннего возраста и вскоре приобрел математические знания, которые обычно присущи только ребенку, который был на несколько лет старше его. Он начал изучать алгебру, исчисление и евклидову геометрию, когда ему было двенадцать; он добился такого быстрого прогресса, что открыл оригинальное доказательство теоремы Пифагора еще до своего тринадцатого дня рождения. [28] [29] [30] Семейный наставник Макс Талмуд рассказал, что всего через некоторое время после того, как он дал двенадцатилетнему Эйнштейну учебник геометрии, мальчик «проработал всю книгу. После этого он посвятил себя высшая математика... Вскоре полет его математического гения стал настолько высок, что я не мог уследить за ним». [31] Эйнштейн записал, что он «освоил интегральное и дифференциальное исчисление », когда ему было всего четырнадцать. [29] Его любовь к алгебре и геометрии была настолько велика, что в двенадцать лет он уже был уверен, что природу можно понимать как «математическую структуру». [31]
В тринадцать лет, когда диапазон его увлечений расширился и включил музыку и философию, [32] Эйнштейн познакомился с «Критикой чистого разума » Канта . Кант стал его любимым философом; по словам его наставника, «в то время он был еще ребенком, всего тринадцати лет, но труды Канта, непонятные простым смертным, казались ему понятными». [31]
.jpg/1280px-Albert_Einstein's_exam_of_maturity_grades_(color2).jpg)
В 1895 году, в возрасте шестнадцати лет, Эйнштейн сдал вступительные экзамены в Федеральную политехническую школу (позже Eidgenössische Technische Hochschule, ETH) в Цюрихе, Швейцария. По общей части теста он не смог достичь требуемого показателя [33] , но по физике и математике справился с отличием. [34] По совету директора политехнического института он завершил среднее образование в кантональной школе Арговии ( гимназии ) в Аарау , Швейцария, которую окончил в 1896 году. Проживая в Арау у семьи Йоста Винтелера , он влюбился в Дочь Винтелера, Мари. (Его сестра Майя позже вышла замуж за сына Винтелера Пола. [35] ).
В январе 1896 года с одобрения отца Эйнштейн отказался от гражданства немецкого королевства Вюртемберг, чтобы избежать призыва на военную службу . [36] Матура ( выпускной за успешное завершение высшего среднего образования), врученная ему в сентябре того же года, признала его хорошую успеваемость по большей части учебной программы, присвоив ему высшую оценку 6 по истории, физике и алгебре. , геометрия и начертательная геометрия. [37] В семнадцать лет он поступил на четырехлетнюю программу преподавания математики и физики в Федеральной политехнической школе. Мари Винтелер, на год старше его, заняла преподавательскую должность в Ольсберге , Швейцария. [35]
Среди пяти других первокурсников политехнической школы, обучавшихся по тому же курсу, что и Эйнштейн, была только одна женщина , двадцатилетняя сербка Милева Марич . В течение следующих нескольких лет пара провела много часов, обсуждая общие интересы и изучая темы физики, которые не освещались в лекциях политехнической школы. В своих письмах к Марич Эйнштейн признавался, что заниматься наукой с ней рядом с ним было гораздо приятнее, чем читать учебник в одиночестве. Со временем двое студентов стали не только друзьями, но и любовниками. [38]
Историки физики разделились во мнениях по вопросу о том, в какой степени Марич способствовал идеям публикаций Эйнштейна annus mirabilis . Есть, по крайней мере, некоторые свидетельства того, что на него повлияли ее научные идеи, [38] [39] [40] , но есть ученые, которые сомневаются, имело ли ее влияние на его мысли вообще какое-то большое значение. [41] [42] [43] [44]
.jpg/1280px-Albert_Einstein_and_Elsa_Einstein_arriving_by_ship,_San_Diego,_1930_(cropped).jpg)
Переписка между Эйнштейном и Марич, обнаруженная и опубликованная в 1987 году, показала, что в начале 1902 года, когда Марич навещала своих родителей в Нови-Саде , она родила дочь Лизерль . Когда Марич вернулась в Швейцарию, у нее не было ребенка, судьба которого неизвестна. В письме Эйнштейна, написанном им в сентябре 1903 года, говорится, что девочку либо отдали на усыновление, либо она умерла от скарлатины в младенчестве. [45] [46]
Эйнштейн и Марич поженились в январе 1903 года. В мае 1904 года в Берне , Швейцария, у них родился сын Ганс Альберт . Их сын Эдуард родился в Цюрихе в июле 1910 года. В письмах, которые Эйнштейн писал Мари Винтелер за несколько месяцев до приезда Эдуарда, он описывал свою любовь к жене как «ошибочную» и оплакивал «упущенную жизнь», которую, как он представлял, он проживет. наслаждался бы, если бы вместо этого женился на Винтелере: «Я думаю о тебе с сердечной любовью каждую свободную минуту и настолько несчастен, насколько может быть несчастен только мужчина». [47]
В 1912 году Эйнштейн вступил в отношения с Эльзой Левенталь , которая приходилась ему двоюродной сестрой со стороны матери и троюродной сестрой со стороны отца. [48] [49] [50] Когда Марич узнала о его измене вскоре после переезда с ним в Берлин в апреле 1914 года, она вернулась в Цюрих, взяв с собой Ганса Альберта и Эдуарда. [38] Эйнштейн и Марич получили развод 14 февраля 1919 года на том основании, что они прожили отдельно в течение пяти лет. [51] [52] В рамках бракоразводного процесса Эйнштейн согласился, что, если он выиграет Нобелевскую премию, он отдаст полученные деньги Маричу; ей пришлось ждать всего два года, прежде чем ее предусмотрительность в получении от него этого обещания была вознаграждена. [53]
Эйнштейн женился на Левенталь в 1919 году. [54] [55] В 1923 году он начал отношения с секретаршей по имени Бетти Нойманн, племянницей его близкого друга Ганса Мюзама. [56] [57] [58] [59] Левенталь, тем не менее, осталась верна ему, сопровождая его, когда он эмигрировал в Соединенные Штаты в 1933 году. В 1935 году у нее диагностировали проблемы с сердцем и почками. Она умерла в декабре 1936 года. [60]
Том писем Эйнштейна, опубликованный Еврейским университетом в Иерусалиме в 2006 году [61], пополнил список женщин, с которыми у него были романтические отношения. В их число входили Маргарет Лебах (замужняя австрийка), [62] Эстелла Каценелленбоген (богатая владелица цветочного бизнеса), Тони Мендель (богатая еврейская вдова) и Этель Михановски (берлинская светская львица), с которыми он проводил время и у кого он принимал подарки, будучи женат на Лёвенталь. [63] [64] Овдовев, Эйнштейн некоторое время состоял в отношениях с Маргаритой Коненковой, которую некоторые считали русской шпионкой; ее муж, русский скульптор Сергей Коненков , создал бронзовый бюст Эйнштейна в Институте перспективных исследований в Принстоне. [65] [66] [ не удалось проверить ]
После приступа острого психического заболевания примерно в двадцатилетнем возрасте у сына Эйнштейна Эдуарда была диагностирована шизофрения . [67] Остаток своей жизни он провел либо на попечении своей матери, либо во временном заключении в приюте. После ее смерти он был навсегда помещен в Бургхельцли , психиатрическую университетскую больницу в Цюрихе. [68]
Эйнштейн окончил Федеральную политехническую школу в 1900 году, получив надлежащий сертификат компетентности преподавать математику и физику. [69] Его успешное получение швейцарского гражданства в феврале 1901 года [70] не сопровождалось обычным продолжением призыва на военную службу ; швейцарские власти признали его непригодным по состоянию здоровья к военной службе. Он обнаружил, что швейцарские школы, по-видимому, тоже не нашли ему применения, не сумев предложить ему должность преподавателя, несмотря на то, что он потратил почти два года на ее получение. В конце концов именно с помощью отца Марселя Гроссмана он получил должность в Берне в Швейцарском патентном ведомстве [71] [72] в качестве помощника эксперта – уровень III . [73] [74]
Патентные заявки , попавшие на стол Эйнштейна для оценки, включали идеи сортировщика гравия и электрической пишущей машинки. [74] Его работодатели были достаточно довольны его работой, чтобы сделать его должность постоянной в 1903 году, хотя они не думали, что его следует продвигать по службе, пока он «полностью не овладеет машинной технологией». [75] Вполне возможно, что его работа в патентном бюро повлияла на разработку им специальной теории относительности. К своим революционным идеям о пространстве, времени и свете он пришел посредством мысленных экспериментов о передаче сигналов и синхронизации часов — вопросы, которые также фигурировали в некоторых изобретениях, представленных ему на оценку. [15]
В 1902 году Эйнштейн и несколько друзей, которых он встретил в Берне, сформировали группу, которая проводила регулярные встречи для обсуждения науки и философии. Выбор названия для своего клуба — « Академия Олимпия» — был ироничным комментарием к его далекому от олимпийского статуса. Иногда к ним присоединялась Марич, которая ограничивала свое участие в слушаниях тщательным выслушиванием. [76] Среди мыслителей, чьи работы они размышляли, были Анри Пуанкаре , Эрнст Мах и Дэвид Юм , каждый из которых существенно повлиял на последующие идеи и убеждения Эйнштейна. [77]
Первая статья Эйнштейна «Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen» («Выводы, сделанные на основе явлений капиллярности»), в которой он предложил модель межмолекулярного притяжения, которую он впоследствии отрекся как бесполезную, была опубликована в журнале Annalen der Physik в 1900 году . 78] [79] Его 24-страничная докторская диссертация также затрагивала тему молекулярной физики. Названный «Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen» («Новое определение молекулярных размеров») и посвященный его другу Марселю Гроссману, он был завершен 30 апреля 1905 года [80] и одобрен профессором Альфредом Кляйнером из Цюрихского университета три месяца спустя. . (Эйнштейн официально получил докторскую степень 15 января 1906 года.) [80] [81] [82] Еще четыре работы, которые Эйнштейн завершил в 1905 году, — его знаменитые статьи о фотоэлектрическом эффекте, броуновском движении, его специальной теории относительности и эквивалентность массы и энергии — привели к тому, что этот год стал отмечаться как annus mirabilis для физики, почти так же чудесно, как 1666 год (год, когда Исаак Ньютон пережил свои величайшие прозрения). Публикации произвели глубокое впечатление на современников Эйнштейна. [83]
Творческий отпуск Эйнштейна на государственной службе подошел к концу в 1908 году, когда он получил должность младшего преподавателя в Бернском университете . В 1909 году лекция по релятивистской электродинамике , которую он прочитал в Цюрихском университете и вызвала большое восхищение у Альфреда Кляйнера, привела к тому, что Цюрих переманил его из Берна на недавно созданную должность доцента. [84] Повышение до полной профессорской должности последовало в апреле 1911 года, когда он принял кафедру в немецком университете Карла-Фердинанда в Праге, шаг, который потребовал от него стать австрийским гражданином Австро -Венгерской империи . [85] [86] Во время своего пребывания в Праге он написал одиннадцать исследовательских работ. [87]
В июле 1912 года он вернулся в свою альма-матер , ETH Zurich , чтобы занять кафедру теоретической физики. Его преподавательская деятельность там была сосредоточена на термодинамике и аналитической механике, а его исследовательские интересы включали молекулярную теорию тепла, механику сплошной среды и разработку релятивистской теории гравитации. В работе над последней темой ему помогал его друг Марсель Гроссман, чьи знания в требуемой математике были лучше, чем его собственные. [88]
Весной 1913 года два немецких гостя, Макс Планк и Вальтер Нернст , посетили Эйнштейна в Цюрихе в надежде убедить его переехать в Берлин. [89] Они предложили ему членство в Прусской академии наук , директорство запланированного Физического института кайзера Вильгельма и кафедру в Берлинском университете Гумбольдта , что позволило бы ему продолжать свои исследования, поддерживаемые профессорской зарплатой, но без преподавания. обязанности его обременяют. [49] Их приглашение было для него тем более привлекательным, что Берлин оказался домом его последней подруги, Эльзы Лёвенталь. [89] Он поступил в Академию должным образом 24 июля 1913 года, [90] и переехал в квартиру в берлинском районе Далем 1 апреля 1914 года . [49] Вскоре после этого он был назначен на свою должность в Университете Гумбольдта. [90]
Начало Первой мировой войны в июле 1914 года ознаменовало начало постепенного отчуждения Эйнштейна от страны, в которой он родился. Когда в октябре 1914 года был опубликован « Манифест девяносто трёх » — документ, подписанный множеством выдающихся немецких мыслителей, который оправдывал воинственность Германии, — Эйнштейн был одним из немногих немецких интеллектуалов, дистанцировавшихся от него и подписавших альтернативный, эйренический документ. Вместо этого « Манифест европейцам ». [91] [92] Но это выражение его сомнений относительно немецкой политики не помешало ему быть избранным на двухлетний срок президентом Немецкого физического общества в 1916 году. [93] И когда открылся Институт физики кайзера Вильгельма В следующем году его открытие было отложено из-за войны. Эйнштейн был назначен его первым директором, как и обещали Планк и Нернст. [94]
Эйнштейн был избран иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук в 1920 году [95] и иностранным членом Королевского общества в 1921 году . В 1922 году он был удостоен Нобелевской премии по физике 1921 года «за заслуги перед теоретической физикой, и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». [7] На тот момент некоторые физики все еще относились к общей теории относительности скептически, а Нобелевская цитата демонстрировала определенную степень сомнения даже в отношении работ по фотоэлектричеству, которые она признавала: она не согласовывалась с представлением Эйнштейна о корпускулярной природе света, который завоевал все научное сообщество только тогда, когда С. Н. Бозе вывел планковский спектр в 1924 году. В том же году Эйнштейн был избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук . [96] Самый близкий британский эквивалент Нобелевской премии, медаль Копли Королевского общества , не висела на шее Эйнштейна до 1925 года. [1] В 1930 году он был избран международным членом Американского философского общества . [97]
Эйнштейн ушел из Прусской академии в марте 1933 года. Его достижения в Берлине включали завершение общей теории относительности, доказательство эффекта Эйнштейна-де Гааза , вклад в квантовую теорию излучения и развитие статистики Бозе-Эйнштейна . [49]
В 1907 году Эйнштейн достиг важной вехи на своем долгом пути от своей специальной теории относительности к новой идее гравитации, сформулировав свой принцип эквивалентности , который утверждает, что наблюдатель в бесконечно малом ящике, свободно падающий в гравитационном поле, не мог бы найти какие-либо доказательства существования поля. В 1911 году он использовал этот принцип, чтобы оценить величину, на которую луч света от далекой звезды будет изгибаться под действием гравитационного притяжения Солнца, когда он пройдет вблизи фотосферы Солнца (то есть видимой поверхности Солнца). Он переработал свои расчеты в 1913 году, найдя способ моделировать гравитацию с помощью тензора кривизны Римана неевклидова четырехмерного пространства-времени . К осени 1915 года его переосмысление математики гравитации в терминах римановой геометрии было завершено, и он применил свою новую теорию не только к поведению Солнца как гравитационной линзы, но и к другому астрономическому явлению — прецессии Солнца . перигелий Меркурия (медленный дрейф точки эллиптической орбиты Меркурия, в которой он наиболее близко приближается к Солнцу). [49] [99] Полное затмение Солнца, которое произошло 29 мая 1919 года, предоставило возможность проверить его теорию гравитационного линзирования, а наблюдения, проведенные сэром Артуром Эддингтоном, дали результаты, которые соответствовали его расчетам. О работе Эддингтона подробно сообщалось в газетах по всему миру. Например, 7 ноября 1919 года ведущая британская газета « Таймс» напечатала заголовок, гласивший: «Революция в науке – новая теория Вселенной – свержение ньютоновских идей». [100]
.png/1280px-Albert_Einstein_(Nobel).png)
Благодаря наблюдениям Эддингтона затмения, широко освещавшимся не только в академических журналах, но и в популярной прессе, Эйнштейн стал «возможно, первым в мире знаменитым ученым», гением, разрушившим парадигму, которая была основой понимания Вселенной физиками со времен семнадцатый век. [101]
Эйнштейн начал свою новую жизнь как интеллектуальная икона в Америке, куда он прибыл 2 апреля 1921 года. В Нью-Йорке его приветствовал мэр Джон Фрэнсис Хайлан , а затем он провел три недели, читая лекции и посещая приемы. [102] Он несколько раз выступал в Колумбийском университете и Принстоне , а в Вашингтоне посетил Белый дом с представителями Национальной академии наук . Он вернулся в Европу через Лондон, где был гостем философа и государственного деятеля виконта Холдейна . Он использовал свое время в британской столице, чтобы встретиться с несколькими людьми, видными в британской научной, политической и интеллектуальной жизни, а также прочитать лекцию в Королевском колледже . [103] [104] В июле 1921 года он опубликовал эссе «Мое первое впечатление о США», в котором стремился обрисовать американский характер, так же, как это сделал Алексис де Токвиль в «Демократии в Америке» (1835). [105] О своих заокеанских хозяевах он писал весьма одобрительно: «Гостей поражает радостное, позитивное отношение к жизни... Американцы дружелюбны, уверены в себе, оптимистичны и лишены зависти». [106]
В 1922 году Эйнштейн путешествовал по старому миру, а не по новому. Он посвятил шесть месяцев турне по Азии, в ходе которого он выступал в Японии, Сингапуре и Шри-Ланке (тогда известной как Цейлон ). После своей первой публичной лекции в Токио он встретил императора Ёсихито и его жену в Императорском дворце , где тысячи зрителей толпились по улицам в надежде хоть мельком увидеть его. (В письме сыновьям он писал, что японцы кажутся ему в целом скромными, умными и внимательными и истинно ценящими искусство. [107] Но его изображение их в дневнике было менее лестным: « [] интеллектуальные потребности этой нации кажутся слабее, чем их художественные - естественная склонность?» Его журнал также содержит нелестные взгляды на Китай и Индию. О китайцах он писал, что «даже дети бездуховны и выглядят тупыми. ... Было бы жаль, если бы эти китайцы вытеснили все остальные расы. Для таких, как мы, одна мысль об этом невыразимо тосклива". [108] [109] ) На последнем этапе его путешествия его встретили с еще большим энтузиазмом , в ходе которого он провел двенадцать дней в Подмандатной Палестине , недавно переданной под британское правление Лигой Наций после Первой мировой войны. Сэр Герберт Сэмюэл , Верховный комиссар Великобритании, приветствовал его с той церемонией, которая обычно присуща только приезжему главе государства, включая пушечный салют. Один прием, устроенный в его честь, был штурмован людьми, желающими услышать его выступление: он сказал им, что рад, что евреев начинают признавать как силу в мире. [110]
Решение Эйнштейна совершить поездку по восточному полушарию в 1922 году означало, что он не смог поехать в Стокгольм в декабре того же года для участия в церемонии вручения Нобелевской премии. Его место на традиционном Нобелевском банкете занял немецкий дипломат, который произнес речь, восхваляющую его не только как физика, но и как борца за мир. [111] Во время двухнедельного визита в Испанию, который он предпринял в 1923 году, он получил еще одну награду - членство в Испанской академии наук, что подтверждается дипломом, врученным ему королем Альфонсо XIII . (Его поездка в Испанию также дала ему возможность встретиться с другим лауреатом Нобелевской премии, нейроанатомом Сантьяго Рамоном-и-Кахалем .) [112]
С 1922 по 1932 год, за исключением нескольких месяцев в 1923 и 1924 годах, Эйнштейн был членом базирующегося в Женеве Международного комитета интеллектуального сотрудничества Лиги Наций — группы, созданной Лигой для поощрения учёных, художников, ученые, преподаватели и другие люди, занятые в умственной жизни, должны более тесно сотрудничать со своими коллегами в других странах. [113] [114] Он был назначен делегатом Германии, а не представителем Швейцарии из-за махинаций двух католических активистов, Оскара Халецкого и Джузеппе Мотты . Убедив генерального секретаря Эрика Драммонда отказать Эйнштейну в месте в комитете, отведенном для швейцарского мыслителя, они создали возможность для Гонзага де Рейнольдса , который использовал свое положение в Лиге Наций как платформу для продвижения традиционной католической доктрины. [115] Бывший профессор физики Эйнштейна Хендрик Лоренц и польский химик Мария Кюри также были членами комитета. [116]
В марте и апреле 1925 года Эйнштейн и его жена посетили Южную Америку, где провели около недели в Бразилии, неделю в Уругвае и месяц в Аргентине. [117] Их тур был предложен Хорхе Дюклутом (1856–1927) и Маурисио Ниренстейном (1877–1935) [118] при поддержке нескольких аргентинских ученых, в том числе Хулио Рей Пастора , Якоба Лауба и Леопольдо Лугонеса . и финансировался в основном Советом Университета Буэнос-Айреса и Asociación Hebraica Argentina (Аргентинская еврейская ассоциация) с меньшим вкладом Аргентино-германского культурного учреждения. [119]
В декабре 1930 года Эйнштейн начал еще одно важное пребывание в Соединенных Штатах, привлеченное обратно в США предложением двухмесячной исследовательской стажировки в Калифорнийском технологическом институте . Калифорнийский технологический институт поддержал его в его желании, чтобы он не подвергался такому же большому вниманию со стороны средств массовой информации, как он испытал во время визита в США в 1921 году, и поэтому он отклонил все приглашения получить призы или выступить с речами, на которые обрушились его поклонники. ему. Но он по-прежнему был готов позволить своим поклонникам проводить с ним хотя бы часть времени, как они просили. [120]
После прибытия в Нью-Йорк Эйнштейна возили в различные места и на различные мероприятия, включая Чайнатаун , обед с редакторами The New York Times и спектакль «Кармен» в Метрополитен-опера , где по прибытии его приветствовала публика. . В последующие дни он получил ключи от города от мэра Джимми Уокера и встретился с Николасом Мюрреем Батлером , президентом Колумбийского университета , который назвал Эйнштейна «правящим монархом разума». [121] Гарри Эмерсон Фосдик , пастор нью-йоркской церкви Риверсайд , провел Эйнштейну экскурсию по церкви и показал ему стоящую у входа статую Эйнштейна в натуральную величину, сделанную церковью. [121] Также во время своего пребывания в Нью-Йорке он присоединился к толпе из 15 000 человек в Мэдисон-Сквер-Гарден во время празднования Хануки . [121]
Затем Эйнштейн отправился в Калифорнию, где встретился с президентом Калифорнийского технологического института и лауреатом Нобелевской премии Робертом А. Милликеном . Его дружба с Милликеном была «неловкой», поскольку Милликен «имел склонность к патриотическому милитаризму», а Эйнштейн был выраженным пацифистом . [122] Во время обращения к студентам Калифорнийского технологического института Эйнштейн отметил, что наука часто склонна приносить больше вреда, чем пользы. [123]
Это отвращение к войне также побудило Эйнштейна подружиться с писателем Эптоном Синклером и кинозвездой Чарли Чаплином , которые оба были известны своим пацифизмом. Карл Леммле , глава Universal Studios , провел Эйнштейну экскурсию по его студии и познакомил его с Чаплином. У них мгновенно возникло взаимопонимание: Чаплин пригласил Эйнштейна и его жену Эльзу к себе домой на ужин. Чаплин сказал, что внешняя личность Эйнштейна, спокойная и нежная, казалось, скрывала «очень эмоциональный темперамент», из которого исходила его «необычайная интеллектуальная энергия». [124]
Премьера фильма Чаплина « Огни большого города » должна была состояться через несколько дней в Голливуде, и Чаплин пригласил Эйнштейна и Эльзу присоединиться к нему в качестве своих специальных гостей. Уолтер Айзексон , биограф Эйнштейна, описал это как «одну из самых запоминающихся сцен новой эры знаменитостей». [123] Чаплин посетил Эйнштейна в его доме во время более поздней поездки в Берлин и вспомнил его «скромную квартирку» и фортепиано, за которым он начал писать свою теорию. Чаплин предположил, что нацисты «возможно, использовали его в качестве дров для растопки». [125]
В феврале 1933 года, находясь с визитом в Соединенных Штатах, Эйнштейн знал, что не сможет вернуться в Германию с приходом к власти нацистов при новом канцлере Германии Адольфе Гитлере . [126] [127]
Во время учебы в американских университетах в начале 1933 года он получил свою третью двухмесячную должность приглашенного профессора в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. В феврале и марте 1933 года гестапо неоднократно совершало обыски в квартире его семьи в Берлине. [128] Он и его жена Эльза вернулись в Европу в марте и во время поездки узнали, что 23 марта Рейхстаг Германии принял Закон о полномочиях , превративший правительство Гитлера в де-факто законную диктатуру, и что они не будут смог продолжить путь в Берлин. Позже они узнали, что на их коттедж совершили набег нацисты и конфисковали личную парусную лодку Эйнштейна. Приземлившись 28 марта в Антверпене (Бельгия), Эйнштейн немедленно отправился в консульство Германии и сдал паспорт, официально отказавшись от немецкого гражданства. [129] Позже нацисты продали его лодку и превратили его коттедж в лагерь Гитлерюгенда . [130]
.jpg/1280px-Einstein's_landing_card_(5706142737).jpg)
В апреле 1933 года Эйнштейн обнаружил, что новое правительство Германии приняло законы, запрещающие евреям занимать какие-либо официальные должности , включая преподавание в университетах. [129] Историк Джеральд Холтон описывает, как «при отсутствии слышимого протеста со стороны их коллег» тысячи еврейских ученых были внезапно вынуждены отказаться от своих университетских должностей, а их имена были исключены из списков учреждений, в которых они работали. [131]
Месяц спустя работы Эйнштейна оказались в числе тех, которые были объектом нападения Немецкого студенческого союза при сожжении нацистских книг , а нацистский министр пропаганды Йозеф Геббельс заявил: «Еврейский интеллектуализм мертв». [129] Один немецкий журнал включил его в список врагов немецкого режима с пометкой «еще не повешен», предложив за его голову награду в размере 5000 долларов. [129] [132] В последующем письме физику и другу Максу Борну , который уже эмигрировал из Германии в Англию, Эйнштейн писал: «...Я должен признаться, что степень их жестокости и трусости стала для них чем-то вроде неожиданности. ." [129] После переезда в США он описал сожжение книг как «спонтанный эмоциональный всплеск» тех, кто «избегает народного просвещения» и «больше всего на свете боится влияния людей интеллектуальной независимости». [133]
Эйнштейн теперь не имел постоянного дома, не знал, где ему жить и работать, и в равной степени беспокоился о судьбе бесчисленного множества других ученых, все еще находящихся в Германии. При помощи Совета академической помощи , основанного в апреле 1933 года британским либеральным политиком Уильямом Бевериджем, чтобы помочь ученым избежать преследований нацистов, Эйнштейн смог покинуть Германию. [134] Он снял дом в Де Хаане, Бельгия, где прожил несколько месяцев. В конце июля 1933 года он посетил Англию примерно на шесть недель по приглашению члена британского парламента командующего Оливера Локер-Лэмпсона , который подружился с ним в предыдущие годы. [135] Локер-Лэмпсон пригласил его остановиться рядом с его домом Кромера в уединенной деревянной хижине на Раутон-Хит в приходе Роутон, Норфолк . Чтобы защитить Эйнштейна, Локер-Лэмпсон поручил двум телохранителям присматривать за ним; фотография, на которой они с дробовиками охраняют Эйнштейна, была опубликована в Daily Herald 24 июля 1933 года. [136] [137]
Локер-Лэмпсон взял Эйнштейна на встречу с Уинстоном Черчиллем у себя дома, а позже с Остином Чемберленом и бывшим премьер-министром Ллойд Джорджем . [138] Эйнштейн попросил их помочь вывезти еврейских учёных из Германии. Британский историк Мартин Гилберт отмечает, что Черчилль отреагировал немедленно и отправил своего друга, физика Фредерика Линдеманна , в Германию, чтобы тот разыскал еврейских ученых и разместил их в британских университетах. [139] Позже Черчилль заметил, что в результате того, что Германия изгнала евреев, они снизили свои «технические стандарты» и поставили технологии союзников выше своих. [139]
Позже Эйнштейн связался с лидерами других стран, в том числе с премьер-министром Турции Исметом Иненю , которому он написал в сентябре 1933 года с просьбой трудоустроить безработных немецко-еврейских ученых. В результате письма Эйнштейна число евреев, приглашенных в Турцию, в конечном итоге составило более «1000 спасенных людей». [140]
Локер-Лэмпсон также представил в парламент законопроект о продлении британского гражданства Эйнштейну, в течение которого Эйнштейн несколько раз выступал на публике, описывая кризис, назревающий в Европе. [141] В одном из своих выступлений он осудил обращение Германии с евреями, в то же время он представил законопроект, продвигающий еврейское гражданство в Палестине, поскольку им было отказано в гражданстве в других местах. [142] В своей речи он охарактеризовал Эйнштейна как «гражданина мира», которому следует предложить временное убежище в Великобритании. [примечание 3] [143] Однако оба законопроекта провалились, и Эйнштейн затем принял более раннее предложение Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси , США, стать научным сотрудником. [141]
.jpg/1280px-Einstein-formal_portrait-35_(cropped).jpg)
3 октября 1933 года Эйнштейн произнес речь о важности академической свободы перед переполненной аудиторией в Королевском Альберт-холле в Лондоне, и газета «Таймс» сообщила, что все это время его бурно приветствовали. [134] Четыре дня спустя он вернулся в США и занял должность в Институте перспективных исследований, [141] [144] известном как убежище для ученых, бежавших из нацистской Германии. [145] В то время в большинстве американских университетов, включая Гарвард, Принстон и Йель, было минимальное количество или вообще не было еврейских преподавателей или студентов из-за еврейских квот , которые действовали до конца 1940-х годов. [145]
Эйнштейн еще не определился со своим будущим. У него были предложения от нескольких европейских университетов, в том числе от Крайст-Черч в Оксфорде , где он пробыл три коротких периода с мая 1931 по июнь 1933 года и ему была предложена пятилетняя исследовательская стипендия (так называемая « стипендия » в Крайст-Черч) [146] . [147] , но в 1935 году он пришел к решению остаться на постоянной основе в США и подать заявление на получение гражданства. [141] [148]
Членство Эйнштейна в Институте перспективных исследований продлилось до его смерти в 1955 году. [149] Он был одним из четырех первых избранных (вместе с Джоном фон Нейманом , Куртом Гёделем и Германом Вейлем [150] ) в новый Институт. Вскоре у него сложилась близкая дружба с Гёделем; они вместе совершали длительные прогулки, обсуждая свою работу. Брурия Кауфман , его помощник, позже стал физиком. В этот период Эйнштейн пытался разработать единую теорию поля и опровергнуть общепринятую интерпретацию квантовой физики , но безуспешно. Он жил в Принстоне в своем доме с 1935 года. Дом Альберта Эйнштейна был объявлен национальным историческим памятником в 1976 году.
В 1939 году группа венгерских ученых, в которую входил физик-эмигрант Лео Сцилард, попыталась предупредить Вашингтон о продолжающихся нацистских исследованиях атомной бомбы. Предупреждения группы не были приняты во внимание. Эйнштейн и Сцилард, наряду с другими беженцами, такими как Эдвард Теллер и Юджин Вигнер , «считали своей обязанностью предупредить американцев о возможности того, что немецкие ученые могут выиграть гонку по созданию атомной бомбы , и предупредить, что Гитлер будет более чем готовы прибегнуть к такому оружию». [151] [152] Чтобы убедиться, что США осознают опасность, в июле 1939 года, за несколько месяцев до начала Второй мировой войны в Европе, Сцилард и Вигнер посетили Эйнштейна, чтобы объяснить возможность создания атомных бомб, которые Эйнштейн, пацифист, сказал, что никогда об этом не думал. [153] Его попросили оказать поддержку, написав вместе с Силардом письмо президенту Рузвельту , рекомендуя США обратить внимание и заняться собственными исследованиями в области ядерного оружия.
Считается, что это письмо «возможно, является ключевым стимулом для того, чтобы США начали серьезные исследования ядерного оружия накануне вступления США во Вторую мировую войну». [154] Помимо письма, Эйнштейн использовал свои связи с бельгийской королевской семьей [155] и бельгийской королевой-матерью, чтобы получить доступ к личному посланнику в Овальный кабинет Белого дома. Некоторые говорят, что в результате письма Эйнштейна и его встреч с Рузвельтом США вступили в «гонку» по разработке бомбы, используя свои «огромные материальные, финансовые и научные ресурсы» для инициирования Манхэттенского проекта .
Для Эйнштейна «война была болезнью… [и] он призывал к сопротивлению войне». Некоторые утверждают, что, подписав письмо Рузвельту, он пошел вразрез со своими пацифистскими принципами. [156] В 1954 году, за год до своей смерти, Эйнштейн сказал своему старому другу Лайнусу Полингу : «Я совершил одну большую ошибку в своей жизни — когда подписал письмо президенту Рузвельту, рекомендовавшее создание атомных бомб; некоторое оправдание — опасность того, что немцы сделают их...» [157] В 1955 году Эйнштейн и десять других интеллектуалов и ученых, включая британского философа Бертрана Рассела , подписали манифест, подчеркивающий опасность ядерного оружия. [158] В 1960 году Эйнштейн был посмертно включен в число членов-учредителей Всемирной академии искусств и наук (WAAS), [159] организации, основанной выдающимися учеными и интеллектуалами, которые посвятили себя ответственному и этическому развитию науки, особенно в в свете разработки ядерного оружия.
Эйнштейн стал американским гражданином в 1940 году. Вскоре после начала своей карьеры в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, он выразил свою признательность за меритократию в американской культуре по сравнению с европейской. Он признал «право людей говорить и думать то, что им нравится» без социальных барьеров. В результате, по его словам, люди стали более творческими — черта, которую он ценил с раннего образования. [160]
Эйнштейн присоединился к Национальной ассоциации содействия прогрессу цветного населения (NAACP) в Принстоне, где выступал за гражданские права афроамериканцев. Он считал расизм «худшей болезнью Америки», [132] [161] считая его «передаваемым от одного поколения к другому». [162] В рамках своего участия он переписывался с борцом за гражданские права В.Б. Дюбуа и был готов дать показания от его имени во время суда над ним как предполагаемого иностранного агента в 1951 году. [163] Когда Эйнштейн предложил выступить в роли свидетеля по делу Дюбуа, Буа, судья решил закрыть дело. [164]
В 1946 году Эйнштейн посетил Университет Линкольна в Пенсильвании, исторически сложившийся колледж для чернокожих , где ему была присвоена почетная степень. Линкольн был первым университетом в Соединенных Штатах, присвоившим высшее образование афроамериканцам; среди выпускников - Лэнгстон Хьюз и Тергуд Маршалл . Эйнштейн выступил с речью о расизме в Америке, добавив: «Я не намерен молчать об этом». [165] Житель Принстона вспоминает, что Эйнштейн однажды оплатил обучение в колледже чернокожего студента. [164] Эйнштейн сказал: «Будучи евреем, я, возможно, смогу понять и посочувствовать тому, как чернокожие люди чувствуют себя жертвами дискриминации». [161]
В 1918 году Эйнштейн был одним из тех, кто подписал учредительную прокламацию Немецкой демократической партии , либеральной партии. [166] [167] Позже в своей жизни политические взгляды Эйнштейна были в пользу социализма и критиковали капитализм, что он подробно описал в своих эссе, таких как « Почему социализм? ». [168] [169] Его мнение о большевиках также изменилось со временем. В 1925 году он раскритиковал их за отсутствие «хорошо регулируемой системы правления» и назвал их правление «режимом террора и трагедией в истории человечества». Позже он принял более умеренную точку зрения, критикуя их методы, но хваля их, о чем свидетельствует его замечание 1929 года о Владимире Ленине :
В Ленине я чту человека, который, полностью пожертвовав своей личностью, отдал всю свою энергию осуществлению социальной справедливости. Я не считаю его методы целесообразными. Однако одно можно сказать наверняка: такие люди, как он, являются хранителями и обновителями совести человечества. [170]
Эйнштейн предлагал и был призван высказывать суждения и мнения по вопросам, часто не связанным с теоретической физикой или математикой. [141] Он решительно выступал за идею демократического глобального правительства , которое будет сдерживать власть национальных государств в рамках мировой федерации. [171] Он писал: «Я выступаю за мировое правительство, потому что убежден, что не существует другого способа устранить самую ужасную опасность, в которой когда-либо находился человек». [172] ФБР создало секретное досье на Эйнштейна в 1932 году; к моменту его смерти его объем составлял 1427 страниц. [173]
Эйнштейн был глубоко впечатлен Махатмой Ганди , с которым он переписывался. Он назвал Ганди «образцом для подражания для будущих поколений». [174] Первоначальная связь была установлена 27 сентября 1931 года, когда Уилфрид Исраэль взял своего индийского гостя В. А. Сундарама на встречу со своим другом Эйнштейном в его летнем доме в городе Капут. Сундарам был учеником и специальным посланником Ганди, с которым Уилфрид Исраэль встретился во время посещения Индии и посещения дома индийского лидера в 1925 году. Во время визита Эйнштейн написал Ганди короткое письмо, которое было доставлено ему через его посланника, и Ганди быстро ответил своим собственное письмо. Хотя в конце концов Эйнштейну и Ганди не удалось встретиться, как они надеялись, прямая связь между ними была установлена через Уилфрида Исраэля. [175]
Эйнштейн был номинальным лидером в создании Еврейского университета в Иерусалиме , [176] который открылся в 1925 году. Ранее, в 1921 году , биохимик и президент Всемирной сионистской организации Хаим Вейцман попросил его помочь собрать средства для планируемый университет. [177] Он внес предложения по созданию Института сельского хозяйства, Химического института и Института микробиологии для борьбы с различными продолжающимися эпидемиями, такими как малярия , которую он назвал «злом», подрывающим треть населения страны. разработка. [178] Он также способствовал созданию Института востоковедения, включающего языковые курсы, преподаваемые как на иврите, так и на арабском языке. [179]
Эйнштейн называл себя членом сионистского движения [180] и поддерживал право еврейского народа на возвращение в Палестину, но выступал за «свободную двунациональную Палестину», в которой евреи и арабы разделяли бы суверенитет. [181] В письме 1945 года судье Джерому Франку Эйнштейн писал: «Сионизм имеет также очень хорошее влияние на еврейский народ… Евреи, которые имеют яркое чувство еврейской национальной солидарности, гораздо лучше подготовлены к тому, чтобы с достоинством преодолеть все опасности и трудности, с которыми нам придется столкнуться». Однако он продолжил: «Я очень не люблю национализм — даже еврейский национализм. Но враждебный мир навязывает нам нашу собственную национальную солидарность, а не агрессивные чувства, которые мы связываем со словом «национализм». [181] В письме Морису Дуне в 1946 году он писал: «Я за то, чтобы Палестина развивалась как еврейская родина, а не как отдельное государство». [181]
После смерти президента Израиля Вейцмана в ноябре 1952 года премьер-министр Давид Бен-Гурион предложил Эйнштейну в основном церемониальную должность президента Израиля по настоянию Эзриэля Карлебаха . [182] [183] Предложение было представлено послом Израиля в Вашингтоне Аббой Эбаном , который пояснил, что это предложение «воплощает в себе глубочайшее уважение, которое еврейский народ может испытывать к любому из своих сыновей». [184] Эйнштейн писал, что он был «глубоко тронут», но «одновременно опечален и пристыжен» тем, что не мог это принять. [184]
Эйнштейн изложил свое духовное мировоззрение во множестве работ и интервью. [185] Он сказал, что симпатизирует безличному пантеистическому Богу философии Баруха Спинозы . [186] Он не верил в личного бога , который заботится о судьбах и действиях людей, и эту точку зрения он назвал наивной. [187] Однако он уточнил, что «я не атеист», [188] предпочитая называть себя агностиком, [189] [190] или «глубоко религиозным неверующим». [187] Когда его спросили, верил ли он в загробную жизнь , Эйнштейн ответил: «Нет. И одной жизни мне достаточно». [191]
Эйнштейн в первую очередь был связан с нерелигиозными гуманистическими группами и группами этической культуры как в Великобритании, так и в США. Он входил в консультативный совет Первого гуманистического общества Нью-Йорка [192] и был почетным членом Ассоциации рационалистов , которая издает « Новый гуманист» в Великобритании. К 75-летию Нью-Йоркского общества этической культуры он заявил, что идея этической культуры воплощает его личную концепцию того, что является наиболее ценным и долговечным в религиозном идеализме. Он заметил: «Без «этической культуры» человечеству нет спасения». [193]
В письме на немецком языке философу Эрику Гуткинду от 3 января 1954 года Эйнштейн писал:
Слово «Бог» для меня есть не что иное, как выражение и продукт человеческих слабостей, Библия — собрание почтенных, но все же примитивных легенд, которые тем не менее довольно детские. Никакая интерпретация, какой бы тонкой она ни была, не может (для меня) изменить это. ... Для меня еврейская религия, как и все другие религии, является воплощением самых детских суеверий. И еврейский народ , к которому я охотно принадлежу и с менталитетом которого я глубоко близок, для меня ничем не отличается от всех остальных народов. ... Я не вижу в них ничего « избранного ». [194]
Эйнштейн долгое время симпатизировал вегетарианству. В письме 1930 года Герману Хуту, вице-президенту Немецкой федерации вегетарианцев (Deutsche Vegetarier-Bund) , он писал:
Хотя внешние обстоятельства мешали мне соблюдать строго вегетарианскую диету, я долгое время был принципиальным приверженцем этого дела. Помимо согласия с целями вегетарианства по эстетическим и моральным соображениям, я считаю, что вегетарианский образ жизни благодаря своему чисто физическому воздействию на человеческий темперамент самым благотворным образом повлияет на судьбу человечества. [195]
Сам он стал вегетарианцем только в последней части своей жизни. В марте 1954 года он писал в письме: «Итак, я живу без жиров, без мяса, без рыбы, но чувствую себя при этом вполне хорошо. Мне почти кажется, что человек рожден не для того, чтобы быть хищником». [196]
Эйнштейн полюбил музыку еще в раннем возрасте. В своих поздних дневниках он писал:
Если бы я не был физиком, я бы, наверное, стал музыкантом. Я часто думаю о музыке. Я живу своими мечтами в музыке. Я вижу свою жизнь с точки зрения музыки... Большую радость в жизни я получаю от музыки. [197] [198]
Его мать достаточно хорошо играла на фортепиано и хотела, чтобы ее сын научился играть на скрипке, чтобы не только привить ему любовь к музыке, но и помочь ему ассимилироваться в немецкой культуре . По словам дирижера Леона Ботштейна , Эйнштейн начал играть, когда ему было 5 лет. Однако в этом возрасте он не получал от этого удовольствия. [199]
Когда ему исполнилось 13 лет, он открыл для себя скрипичные сонаты Моцарта , после чего влюбился в сочинения Моцарта и стал более охотно изучать музыку. Эйнштейн научился играть, «никогда не тренируясь систематически». Он сказал, что «любовь — лучший учитель, чем чувство долга». [199] В возрасте 17 лет он был услышан школьным экзаменатором в Аарау во время игры скрипичных сонат Бетховена . Позже экзаменатор заявил, что его игра была «замечательной и раскрывала «большую проницательность » ». Что поразило экзаменатора, пишет Ботштейн, так это то, что Эйнштейн «проявил глубокую любовь к музыке, качество, которого было и остается в дефиците. Музыка имела для этого студента необычное значение». [199]
С этого периода музыка сыграла решающую и постоянную роль в жизни Эйнштейна. Хотя идея стать профессиональным музыкантом никогда не приходила ему в голову, среди тех, с кем Эйнштейн играл камерную музыку, было несколько профессионалов, в том числе Курт Аппельбаум, и он выступал для частной публики и друзей. Камерная музыка также стала регулярной частью его общественной жизни, когда он жил в Берне, Цюрихе и Берлине, где он играл, среди прочего, с Максом Планком и его сыном. Иногда его ошибочно называют редактором каталога произведений Моцарта Кехеля 1937 года; это издание было подготовлено Альфредом Эйнштейном , который, возможно, был его дальним родственником. [200] [201]
В 1931 году, занимаясь исследованиями в Калифорнийском технологическом институте, он посетил консерваторию семьи Зёлльнер в Лос-Анджелесе, где сыграл некоторые произведения Бетховена и Моцарта с участниками квартета Зёлльнера . [202] [203] Ближе к концу своей жизни, когда молодой Джульярдский квартет посетил его в Принстоне, он играл с ними на скрипке, и квартет был «впечатлен уровнем координации и интонации Эйнштейна». [199]
17 апреля 1955 года у Эйнштейна произошло внутреннее кровотечение , вызванное разрывом аневризмы брюшной аорты , которую ранее хирургически укрепил Рудольф Ниссен в 1948 году. [204] Он взял черновик речи, которую готовил для выступления на телевидении в честь Государство по случаю седьмой годовщины Израиля отвезло его в больницу, но он не дожил до ее завершения. [205]
Эйнштейн отказался от операции, заявив: «Я хочу идти, когда захочу. Безвкусно продлевать жизнь искусственно. Я сделал свою долю; пора уходить. Я сделаю это элегантно». [206] Он умер в Принстонской больнице рано утром следующего дня в возрасте 76 лет, продолжая работать почти до самого конца. [207]
Во время вскрытия патологоанатом Томас Штольц Харви удалил мозг Эйнштейна для сохранения без разрешения его семьи в надежде, что нейробиология будущего сможет обнаружить, что сделало Эйнштейна таким умным. [208] Останки Эйнштейна были кремированы в Трентоне, штат Нью-Джерси , [209] а его прах был развеян в неизвестном месте. [210] [211]
В мемориальной лекции, прочитанной 13 декабря 1965 года в штаб-квартире ЮНЕСКО , физик-ядерщик Дж. Роберт Оппенгеймер резюмировал свое впечатление об Эйнштейне как о личности: «Он был почти совершенно лишен утонченности и совершенно лишен мирского... В нем всегда была удивительная чистота. одновременно детский и глубоко упрямый». [212]
Эйнштейн завещал свои личные архивы, библиотеку и интеллектуальные активы Еврейскому университету в Иерусалиме в Израиле. [213]
За свою жизнь Эйнштейн опубликовал сотни книг и статей. [19] [214] Он опубликовал более 300 научных работ и 150 ненаучных. [16] [214] 5 декабря 2014 года университеты и архивы объявили о выпуске документов Эйнштейна, содержащих более 30 000 уникальных документов. [215] [216] Интеллектуальные достижения и оригинальность Эйнштейна сделали слово «Эйнштейн» синонимом слова «гений». [11] Помимо работы, которую он выполнял сам, он также сотрудничал с другими учеными над дополнительными проектами, включая статистику Бозе-Эйнштейна , холодильник Эйнштейна и другие. [217] [218]
Статьи Annus Mirabilis — это четыре статьи, касающиеся фотоэлектрического эффекта (который дал начало квантовой теории ), броуновского движения , специальной теории относительности и E = mc 2 , которые Эйнштейн опубликовал в научном журнале Annalen der Physik в 1905 году. Эти четыре статьи Работы внесли существенный вклад в создание современной физики и изменили взгляды на пространство , время и материю . Четыре документа:
Первая статья Эйнштейна [78] [227] , представленная в 1900 году в журнале Annalen der Physik, была посвящена капиллярному притяжению . Он был опубликован в 1901 году под названием «Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen», что переводится как «Выводы из капиллярных явлений». В двух статьях, которые он опубликовал в 1902–1903 годах (термодинамика), была предпринята попытка интерпретировать атомные явления со статистической точки зрения. Эти статьи легли в основу статьи 1905 года о броуновском движении, которая показала, что броуновское движение можно рассматривать как убедительное доказательство существования молекул. Его исследования в 1903 и 1904 годах были в основном связаны с влиянием конечного размера атомов на явления диффузии. [227]
Эйнштейн вернулся к проблеме термодинамических флуктуаций, трактуя изменения плотности жидкости в ее критической точке. Обычно флуктуации плотности контролируются второй производной свободной энергии по плотности. В критической точке эта производная равна нулю, что приводит к большим колебаниям. Эффект флуктуаций плотности заключается в том, что свет всех длин волн рассеивается, в результате чего жидкость выглядит молочно-белой. Эйнштейн связывает это с рэлеевским рассеянием , которое происходит, когда размер флуктуации намного меньше длины волны, и которое объясняет, почему небо голубое. [228] Эйнштейн количественно вывел критическую опалесценцию, рассматривая флуктуации плотности, и продемонстрировал, как эффект и рэлеевское рассеяние возникают из атомистического строения материи.
Книга Эйнштейна « Zur Elektrodynamik bewegter Körper » [223] («Об электродинамике движущихся тел») была получена 30 июня 1905 года и опубликована 26 сентября того же года. Он урегулировал противоречия между уравнениями Максвелла (законами электричества и магнетизма) и законами ньютоновской механики, внося изменения в законы механики. [229] По наблюдениям, эффекты этих изменений наиболее очевидны на высоких скоростях (когда объекты движутся со скоростью, близкой к скорости света ). Теория, развитая в этой статье, позже стала известна как специальная теория относительности Эйнштейна.
В этой статье было предсказано, что при измерении в системе координат относительно движущегося наблюдателя часы, которые несет движущееся тело, будут замедляться , а само тело будет сжиматься в направлении своего движения. В этой статье также утверждалось, что идея светоносного эфира — одного из ведущих теоретических объектов физики того времени — была излишней. [примечание 4]
В своей статье об эквивалентности массы и энергии Эйнштейн вывел E = mc 2 как следствие своих специальных уравнений относительности. [230] Работа Эйнштейна по теории относительности 1905 года оставалась спорной в течение многих лет, но была принята ведущими физиками, начиная с Макса Планка . [примечание 5] [231]
Эйнштейн первоначально сформулировал специальную теорию относительности с точки зрения кинематики (исследования движущихся тел). В 1908 году Герман Минковский переосмыслил специальную теорию относительности в геометрических терминах как теорию пространства-времени . Эйнштейн принял формализм Минковского в своей общей теории относительности 1915 года . [232]
Общая теория относительности (ОТО) — это теория гравитации , разработанная Эйнштейном между 1907 и 1915 годами. Согласно ей, наблюдаемое гравитационное притяжение между массами является результатом деформации пространства-времени этими массами. Общая теория относительности превратилась в важный инструмент современной астрофизики ; он обеспечивает основу для современного понимания черных дыр — областей космоса, где гравитационное притяжение настолько сильно, что даже свет не может покинуть их. [233]
Как позже сказал Эйнштейн, причиной развития общей теории относительности было то, что предпочтение инерциальных движений в рамках специальной теории относительности было неудовлетворительным, в то время как теория, которая с самого начала не отдавала предпочтение никакому состоянию движения (даже ускоренному), должна была показаться более удовлетворительной. [234] Следовательно, в 1907 году он опубликовал статью об ускорении в рамках специальной теории относительности. В этой статье, озаглавленной «О принципе относительности и выводах, сделанных на его основе», он утверждал, что свободное падение на самом деле является движением по инерции и что к свободно падающему наблюдателю должны применяться правила специальной теории относительности. Этот аргумент называется принципом эквивалентности . В той же статье Эйнштейн также предсказал явления гравитационного замедления времени , гравитационного красного смещения и гравитационного линзирования . [235] [236]
В 1911 году Эйнштейн опубликовал еще одну статью «О влиянии гравитации на распространение света», дополнив статью 1907 года, в которой он оценил величину отклонения света массивными телами. Таким образом, теоретические предсказания общей теории относительности впервые могли быть проверены экспериментально. [237]
В 1916 году Эйнштейн предсказал гравитационные волны , [238] [239] рябь на кривизне пространства-времени, которая распространяется как волны , распространяющиеся наружу от источника и переносящие энергию в виде гравитационного излучения. Существование гравитационных волн возможно в рамках общей теории относительности благодаря ее лоренц-инвариантности , что приводит к понятию конечной скорости распространения физических взаимодействий гравитации. Напротив, гравитационные волны не могут существовать в ньютоновской теории гравитации , которая постулирует, что физические взаимодействия гравитации распространяются с бесконечной скоростью.
Первое косвенное обнаружение гравитационных волн произошло в 1970-х годах благодаря наблюдению пары близко вращающихся нейтронных звезд PSR B1913+16 . [240] Объяснение распада их орбитального периода заключалось в том, что они излучали гравитационные волны. [240] [241] Предсказание Эйнштейна подтвердилось 11 февраля 2016 года, когда исследователи из LIGO опубликовали первое наблюдение гравитационных волн , [242] обнаруженных на Земле 14 сентября 2015 года, почти через сто лет после предсказания. [240] [243] [244] [245] [246]
Разрабатывая общую теорию относительности, Эйнштейн запутался в калибровочной инвариантности теории. Он сформулировал аргумент, который привел его к выводу о невозможности общей релятивистской теории поля. Он отказался от поиска полностью общековариантных тензорных уравнений и начал искать уравнения, которые были бы инвариантны только относительно общих линейных преобразований. [247]
В июне 1913 года результатом этих исследований стала теория Entwurf («черновик»). Как следует из названия, это был набросок теории, менее элегантной и более сложной, чем общая теория относительности, с уравнениями движения, дополненными дополнительными условиями фиксации калибровки. После более чем двух лет интенсивной работы Эйнштейн понял, что аргумент дырок ошибочен [248] , и отказался от теории в ноябре 1915 года.
В 1917 году Эйнштейн применил общую теорию относительности к структуре Вселенной в целом. [249] Он обнаружил, что общие уравнения поля предсказывают, что Вселенная будет динамической, то сжимающейся, то расширяющейся. Поскольку в то время наблюдательных доказательств существования динамической Вселенной отсутствовало, Эйнштейн ввел в уравнения поля новый термин, космологическую константу , чтобы позволить теории предсказать статическую Вселенную. Модифицированные уравнения поля предсказывали статическую Вселенную с замкнутой кривизной в соответствии с пониманием Эйнштейном принципа Маха в те годы. Эта модель стала известна как Мир Эйнштейна или статическая вселенная Эйнштейна . [250] [251]
После открытия Эдвином Хабблом разбега галактик в 1929 году Эйнштейн отказался от своей статической модели Вселенной и предложил две динамические модели космоса: Вселенную Фридмана-Эйнштейна 1931 года [252] [253] и модель Эйнштейна- Эйнштейна 1931 года. Вселенная де Ситтера 1932 года. [254] [255] В каждой из этих моделей Эйнштейн отбрасывал космологическую постоянную, заявляя, что она «в любом случае теоретически неудовлетворительна». [252] [253] [256]
Во многих биографиях Эйнштейна утверждается, что в последующие годы Эйнштейн называл космологическую константу своей «самой большой ошибкой», основываясь на письме, которое, по утверждениям Джорджа Гамова, он получил от него. Астрофизик Марио Ливио поставил под сомнение это утверждение. [257]
В конце 2013 года группа под руководством ирландского физика Кормака О'Рейферта обнаружила доказательства того, что вскоре после того, как Эйнштейн узнал о наблюдениях Хаббла о распаде галактик, Эйнштейн рассмотрел стационарную модель Вселенной. [258] [259] В рукописи, до сих пор игнорируемой, по-видимому, написанной в начале 1931 года, Эйнштейн исследовал модель расширяющейся Вселенной, в которой плотность материи остается постоянной из-за непрерывного создания материи, процесса, который он связал с космологическим процессом. постоянный. [260] [261] Как он заявил в статье: «Далее я хотел бы привлечь внимание к решению уравнения (1), которое может объяснить факты Хаббеля [ sic ] и в котором плотность постоянна в течение время» ... «Если рассматривать физически ограниченный объем, частицы материи будут постоянно покидать его. Чтобы плотность оставалась постоянной, в объеме должны постоянно образовываться новые частицы материи из пространства».
Таким образом, оказывается, что Эйнштейн рассматривал стационарную модель расширяющейся Вселенной за много лет до Хойла, Бонди и Голда. [262] [263] Однако стационарная модель Эйнштейна содержала фундаментальный недостаток, и он быстро отказался от этой идеи. [260] [261] [264]
Общая теория относительности включает в себя динамическое пространство-время, поэтому трудно понять, как определить сохраняющуюся энергию и импульс. Теорема Нётер позволяет определять эти величины из лагранжиана с трансляционной инвариантностью , но общая ковариация превращает трансляционную инвариантность в нечто вроде калибровочной симметрии . По этой причине энергия и импульс, полученные в рамках общей теории относительности по предписаниям Нётер , не образуют настоящего тензора. [265]
Эйнштейн утверждал, что это верно по фундаментальной причине: гравитационное поле можно заставить исчезнуть, выбрав координаты. Он утверждал, что нековариантный псевдотензор энергии-импульса на самом деле является лучшим описанием распределения энергии-импульса в гравитационном поле. В то время как использование нековариантных объектов, таких как псевдотензоры, подвергалось критике со стороны Эрвина Шредингера и других, подход Эйнштейна был поддержан физиками, включая Льва Ландау и Евгения Лифшица . [266]
В 1935 году Эйнштейн в сотрудничестве с Натаном Розеном создал модель червоточины , часто называемую мостами Эйнштейна-Розена . [267] [268] Его мотивацией было моделирование элементарных частиц с зарядом как решение уравнений гравитационного поля в соответствии с программой, изложенной в статье «Играют ли гравитационные поля важную роль в составе элементарных частиц?». Эти решения вырезали и вставляли черные дыры Шварцшильда , чтобы создать мост между двумя участками. Поскольку эти решения включали кривизну пространства-времени без присутствия физического тела, Эйнштейн и Розен предположили, что они могут положить начало теории, которая избегает понятия точечных частиц. Однако позже выяснилось, что мосты Эйнштейна-Розена неустойчивы. [269]
Чтобы включить вращающиеся точечные частицы в общую теорию относительности, аффинную связь необходимо было обобщить, включив в нее антисимметричную часть, называемую кручением . Эту модификацию внесли Эйнштейн и Картан в 1920-х годах.
В общей теории относительности сила гравитации переосмысливается как искривление пространства-времени . Искривленная траектория, подобная орбите, является не результатом силы, отклоняющей тело от идеальной прямой траектории, а, скорее, попыткой тела свободно упасть через фон, который сам искривлен присутствием других масс. Замечание Джона Арчибальда Уиллера , ставшее пословицей среди физиков, резюмирует теорию: «Пространство-время говорит материи, как двигаться; материя говорит пространству-времени, как искривляться». [270] [271] Уравнения поля Эйнштейна охватывают последний аспект теории, связывая кривизну пространства-времени с распределением материи и энергии. Уравнение геодезических охватывает первый аспект, утверждая, что свободно падающие тела следуют по максимально прямым линиям в искривленном пространстве-времени . Эйнштейн рассматривал это как «независимое фундаментальное предположение», которое необходимо было постулировать в дополнение к уравнениям поля, чтобы завершить теорию. Полагая, что это недостаток первоначального представления общей теории относительности, он хотел вывести ее из самих уравнений поля. Поскольку уравнения общей теории относительности нелинейны, кусок энергии, состоящий из чистых гравитационных полей, например черная дыра, будет двигаться по траектории, которая определяется самими уравнениями поля Эйнштейна, а не новым законом. Соответственно, Эйнштейн предположил, что уравнения поля будут определять путь особого решения, такого как черная дыра, как геодезическую. И физики, и философы часто повторяли утверждение, что уравнение геодезической можно получить, применяя уравнения поля к движению гравитационной сингулярности , но это утверждение остается спорным. [272] [273]
В статье 1905 года [219] Эйнштейн постулировал, что свет сам по себе состоит из локализованных частиц ( квантов ). Кванты света Эйнштейна почти повсеместно отвергались всеми физиками, включая Макса Планка и Нильса Бора. Эта идея стала общепризнанной только в 1919 году, после детальных экспериментов Роберта Милликена по фотоэлектрическому эффекту и измерению комптоновского рассеяния .
Эйнштейн пришел к выводу, что каждая волна частоты f связана с набором фотонов с энергией hf каждый, где h — постоянная Планка . Больше он ничего не сказал, потому что не был уверен, как частицы связаны с волной. Но он предположил, что эта идея могла бы объяснить некоторые экспериментальные результаты, в частности, фотоэлектрический эффект. [219]
В 1907 году Эйнштейн предложил модель материи, в которой каждый атом в решетчатой структуре представляет собой независимый гармонический осциллятор. В модели Эйнштейна каждый атом колеблется независимо — серия равноотстоящих друг от друга квантованных состояний для каждого осциллятора. Эйнштейн осознавал, что определить частоту реальных колебаний будет сложно, но он, тем не менее, предложил эту теорию, поскольку она была особенно наглядной демонстрацией того, что квантовая механика может решить проблему удельной теплоемкости в классической механике. Питер Дебай усовершенствовал эту модель. [274]
В 1924 году Эйнштейн получил от индийского физика Сатьендры Натха Бозе описание статистической модели , основанной на методе счета, предполагавшем, что свет можно понимать как газ, состоящий из неразличимых частиц. Эйнштейн отметил, что статистика Бозе применима к некоторым атомам, а также к предполагаемым легким частицам, и представил свой перевод статьи Бозе в Zeitschrift für Physik . Эйнштейн также опубликовал свои собственные статьи, описывающие модель и ее последствия, в том числе явление конденсата Бозе-Эйнштейна , согласно которому некоторые частицы должны появляться при очень низких температурах. [275] Лишь в 1995 году первый такой конденсат был получен экспериментально Эриком Аллином Корнеллом и Карлом Виманом с использованием ультраохлаждающего оборудования, построенного в лаборатории NIST – JILA в Университете Колорадо в Боулдере . [276] Статистика Бозе-Эйнштейна теперь используется для описания поведения любой совокупности бозонов . Эскизы Эйнштейна для этого проекта можно увидеть в Архиве Эйнштейна в библиотеке Лейденского университета. [217]
.jpg/1280px-Albert_Einstein_1921_(re-cropped).jpg)
Хотя в 1906 году патентное ведомство повысило Эйнштейна до технического эксперта второго класса, он не отказался от академической деятельности. В 1908 году он стал приват-доцентом Бернского университета. [277] В « Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung » («Развитие наших взглядов на состав и сущность излучения»), о квантовании света, а также в более ранней статье 1909 года Эйнштейн показал, что кванты энергии Макса Планка должны иметь четко определенные импульсы и действовать в некоторых отношениях как независимые точечные частицы . В этой статье была представлена концепция фотона (хотя название «фотон» было введено позже Гилбертом Н. Льюисом в 1926 году) и вдохновил на идею корпускулярно-волнового дуализма в квантовой механике. Эйнштейн рассматривал этот корпускулярно-волновой дуализм в излучении как конкретное свидетельство своей убежденности в том, что физика нуждается в новой, единой основе.
В серии работ, завершенных с 1911 по 1913 год, Планк переформулировал свою квантовую теорию 1900 года и ввел идею нулевой энергии в свою «вторую квантовую теорию». Вскоре эта идея привлекла внимание Эйнштейна и его помощника Отто Штерна . Предполагая, что энергия вращающихся двухатомных молекул содержит нулевую энергию, они затем сравнили теоретическую удельную теплоемкость газообразного водорода с экспериментальными данными. Цифры хорошо совпали. Однако после публикации результатов они тут же отозвали свою поддержку, так как больше не были уверены в правильности идеи нулевой энергии. [278]
В 1917 году, на пике своей работы по теории относительности, Эйнштейн опубликовал в журнале Physikalische Zeitschrift статью , в которой предположил возможность вынужденного излучения — физического процесса, который делает возможным создание мазера и лазера . [279] Эта статья показала, что статистика поглощения и излучения света будет соответствовать закону распределения Планка только в том случае, если излучение света в моду с n фотонами будет статистически усилено по сравнению с излучением света в пустую моду. Эта статья оказала огромное влияние на дальнейшее развитие квантовой механики, поскольку это была первая статья, показавшая, что статистика атомных переходов подчиняется простым законам. [280]
Эйнштейн открыл для себя работы Луи де Бройля и поддержал его идеи, которые поначалу были восприняты скептически. В другой крупной работе той эпохи Эйнштейн заметил, что волны де Бройля могут объяснить правила квантования Бора и Зоммерфельда . Эта статья вдохновила Шредингера на работу в 1926 году. [281] [282]
Эйнштейн сыграл важную роль в развитии квантовой теории, начиная с его статьи 1905 года о фотоэлектрическом эффекте. Однако он разочаровался в современной квантовой механике в том виде, в котором она развивалась после 1925 года, несмотря на ее признание другими физиками. Он скептически относился к тому, что случайность квантовой механики является фундаментальной, а не результатом детерминизма, заявляя, что Бог «не играет в кости». [283] До конца своей жизни он продолжал утверждать, что квантовая механика неполна. [284]
Дебаты Бора и Эйнштейна представляли собой серию публичных споров о квантовой механике между Эйнштейном и Нильсом Бором , двумя из ее основателей. Их дебаты помнят из-за их важности для философии науки . [285] [286] [287] Их дебаты повлияли на более поздние интерпретации квантовой механики .
Эйнштейн никогда полностью не принимал квантовую механику. Хотя он признавал, что он делает правильные предсказания, он считал, что более фундаментальное описание природы должно быть возможным. На протяжении многих лет он представил множество аргументов на этот счет, но тот, который он предпочел больше всего, датируется дебатами с Бором в 1930 году. Эйнштейн предложил мысленный эксперимент , в котором двум объектам разрешено взаимодействовать, а затем раздвинуться на большое расстояние друг от друга. Квантово-механическое описание двух объектов представляет собой математическую сущность, известную как волновая функция . Если задана волновая функция, описывающая два объекта до их взаимодействия, то уравнение Шредингера дает волновую функцию, описывающую их после взаимодействия. Но из-за того, что позже будет названо квантовой запутанностью , измерение одного объекта приведет к мгновенному изменению волновой функции, описывающей другой объект, независимо от того, насколько далеко он находится. Более того, выбор того, какое измерение выполнить для первого объекта, повлияет на то, какая волновая функция может возникнуть для второго объекта. Эйнштейн рассуждал, что никакое влияние не может распространяться от первого объекта ко второму мгновенно и быстро. Действительно, утверждал он, физика зависит от способности отличать одну вещь от другой, и такие мгновенные воздействия поставят это под сомнение. Эйнштейн пришел к выводу, что поскольку истинное «физическое состояние» второго объекта не может быть немедленно изменено в результате действия, совершенного с первым, волновая функция не может быть этим истинным физическим состоянием, а только неполным его описанием. [288] [289]
Более известная версия этого аргумента появилась в 1935 году, когда Эйнштейн вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном опубликовал статью , в которой изложено то, что впоследствии стало известно как парадокс ЭПР . [290] В этом мысленном эксперименте две частицы взаимодействуют таким образом, что описывающая их волновая функция запутана. Тогда, независимо от того, насколько далеко были разделены две частицы, точное измерение положения одной частицы будет подразумевать способность точно предсказать результат измерения положения другой частицы. Аналогично, точное измерение импульса одной частицы приведет к столь же точному предсказанию импульса другой частицы без необходимости каким-либо образом беспокоить другую частицу. Они утверждали, что никакое действие, предпринятое над первой частицей, не может мгновенно повлиять на другую, поскольку это потребует передачи информации со скоростью, превышающей скорость света, что запрещено теорией относительности . Они ссылались на принцип, позже известный как «критерий реальности ЭПР», утверждая, что: «Если, никоим образом не нарушая систему, мы можем предсказать с уверенностью (т. е. с вероятностью , равной единице) значение физической величины , то существует элемент реальности, соответствующий этой величине». Из этого они пришли к выводу, что вторая частица должна иметь определенное значение как положения, так и импульса, прежде чем любая из величин будет измерена. Но квантовая механика считает эти две наблюдаемые несовместимыми и поэтому не связывает одновременные значения обеих наблюдаемых с какой-либо системой. Поэтому Эйнштейн, Подольский и Розен пришли к выводу, что квантовая теория не дает полного описания реальности. [291]
В 1964 году Джон Стюарт Белл продвинул анализ квантовой запутанности гораздо дальше. Он пришел к выводу, что если измерения выполняются независимо на двух разделенных частицах запутанной пары, то предположение о том, что результаты зависят от скрытых переменных внутри каждой половины, подразумевает математическое ограничение на то, как коррелируют результаты двух измерений. Это ограничение позже будет названо неравенством Белла . Затем Белл показал, что квантовая физика предсказывает корреляции, нарушающие это неравенство. Следовательно, единственный способ, которым скрытые переменные могли бы объяснить предсказания квантовой физики, — это если они «нелокальны», то есть каким-то образом две частицы способны мгновенно взаимодействовать, независимо от того, насколько далеко они когда-либо были разделены. [292] [293] Белл утверждал, что, поскольку объяснение квантовых явлений с помощью скрытых переменных потребует нелокальности, парадокс ЭПР «разрешается так, как Эйнштейну меньше всего хотелось бы». [294]
Несмотря на это, и хотя лично Эйнштейн нашел аргументацию в статье ЭПР слишком сложной, [288] [289] эта статья стала одной из самых влиятельных статей, опубликованных в Physical Review . Это считается центральным элементом развития квантовой теории информации . [295]
Воодушевленный успехом общей теории относительности, Эйнштейн искал еще более амбициозную геометрическую теорию, которая рассматривала бы гравитацию и электромагнетизм как аспекты единого целого. В 1950 году он описал свою единую теорию поля в статье Scientific American под названием «Об обобщенной теории гравитации». [296] Его попытка найти наиболее фундаментальные законы природы принесла ему похвалу, но не успех: особенно заметным недостатком его модели было то, что она не учитывала сильные и слабые ядерные взаимодействия , ни одно из которых не было хорошо понято лишь много лет спустя. его смерть. Хотя большинство исследователей сейчас считают, что подход Эйнштейна к объединению физики был ошибочным, его цель создания теории всего — это та цель, к которой все еще стремятся его преемники. [297]
Эйнштейн провел и другие исследования, которые оказались безуспешными и были прекращены. Они относятся к силе , сверхпроводимости и другим исследованиям.
Помимо давних сотрудников Леопольда Инфельда , Натана Розена , Питера Бергмана и других, Эйнштейн также имел несколько разовых коллабораций с различными учёными.
В 1908 году Оуэн Уилланс Ричардсон предсказал, что изменение магнитного момента свободного тела заставит это тело вращаться. Этот эффект является следствием сохранения углового момента и достаточно силен, чтобы его можно было наблюдать в ферромагнитных материалах . [298] Эйнштейн и Вандер Йоханнес де Хаас опубликовали в 1915 году две статьи, в которых утверждалось, что это первое экспериментальное наблюдение этого эффекта. [299] [300] Измерения такого рода показывают, что явление намагничивания вызвано выравниванием ( поляризацией ) угловых моментов электронов в материале вдоль оси намагничивания . Эти измерения также позволяют разделить два вклада в намагниченность: тот, который связан со спином , и с орбитальным движением электронов.
В 1926 году Эйнштейн и его бывший ученик Лео Силард совместно изобрели (а в 1930 году запатентовали) холодильник Эйнштейна . Этот абсорбционный холодильник был тогда революционным, поскольку не имел движущихся частей и использовал только тепло в качестве источника энергии. [301] 11 ноября 1930 года Эйнштейну и Лео Силарду был выдан патент США № 1,781,541 на холодильник. Их изобретение не было сразу запущено в коммерческое производство, но наиболее перспективные из их патентов приобрела шведская компания Electrolux . [примечание 6]
Эйнштейн также изобрел электромагнитный насос, [303] устройство воспроизведения звука, [303] и несколько других бытовых устройств. [304]
.jpg/1280px-Einstein-Oslofjord_(cropped).jpg)
Во время путешествий Эйнштейн ежедневно писал своей жене Эльзе и усыновленным падчерицам Марго и Ильзе. Письма были включены в документы, завещанные Еврейскому университету в Иерусалиме . Марго Эйнштейн разрешила обнародовать личные письма, но просила не делать этого раньше, чем через двадцать лет после ее смерти (она умерла в 1986 году [305] ). Барбара Вольф из Архива Альберта Эйнштейна Еврейского университета рассказала Би-би-си , что существует около 3500 страниц частной переписки, написанной между 1912 и 1955 годами. [306]
Право Эйнштейна на публичность оспаривалось в 2015 году в федеральном окружном суде Калифорнии. Хотя суд первоначально постановил, что срок действия права истек, [307] это решение было немедленно обжаловано, а позднее решение было полностью отменено. Основные претензии между сторонами этого иска в конечном итоге были урегулированы. Это право имеет силу, и Еврейский университет в Иерусалиме является эксклюзивным представителем этого права. [308] Корбис , преемник Агентства Роджера Ричмана, лицензирует использование своего имени и связанных с ним изображений в качестве агента университета. [309]
Гора Эйнштейн в горах Чугач на Аляске получила свое название в 1955 году.
Гора Эйнштейна в хребте Папароа Новой Зеландии была названа в его честь в 1970 году Департаментом научных и промышленных исследований . [310]
Эйнштейн стал одной из самых известных научных знаменитостей после подтверждения его общей теории относительности в 1919 году. [311] [312] [313] Хотя большая часть общественности мало понимала его работы, он получил широкое признание и восхищение. В период перед Второй мировой войной газета The New Yorker опубликовала в статье «Городские разговоры» отрывок, в котором говорилось, что Эйнштейн был настолько известен в Америке, что его останавливали на улице люди, желавшие, чтобы он объяснил «эту теорию». ". В конце концов он начал справляться с нежелательными вопросами, притворяясь кем-то другим: «Простите меня, извините! Меня всегда путают с профессором Эйнштейном». [314]
Эйнштейн был предметом или источником вдохновения для многих романов, фильмов, пьес и музыкальных произведений. [315] Он — излюбленный образец для изображения рассеянных профессоров ; его выразительное лицо и характерная прическа широко копировались и преувеличивались. Фредерик Голден из журнала Time написал, что Эйнштейн был «сбывшейся мечтой карикатуриста». [316]
Многие популярные цитаты часто ошибочно приписывают ему. [317] [318] Например, часто ошибочно утверждают, что он сказал: «Определение безумия — это делать одно и то же снова и снова и ожидать разных результатов». [317]
Эйнштейн получил множество наград и наград, а в 1922 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике 1921 года «за заслуги перед теоретической физикой, и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». Ни одна из номинаций 1921 года не соответствовала критериям, установленным Альфредом Нобелем , поэтому премия 1921 года была перенесена и вручена Эйнштейну в 1922 году .
Эйнштейний , синтетический химический элемент, был назван в его честь в 1955 году, через несколько месяцев после его смерти. [319]
Ich denke in innigster Liebe an Dich in jeder freien Minute und bin so unglücklich, wie nur ein Mensch es sein kann.
Eine weitere Diskontinuität bestand viertens dass die Bestimmungen der österreichischen Staatsbürgerschaft, die in den ersten Dritteln des Jahrhunderts auch auf Ungarn angewandt worden waren, seit 1867 nur noch für die Cisleithanische Reichshälfte galten. Ungarn entwickelte шарнирный jetzt eine eige-ne Staatsbürgerschaft.
К 1933 году Вейль... уехал в недавно основанный Институт перспективных исследований в Принстоне, где среди его коллег были Эйнштейн, Курт Гёдель и Джон фон Нейман.
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)Еврейский университет... который он помог основать
Я считаю, что повышение еврейской самооценки необходимо, в том числе и в интересах естественного сосуществования с неевреями. Это было моим главным мотивом присоединения к сионистскому движению.
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of January 2024 (link)Хотя принцип геодезии можно восстановить как теорему общей теории относительности, он не является следствием только уравнения Эйнштейна (или принципа сохранения). Для вывода рассматриваемых теорем необходимы другие предположения.
Путеводитель идиота по Эйнштейну.
СМИ из Commons
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
