Альберт Эйнштейн ( / ˈ aɪ n s t aɪ n / EYEN -styne ; [5] немецкий: [ˈalbɛɐt ˈʔaɪnʃtaɪn] ; 14 марта 1879 – 18 апреля 1955) был немецкимфизиком-теоретиком, которого широко считают одним из самых влиятельныхучёных. Наиболее известный разработкойтеории относительности, Эйнштейн также внёс важный вклад вквантовую механику. [ 1][6]Егоформулаэквивалентности массы и энергии E = mc2 , которая вытекает изспециальной теории относительности, была названа «самым известным уравнением в мире».[7]Он получилНобелевскую премию по физике«за заслуги перед теоретической физикой и особенно за открытие закона фотоэлектрическогоэффекта»,[8]что стало решающим шагом в развитии квантовой теории.
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 программу обучения математике и физике в Швейцарской федеральной политехнической школе в Цюрихе , которую окончил в 1900 году. В 1901 году он получил швейцарское гражданство, которое сохранил на всю оставшуюся жизнь. В 1903 году он получил постоянную должность в Швейцарском патентном ведомстве в Берне. В 1905 году он успешно защитил докторскую диссертацию в Цюрихском университете . В 1914 году он переехал в Берлин , чтобы присоединиться к Прусской академии наук и Берлинскому университету имени Гумбольдта . В 1917 году он стал директором Института физики кайзера Вильгельма ; он также снова стал гражданином Германии, на этот раз как подданный Королевства Пруссии . [примечание 1] В 1933 году, когда Эйнштейн посещал Соединенные Штаты, к власти в Германии пришел Адольф Гитлер . Ужаснувшись нацистской войне по уничтожению своих собратьев-евреев, [9] Эйнштейн решил остаться в США и получил американское гражданство в 1940 году. [10] Накануне Второй мировой войны он одобрил письмо президенту Франклину Д. Рузвельту, в котором предупредил его о потенциальной немецкой программе создания ядерного оружия и рекомендовал США начать аналогичные исследования . Эйнштейн поддерживал союзников, но в целом относился к идее ядерного оружия с большим беспокойством. [11]
Работа Эйнштейна также известна своим влиянием на философию науки . [12] [13] В 1905 году он опубликовал четыре новаторские статьи , иногда называемые его annus mirabilis (чудесный год). [14] В этих статьях была изложена теория фотоэлектрического эффекта, объяснено броуновское движение , представлена его специальная теория относительности — теория, которая рассматривала неспособность классической механики удовлетворительно объяснить поведение электромагнитного поля , — и продемонстрировала, что если специальная теория верна, 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, были изложены последствия общей теории относительности для моделирования структуры и эволюции Вселенной в целом. [15] [16]
В середине своей карьеры Эйнштейн внес важный вклад в статистическую механику и квантовую теорию. Особенно примечательной была его работа по квантовой физике излучения , в которой свет состоит из частиц, впоследствии названных фотонами . Совместно с индийским физиком Сатьендра Натхом Бозе он заложил основу статистики Бозе-Эйнштейна . 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». [17] Во-вторых, он попытался разработать единую теорию поля , обобщив свою геометрическую теорию гравитации, включив также электромагнетизм . В результате он становился все более изолированным от основной современной физики . Его интеллектуальные достижения и оригинальность сделали Эйнштейна широко синонимом гения . [18] В 1999 году он был назван журналом Time « Человеком века ». [19] В 1999 году британский журнал Physics World провел опрос среди 130 ведущих физиков мира и признал Эйнштейна величайшим физиком всех времен. [20]
.jpg/1280px-Albert_Einstein_at_the_age_of_three_(1882).jpg)
Альберт Эйнштейн родился в Ульме [ 21] в королевстве Вюртемберг в Германской империи 14 марта 1879 года. [22] Его родителями, светскими евреями-ашкенази , были Герман Эйнштейн , продавец и инженер, и Паулина Кох . В 1880 году семья переехала в мюнхенский район Людвигсфорштадт-Изарфорштадт , где отец Эйнштейна и его дядя Якоб основали Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie, компанию, которая производила электрооборудование на основе постоянного тока [21] . Он часто вспоминал определяющее событие из своей юности, когда он лежал больной в постели, и отец принес ему компас [ 22 ] . Это вызвало его пожизненное увлечение электромагнетизмом [ 23] . Он понял, что «за вещами должно быть что-то глубоко скрытое». [23]
Альберт посещал католическую начальную школу Святого Петра в Мюнхене с пяти лет. Когда ему было восемь, он был переведен в гимназию Луитпольда , где получил расширенное начальное, а затем и среднее школьное образование. [24]
В 1894 году компания Германа и Якоба подала заявку на контракт на установку электрического освещения в Мюнхене, но безуспешно — у них не было капитала, который потребовался бы для обновления их технологии с постоянного тока на более эффективную альтернативу переменного тока . [25] Провал их предложения заставил их продать свою фабрику в Мюнхене и искать новые возможности в другом месте. Семья Эйнштейнов переехала в Италию, сначала в Милан , а через несколько месяцев в Павию , где они поселились в Палаццо Корнаццани . [26] Эйнштейн, которому тогда было пятнадцать лет, остался в Мюнхене, чтобы закончить свое обучение. Его отец хотел, чтобы он изучал электротехнику , но он был капризным учеником, который находил режим и методы обучения в гимназии далекими от благоприятных. Позже он писал, что политика школы строгого зубрежки вредила творчеству. В конце декабря 1894 года письмо от врача убедило власти Луитпольда освободить его от опеки, и он присоединился к своей семье в Павии. [27] Будучи подростком в Италии, он написал эссе под названием «Об исследовании состояния эфира в магнитном поле». [28] [29]
Эйнштейн преуспел в физике и математике с раннего возраста и вскоре приобрел математические познания, которые обычно можно найти только у ребенка на несколько лет старше его. Он начал самостоятельно изучать алгебру, исчисление и евклидову геометрию , когда ему было двенадцать; он добился такого быстрого прогресса, что открыл оригинальное доказательство теоремы Пифагора еще до своего тринадцатилетия. [30] [31] [32] Семейный наставник Макс Талмуд сказал, что вскоре после того, как он дал двенадцатилетнему Эйнштейну учебник геометрии, мальчик «проработал всю книгу. После этого он посвятил себя высшей математике... Вскоре полет его математического гения был настолько высок, что я не мог за ним уследить». [33] Эйнштейн записал, что он «освоил интегральное и дифференциальное исчисление », когда ему было всего четырнадцать. [31] Его любовь к алгебре и геометрии была настолько велика, что в двенадцать лет он уже был уверен, что природу можно понять как «математическую структуру». [33]
В тринадцать лет, когда круг его увлечений расширился и включил в себя музыку и философию, [34] Талмуд познакомил Эйнштейна с « Критикой чистого разума» Канта . Кант стал его любимым философом; по словам Талмуда, «В то время он был еще ребенком, всего тринадцати лет от роду, однако труды Канта, непонятные простым смертным, казались ему ясными». [33]
.jpg/1280px-Albert_Einstein's_exam_of_maturity_grades_(color2).jpg)
В 1895 году, в возрасте шестнадцати лет, Эйнштейн сдал вступительный экзамен в федеральную политехническую школу (позже Eidgenössische Technische Hochschule, ETH) в Цюрихе, Швейцария. Он не смог достичь требуемого стандарта в общей части теста, [35] но показал отличные результаты по физике и математике. [36] По совету директора политехникума он завершил среднее образование в Арговийской кантональной школе ( гимназии ) в Арау , Швейцария, которую окончил в 1896 году. [37] Во время проживания в Арау в семье Йоста Винтелера , он влюбился в дочь Винтелера, Мари. (Его сестра, Майя , позже вышла замуж за сына Винтелера Пауля. [38] )
В январе 1896 года, с одобрения отца, Эйнштейн отказался от гражданства Германского королевства Вюртемберг, чтобы избежать призыва на военную службу . [39] Аттестат зрелости (диплом об успешном завершении средней школы), выданный ему в сентябре 1896 года, подтвердил, что он хорошо справился с большей частью учебной программы, и поставил ему высшую оценку 6 по истории, физике, алгебре, геометрии и начертательной геометрии. [40] В семнадцать лет он поступил на четырехгодичную программу обучения математике и физике в федеральной политехнической школе. Мари Винтелер, которая была на год старше его, заняла должность преподавателя в Ольсберге , Швейцария. [38]
Среди пяти других первокурсников политехнической школы, обучавшихся на том же курсе, что и Эйнштейн, была только одна женщина , двадцатилетняя сербка Милева Марич . В течение следующих нескольких лет пара провела много часов, обсуждая свои общие интересы и изучая темы по физике, которые не охватывались лекциями политехнической школы. В своих письмах к Марич Эйнштейн признавался, что изучать науку с ней рядом было гораздо приятнее, чем читать учебник в одиночестве. В конце концов, двое студентов стали не только друзьями, но и любовниками. [41]
Историки физики расходятся во мнениях относительно того, в какой степени Марич внесла вклад в понимание публикаций Эйнштейна annus mirabilis . Есть, по крайней мере, некоторые свидетельства того, что он находился под влиянием ее научных идей, [41] [42] [43] но есть ученые, которые сомневаются, что ее влияние на его мысли имело хоть какое-то значение. [44] [45] [46] [47]
.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 Лизерл . Когда Марич вернулась в Швейцарию, она была без ребенка, судьба которого неизвестна. Письмо Эйнштейна, написанное им в сентябре 1903 года, предполагает, что девочка была либо отдана на усыновление, либо умерла от скарлатины в младенчестве. [48] [49]
Эйнштейн и Марич поженились в январе 1903 года. В мае 1904 года в Берне , Швейцария, родился их 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», которой, как он представлял, он мог бы наслаждаться, если бы женился на Винтелер: «Я думаю о тебе с искренней любовью каждую свободную минуту и я так несчастен, как может быть только мужчина». [50]
В 1912 году Эйнштейн вступил в отношения с Эльзой Лёвенталь , которая была его двоюродной сестрой по материнской линии и троюродной сестрой по отцовской линии. [51] [52] [53] Когда Марич узнала о его неверности вскоре после переезда с ним в Берлин в апреле 1914 года, она вернулась в Цюрих, забрав с собой Ганса Альберта и Эдуарда. [41] Эйнштейн и Марич получили развод 14 февраля 1919 года на основании того, что они жили раздельно в течение пяти лет. [54] [55] В рамках соглашения о разводе Эйнштейн согласился, что если он получит Нобелевскую премию, он отдаст полученные деньги Марич; он получил премию два года спустя. [56]
Эйнштейн женился на Лёвенталь в 1919 году. [57] [58] В 1923 году он начал отношения с секретаршей по имени Бетти Нойманн, племянницей его близкого друга Ганса Мюзама. [59] [60] [61] [62] Тем не менее Лёвенталь осталась ему верна, 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. [63]
Том писем Эйнштейна, опубликованный Еврейским университетом в Иерусалиме в 2006 году [64], добавил новые имена в каталог женщин, с которыми он был романтически связан. Среди них были Маргарет Лебах (замужняя австрийка), [65] Эстелла Катценеленбоген (богатая владелица цветочного бизнеса), Тони Мендель (богатая еврейская вдова) и Этель Михановски (берлинская светская львица), с которой он проводил время и от которой принимал подарки, будучи женатым на Левентале. [66] [67] Овдовев, Эйнштейн недолгое 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. [68] [69]
После эпизода острого психического заболевания в возрасте около двадцати лет сыну Эйнштейна Эдуарду поставили диагноз шизофрения . [70] Он провел остаток своей жизни либо под присмотром матери, либо во временном заключении в приюте. После ее смерти он был окончательно помещен в Бургхольцли , психиатрическую университетскую больницу в Цюрихе. [71]
Эйнштейн окончил федеральную политехническую школу в 1900 году, получив надлежащий сертификат как компетентный преподаватель математики и физики. [72] Его успешное получение швейцарского гражданства в феврале 1901 года [73] не сопровождалось обычным продолжением призыва на военную службу; швейцарские власти сочли его негодным к военной службе по медицинским показаниям. Он обнаружил, что швейцарские школы также, по-видимому, не нашли для него применения, не предложив 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 [ 74] [75] в качестве помощника эксперта - уровень III . [76] [77]
Заявки на патенты , которые легли на стол Эйнштейна для оценки, включали идеи для сортировщика гравия и электрической пишущей машинки. [77] Его работодатели были достаточно довольны его работой, чтобы сделать его должность постоянной в 1903 году, хотя они не считали, что его следует повышать, пока он не «полностью освоит машинную технологию». [78] Вполне возможно, что его труды в патентном бюро оказали влияние на разработку им специальной теории относительности. Он пришел к своим революционным идеям о пространстве, времени и свете посредством мысленных экспериментов о передаче сигналов и синхронизации часов, вопросов, которые также фигурировали в некоторых изобретениях, представленных ему для оценки. [14]
В 1902 году Эйнштейн и несколько друзей, с которыми он познакомился в Берне, сформировали группу, которая проводила регулярные встречи для обсуждения науки и философии. Их 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 их работе внимательным слушанием. [79] Мыслители, над работами которых они размышляли, включали Анри Пуанкаре , Эрнста Маха и Дэвида Юма , каждый из которых значительно повлиял на последующие идеи и убеждения Эйнштейна. [80]
Первая статья Эйнштейна «Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen» («Выводы, сделанные из явлений капиллярности»), в которой он предложил модель межмолекулярного притяжения, которую он впоследствии отверг как бесполезную, была опубликована в журнале Annalen der Physik в 1901 году. [81] [82] Его 24-страничная докторская диссертация [ необходимо разъяснение ] также касалась темы молекулярной физики. Названная «Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen» («Новое определение молекулярных размеров») и посвященная его другу Марселю Гроссману, она была завершена 30 апреля 1905 года [83] и одобрена профессором Альфредом Кляйнером из Цюрихского университета три месяца спустя. (Эйнштейн был официально удостоен степени доктора философии 15 января 1906 года.) [83] [84] [85] Четыре других работы, которые Эйнштейн завершил в 1905 году — его знаменитые статьи о фотоэлектрическом эффекте , броуновском движении , его специальной теории относительности и эквивалентности массы и энергии — привели к тому, что этот год стал праздноваться как annus mirabilis для физики, подобно 1666 году (году, когда Исаак Ньютон пережил свои величайшие прозрения). Публикации глубоко впечатлили современников Эйнштейна. [86]
Творческий отпуск Эйнштейна в качестве государственного служащего 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, которой очень восхищался Альфред Кляйнер, привела к тому, что Цюрих переманил его из Берна, назначив недавно созданную должность доцента. [87] Повышение до должности полного профессора последовало в апреле 1911 года, когда он принял кафедру в Немецком университете Карла-Фердинанда в Праге, что потребовало от него стать австрийским гражданином Австро -Венгерской империи . [88] [89] За время, проведенное в Праге, он написал одиннадцать исследовательских работ. [90]
В июле 1912 года он вернулся в свою alma mater , 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 сплошных сред и разработку релятивистской теории гравитации. В работе над последней темой ему помогал его друг Марсель Гроссман, чьи познания в требуемом виде математики были лучше, чем у него самого. [91]
Весной 1913 года два немецких гостя, Макс Планк и Вальтер Нернст , навестили Эйнштейна в Цюрихе в надежде убедить его переехать в Берлин. [92] Они предложили ему членство в Прусской академии наук , должность директора запланированного Института физики кайзера Вильгельма и кафедру в Берлинском университете имени Гумбольдта , что позволило бы ему продолжать свои исследования, получая профессорскую зарплату, но не обременяя себя преподавательскими обязанностями. [52] Их приглашение было для него тем более привлекательным, что Берлин оказался домом его последней подруги, Эльзы Левенталь. [92] Он должным образом вступил в Академию 24 июля 1913 года, [93] и переехал в квартиру в берлинском районе Далем 1 апреля 1914 года. [52] Вскоре после этого он был утвержден на своей должности в Университете имени Гумбольдта. [93]
Начало Первой мировой войны в июле 1914 года ознаменовало начало постепенного отчуждения Эйнштейна от страны, где он родился. Когда в октябре 1914 года был опубликован « Манифест девяноста трех » — документ, подписанный множеством выдающихся немецких мыслителей, оправдывавший воинственность Германии, — Эйнштейн был одним из немногих немецких интеллектуалов, которые дистанцировались от него и подписали вместо него альтернативный, ирландский « Манифест к европейцам ». [94] [95] Однако это выражение его сомнений относительно немецкой политики не помешало ему быть избранным на двухлетний срок на пост президента Немецкого физического общества в 1916 году. [96] Когда в следующем году открылся Физический институт кайзера Вильгельма — его основание было отложено из-за войны, — Эйнштейн был назначен его первым директором, как и обещали Планк и Нернст. [97]
Эйнштейн был избран иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук в 1920 году [98] и иностранным членом Королевского общества в 1921 году . В 1922 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике 1921 года «за заслуги перед теоретической физикой и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». [8] В этот момент некоторые физики все еще относились к общей теории относительности скептически, и Нобелевская премия отражала определенную степень сомнения даже в отношении работы по фотоэлектричеству, которую она признавала: она не соглашалась с представлением Эйнштейна о корпускулярной природе света, которое завоевало все научное сообщество только после того, как С. Н. Бозе вывел спектр Планка в 1924 году. В том же году Эйнштейн был избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук . [99] Ближайший британский эквивалент Нобелевской премии, медаль Копли Королевского общества , не была повешена на шею Эйнштейна до 1925 года. [1] Он был избран международным членом Американского философского общества в 1930 году. [100]
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 разработку статистики Бозе-Эйнштейна . [52]
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 сможет найти никаких доказательств того, что поле существует. В 1911 году он использовал этот принцип для оценки величины, на которую луч света от далекой звезды будет изогнут гравитационным притяжением Солнца, когда он пройдет близко к фотосфере Солнца (то есть видимой поверхности Солнца). Он переработал свои вычисления в 1913 году, найдя теперь 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 перигелия Меркурия (медленному дрейфу в точке эллиптической орбиты Меркурия, в которой он наиболее близко приближается к Солнцу). [52] [102] Полное солнечное затмение, которое произошло 29 мая 1919 года, предоставило возможность проверить его теорию гравитационного линзирования, и наблюдения, выполненные сэром Артуром Эддингтоном, дали результаты, которые согласовались с его расчетами. Работа Эддингтона подробно освещалась в газетах по всему миру. Например, 7 ноября 1919 года ведущая британская газета The Times напечатала заголовок с надписью: «Революция в науке — Новая теория Вселенной — Опровержение ньютоновских идей». [103]
.png/1280px-Albert_Einstein_(Nobel).png)
Благодаря широко распространенным не только в академических журналах, но и в популярной прессе наблюдениям Эддингтона за затмением, Эйнштейн стал «возможно, первым в мире знаменитым ученым», гением, который разрушил парадигму, которая была основой понимания физиками Вселенной с семнадцатого века. [104]
Эйнштейн начал свою новую жизнь в качестве интеллектуальной иконы в Америке, куда он прибыл 2 апреля 1921 года. Его приветствовал в Нью-Йорке мэр Джон Фрэнсис Хайлан , а затем он провел три недели, читая лекции и посещая приемы. [105] Он несколько раз выступал в Колумбийском университете и Принстоне , а в Вашингтоне он 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 или интеллектуальной жизни, и прочитать лекцию в Королевском колледже . [106] [107] В июле 1921 года он опубликовал эссе «Мое первое впечатление о США», в котором он попытался обрисовать американский характер, во многом как Алексис де Токвиль в «Демократии в Америке » (1835). [108] Он писал о своих трансатлантических хозяевах в весьма одобрительных выражениях: «Что поражает гостя, так это радостное, позитивное отношение к жизни... Американцы дружелюбны, уверены в себе, оптимистичны и лишены зависти». [109]
В 1922 году путешествия Эйнштейна были направлены в Старый Свет, а не в Новый. 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 встретился с императором Ёсихито и его женой в Императорском дворце , и тысячи зрителей толпились на улицах в надежде хоть мельком увидеть его. (В письме к сыновьям он писал, что японцы кажутся ему в целом скромными, умными и внимательными людьми, и по-настоящему ценящими искусство. [110] Но его описание их в дневнике было менее лестным: «[интеллектуальные] потребности этой нации, кажется, слабее, чем их художественные потребности – природная предрасположенность?» Его дневник также содержит нелестные взгляды на Китай и Индию. О китайцах он писал, что «даже дети бездушны и выглядят тупыми... Было бы жаль, если бы эти китайцы вытеснили все другие расы. Для таких, как мы, одна только мысль об этом невыразимо тосклива». [111] [112] ) Его встретили с еще большим энтузиазмом на последнем этапе его тура, во время которого он провел двенадцать дней в Подмандатной Палестине , недавно переданной под управление Великобритании Лигой Наций после Первой мировой войны. Сэр Герберт Сэмюэл , британский верховный комиссар, приветствовал его с церемонностью, обычно оказываемой только главе государства, прибывшему с визитом, включая салют из пушки. Один прием, устроенный в его честь, был атакован людьми, решившими послушать его выступление: он сказал им, что он счастлив, что евреи начинают признаваться как сила в мире. [113]
Решение Эйнштейна совершить тур по восточному полушарию в 1922 году означало, что он не смог поехать в Стокгольм в декабре того же года, чтобы принять участие 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. [114] Двухнедельный визит в Испанию, который он предпринял в 1923 году, принес ему еще одну награду — членство в Испанской академии наук, подтвержденное дипломом, врученным ему королем Альфонсо XIII . (Его испанская поездка также дала ему возможность встретиться с коллегой-лауреатом Нобелевской премии, нейроанатомом Сантьяго Рамоном-и-Кахалем .) [115]
С 1922 по 1932 год, за исключением нескольких месяцев в 1923 и 1924 годах, Эйнштейн был членом базирующегося в Женеве Международного комитета по интеллектуальному сотрудничеству Лиги Наций , группы, созданной Лигой для поощрения ученых, художников, исследователей, учителей и других людей, занятых в сфере интеллектуального труда, к более тесному сотрудничеству со своими коллегами в других странах. [116] [117] Он был назначен немецким делегатом, 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, зарезервированном для швейцарского мыслителя, они создали возможность для Гонзага де Рейнольда , который использовал свое положение в Лиге Наций в качестве платформы для продвижения традиционной католической доктрины. [118] Бывший профессор физики Эйнштейна Хендрик Лоренц и польский химик Мария Кюри также были членами комитета. [119]
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. [120] Их тур был предложен Хорхе Дюкло (1856–1927) и Маурисио Ниренштейном (1877–1935) [121] при поддержке нескольких аргентинских ученых, включая Хулио Рей Пастора , Якоба Лауба и Леопольдо Лугонеса . и финансировался в основном Советом Университета Буэнос-Айреса и Asociación Hebraica Argentina (Аргентинская еврейская ассоциация) с небольшим вкладом Аргентинско-германского культурного института. [122]
В декабре 1930 года Эйнштейн начал еще одно значительное пребывание в Соединенных Штатах, привлеченный обратно в США предложением двухмесячной исследовательской стипендии в Калифорнийском технологическом институте . Калтех поддержал его в его желании, чтобы он не подвергался такому же вниманию со стороны СМИ, как во время визита в США в 1921 году, и поэтому он отклонил все приглашения получить призы или произнести речи, которые его поклонники осыпали его. Но он по-прежнему был готов позволить своим поклонникам хотя бы часть времени с ним, о котором они просили. [123]
После прибытия в Нью-Йорк Эйнштейна возили по разным местам и мероприятиям, включая Чайнатаун , обед с редакторами The New York Times и выступление Кармен в Метрополитен-опера , где его приветствовала публика по прибытии. В последующие дни мэр Джимми Уокер вручил ему ключи от города, и он встретился с Николасом Мюрреем Батлером , президентом Колумбийского университета , который описал Эйнштейна как «правящего монарха разума». [124] Гарри Эмерсон Фосдик , пастор церкви Риверсайд в Нью-Йорке , провел для Эйнштейна экскурсию по церкви и показал ему полноразмерную статую Эйнштейна, сделанную церковью, стоящую у входа. [124] Также во время своего пребывания в Нью-Йорке он присоединился к толпе из 15 000 человек в Мэдисон-сквер-гарден во время празднования Хануки . [124]
Затем Эйнштейн отправился в Калифорнию, где встретился с президентом Калтеха и лауреатом Нобелевской премии Робертом А. Милликеном . Его дружба с Милликеном была «неловкой», поскольку Милликан «имел склонность к патриотическому милитаризму», тогда как Эйнштейн был ярым пацифистом . [125] Во время обращения к студентам Калтеха Эйнштейн отметил, что наука часто склонна приносить больше вреда, чем пользы. [126]
Это отвращение к войне также привело Эйнштейна к дружбе с писателем Эптоном Синклером и кинозвездой Чарли Чаплином , которые оба были известны своим пацифизмом. Карл Леммле , глава Universal Studios , провел Эйнштейну экскурсию по своей студии и познакомил его с Чаплином. У них сразу же возникло взаимопонимание, и Чаплин пригласил Эйнштейна и его жену Эльзу к себе домой на ужин. Чаплин сказал, что внешняя персона Эйнштейна, спокойная и мягкая, казалось, скрывала «высоко эмоциональный темперамент», из которого исходила его «необычайная интеллектуальная энергия». [127]
Фильм Чаплина «Огни большого города» должен был выйти на экраны через несколько дней в Голливуде, и Чаплин пригласил Эйнштейна и Эльзу присоединиться к нему в качестве специальных гостей. Уолтер Айзексон , биограф Эйнштейна, описал это как «одну из самых памятных сцен в новую эру знаменитостей». [126] Чаплин посетил Эйнштейна в его доме во время более поздней поездки в Берлин и вспомнил его «скромную маленькую квартиру» и пианино, за которым он начал писать свою теорию. Чаплин предположил, что оно «возможно, использовалось нацистами в качестве растопки». [128]
В феврале 1933 года, находясь с визитом в Соединенных Штатах, Эйнштейн знал, что не сможет вернуться в Германию из-за прихода к власти нацистов под руководством нового канцлера Германии Адольфа Гитлера . [129] [130]
Находясь в американских университетах в начале 1933 года, он провел свою третью двухмесячную работу приглашенным профессором в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. В феврале и марте 1933 года гестапо неоднократно совершало обыски в квартире его семьи в Берлине. [131] Он и его жена Эльза вернулись в Европу в марте, и во время поездки они узнали, что немецкий Рейхстаг принял Закон о полномочиях 23 марта, превратив правительство Гитлера в фактическую законную диктатуру, и что они не смогут отправиться в Берлин. Позже они услышали, что их коттедж подвергся обыску нацистами, а личная парусная лодка Эйнштейна была конфискована. Прибыв в Антверпен , Бельгия, 28 марта, Эйнштейн немедленно отправился в немецкое консульство и сдал свой паспорт, официально отказавшись от немецкого гражданства. [132] Позже нацисты продали его лодку и превратили его коттедж в лагерь Гитлерюгенда . [133]
.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. [132] Историк Джеральд Холтон описывает, как «практически без всякого громкого протеста со стороны их коллег» тысячи еврейских ученых были внезапно вынуждены отказаться от своих университетских должностей, а их имена были удалены из списков учреждений, где они работали. [135]
Месяц спустя работы Эйнштейна оказались среди тех, которые были объектом нацистского сожжения книг Немецким студенческим союзом , а нацистский министр пропаганды Йозеф Геббельс заявил: «Еврейский интеллектуализм мертв». [132] Один немецкий журнал включил его в список врагов немецкого режима с фразой «еще не повешен», предложив за его голову вознаграждение в размере 5000 долларов. [132] [136] В последующем письме физику и другу Максу Борну , который уже эмигрировал из Германии в Англию, Эйнштейн писал: «... должен признаться, что степень их жестокости и трусости стала для него неожиданностью». [132] Переехав 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». [137]
Теперь Эйнштейн остался без постоянного дома, не зная, где он будет жить и работать, и в равной степени беспокоясь о судьбе бесчисленного множества других ученых, все еще остававшихся в Германии. С помощью Совета по академической помощи , основанного в апреле 1933 года британским либеральным политиком Уильямом Бевериджем , чтобы помочь ученым избежать нацистских преследований, Эйнштейн смог покинуть Германию. [138] 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 британского члена парламента командующего Оливера Локера-Лэмпсона , который подружился с ним в предыдущие годы. [134] Локер-Лэмпсон пригласил его остановиться недалеко от его дома в Кромере в уединенной деревянной хижине на Рафтон-Хит в приходе Рафтон, Норфолк . Чтобы защитить Эйнштейна, Локер-Лэмпсон приставил к нему двух телохранителей; Фотография, на которой они держат ружья и охраняют Эйнштейна, была опубликована в Daily Herald 24 июля 1933 года. [139] [140]
Локер-Лэмпсон пригласил Эйнштейна встретиться с Уинстоном Черчиллем у себя дома, а позже с Остином Чемберленом и бывшим премьер-министром Ллойд Джорджем . [141] Эйнштейн попросил их помочь вывезти еврейских ученых из Германии. Британский историк Мартин Гилберт отмечает, что Черчилль немедленно отреагировал и отправил своего друга, физика Фредерика Линдеманна , в Германию, чтобы тот разыскал еврейских ученых и устроил их в британские университеты. [142] Позже Черчилль заметил, что в результате того, что Германия выгнала евреев, они снизили свои «технические стандарты» и поставили технологии союзников выше своих. [142]
Позже Эйнштейн связался с лидерами других стран, включая премьер-министра Турции Исмета Инёню , которому он написал в сентябре 1933 года с просьбой о трудоустройстве безработных немецких ученых-евреев. В результате письма Эйнштейна число приглашенных евреев в Турцию в конечном итоге составило более «1000 спасенных лиц». [143]
Локер-Лэмпсон также представил законопроект в парламент о предоставлении британского гражданства Эйнштейну, в течение которого Эйнштейн сделал ряд публичных выступлений, описывая кризис, назревающий в Европе. [144] В одной из своих речей он осудил обращение Германии с евреями, в то же время он представил законопроект, продвигающий еврейское гражданство в Палестине, поскольку им отказывали в гражданстве в других местах. [145] В своей речи он описал Эйнштейна как «гражданина мира», которому следует предложить временное убежище в Великобритании. [примечание 3] [146] Однако оба законопроекта провалились, и затем Эйнштейн принял более раннее предложение от Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси , США, стать ученым-резидентом. [144]
.jpg/1280px-Einstein-formal_portrait-35_(cropped).jpg)
3 октября 1933 года Эйнштейн выступил с речью о важности академической свободы перед переполненной аудиторией в Королевском Альберт-Холле в Лондоне, и The Times сообщила, что его бурно приветствовали на протяжении всей речи. [138] Четыре дня спустя он вернулся в США и занял должность в Институте перспективных исследований , [144] [147] известном тем, что он стал убежищем для ученых, бежавших из нацистской Германии. [148] В то время в большинстве американских университетов, включая Гарвард, Принстон и Йель, было минимальное количество или не было вообще еврейских преподавателей или студентов из-за их еврейских квот , которые действовали до конца 1940-х годов. [148]
Эйнштейн все еще не определился со своим будущим. У него были предложения от нескольких европейских университетов, включая Крайст-Черч, Оксфорд , где он пробыл три коротких периода с мая 1931 по июнь 1933 года [4] и ему предложили пятилетнюю исследовательскую стипендию (называемую « студенчеством » в Крайст-Черч), [149] [150] но в 1935 году он принял решение остаться в Соединенных Штатах на постоянной основе и подать заявление на получение гражданства. [144] [151]
Связь Эйнштейна с Институтом перспективных исследований продлилась до его смерти в 1955 году. [152] Он был одним из четырех первых избранных (вместе с Джоном фон Нейманом , Куртом Гёделем и Германом Вейлем [153] ) в новом Институте. Вскоре он подружился с Гёделем; они вместе долго гуляли, обсуждая свою работу. Брурия Кауфман , его помощница, позже стала физиком. В этот период Эйнштейн пытался разработать единую теорию поля и опровергнуть общепринятую интерпретацию квантовой физики , но оба раза безуспешно. С 1935 года он жил в Принстоне в своем доме. В 1976 году дом Альберта Эйнштейна был объявлен Национальным историческим памятником .
В 1939 году группа венгерских ученых, в которую входил физик-эмигрант Лео Силард, попыталась предупредить Вашингтон о продолжающихся нацистских исследованиях атомной бомбы. Предупреждения группы были проигнорированы. Эйнштейн и Силард, 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 готов прибегнуть к такому оружию». [154] [155] Чтобы убедиться, что США осознают опасность, в июле 1939 года, за несколько месяцев до начала Второй мировой войны в Европе, Силард и Вигнер посетили Эйнштейна, чтобы объяснить возможность создания атомных бомб, которую Эйнштейн, будучи пацифистом, сказал, что никогда не рассматривал. [156] Его попросили оказать поддержку, написав вместе с Силардом письмо президенту Рузвельту , в котором он рекомендовал США обратить внимание на свои собственные исследования в области ядерного оружия и заняться ими.
Письмо считается «возможно, ключевым стимулом для принятия США серьезных расследований ядерного оружия накануне вступления США во Вторую мировую войну». [157] В дополнение к письму Эйнштейн использовал свои связи с бельгийской королевской семьей [158] и бельгийской королевой-матерью, чтобы получить доступ к личному посланнику в Овальном кабинете 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 против своих пацифистских принципов. [159] 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, рекомендующее создать атомные бомбы; но было некоторое оправдание — опасность того, что немцы сделают их...» [160] В 1955 году Эйнштейн и десять других интеллектуалов и ученых, включая британского философа Бертрана Рассела , подписали манифест, в котором подчеркивалась опасность ядерного оружия. [161] В 1960 году Эйнштейн был посмертно включен в число членов-учредителей Всемирной академии искусств и наук (WAAS) [162] — организации, основанной выдающимися учеными и интеллектуалами, посвятившими себя ответственному и этическому развитию науки, особенно в свете разработки ядерного оружия.
Эйнштейн стал гражданином Америки в 1940 году. Вскоре после того, как он устроился на работу в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, он выразил свою признательность меритократии в американской культуре по сравнению с европейской. Он признал «право людей говорить и думать, что им нравится» без социальных барьеров. В результате, как он сказал, людей поощряли быть более креативными, черта, которую он ценил с самого раннего образования. [163]
Эйнштейн присоединился к Национальной ассоциации содействия прогрессу цветного населения (NAACP) в Принстоне, где он боролся за гражданские права афроамериканцев. Он считал расизм «худшей болезнью» Америки, [136] [164] рассматривая его как «передаваемый из поколения в поколение». [165] В рамках своей деятельности он переписывался с активистом движения за гражданские права У. Э. Б. Дюбуа и был готов дать показания в его пользу во время суда над ним как с предполагаемым иностранным агентом в 1951 году. [166] Когда Эйнштейн предложил выступить в качестве свидетеля по делу Дюбуа, судья решил прекратить дело. [167]
В 1946 году Эйнштейн посетил Университет Линкольна в Пенсильвании, исторически черный колледж , где ему была присуждена почетная степень. Линкольн был первым университетом в Соединенных Штатах, который выдал степени афроамериканцам; среди его выпускников были Лэнгстон Хьюз и Тергуд Маршалл . Эйнштейн выступил с речью о расизме в Америке, добавив: «Я не собираюсь молчать об этом». [168] Житель Принстона вспоминает, что Эйнштейн однажды оплатил обучение в колледже для чернокожего студента. [167] Эйнштейн сказал: «Будучи сам евреем, возможно, я могу понять и сочувствовать тому, как чернокожие люди чувствуют себя жертвами дискриминации». [164]
В 1918 году Эйнштейн был одним из подписавших учредительную декларацию Германской демократической партии , либеральной партии. [169] [170] Позже в своей жизни политические взгляды Эйнштейна были в пользу социализма и критики капитализма, что он подробно изложил в своих эссе, таких как « Почему социализм? ». [171] [172] Его мнение о большевиках также изменилось со временем. В 1925 году он критиковал их за отсутствие «хорошо отрегулированной системы правления» и называл их правление «режимом террора и трагедией в истории человечества». Позже он принял более умеренную точку зрения, критикуя их методы, но восхваляя их, что показано в его замечании 1929 года о Владимире Ленине :
В Ленине я чту человека, который, полностью пожертвовав своей личностью, посвятил всю свою энергию осуществлению социальной справедливости. Я не нахожу его методы целесообразными. Однако одно несомненно: такие люди, как он, являются хранителями и возродителями совести человечества. [173]
Эйнштейн предлагал и был призван давать суждения и мнения по вопросам, часто не связанным с теоретической физикой или математикой. [144] Он решительно отстаивал идею демократического мирового правительства , которое контролировало бы власть национальных государств в рамках мировой федерации. [174] Он писал: «Я выступаю за мировое правительство, потому что убежден, что нет другого возможного способа устранить самую ужасную опасность, в которой когда-либо оказывался человек». [175] ФБР создало секретное досье на Эйнштейна в 1932 году; к моменту его смерти оно составляло 1427 страниц. [176]
Эйнштейн был глубоко впечатлен Махатмой Ганди , с которым он переписывался. Он описал Ганди как «образец для подражания для будущих поколений». [177] Первоначальная связь была установлена 27 сентября 1931 года, когда Вильфрид Израэль взял своего индийского гостя В. А. Сундарама на встречу с его другом Эйнштейном в его летнем доме в городе Капут. Сундарам был учеником Ганди и специальным посланником, с которым Вильфрид Израэль познакомился во время посещения Индии и 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 собственным письмом. Хотя в конце концов Эйнштейн и Ганди не смогли встретиться, как они надеялись, прямая связь между ними была установлена через Вильфрида Израэля. [178]
Эйнштейн был одним из лидеров в создании Еврейского университета в Иерусалиме , [179] который открылся в 1925 году. [180] Ранее, в 1921 году, биохимик и президент Всемирной сионистской организации Хаим Вейцман попросил его помочь собрать средства для планируемого университета. [181] 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 развития страны. [182] Он также способствовал созданию Института востоковедения, включающего языковые курсы, преподаваемые как на иврите, так и на арабском языке. [183]
Эйнштейн не был националистом и выступал против создания независимого еврейского государства. [184] Он считал, что волны прибывающих евреев алии могли бы жить рядом с уже существующими арабами в Палестине . Государство Израиль было создано без его помощи в 1948 году; Эйнштейн был ограничен маргинальной ролью в сионистском движении . [185] После смерти президента Израиля Вейцмана в ноябре 1952 года премьер-министр Давид Бен-Гурион предложил Эйнштейну в значительной степени церемониальную должность президента Израиля по настоянию Эзриэля Карлебаха . [186] [187] Предложение было представлено послом Израиля в Вашингтоне Аббой Эбаном , который объяснил, что предложение «воплощает глубочайшее уважение, которое еврейский народ может питать к любому из своих сыновей». [188] Эйнштейн писал, что он был «глубоко тронут», но «одновременно опечален и пристыжен» тем, что не мог его принять. [188]
По словам Ли Смолина , «я считаю, что Эйнштейну удалось достичь так многого, прежде всего, благодаря моральным качествам. Он просто гораздо больше, чем большинство его коллег, заботился о том, чтобы законы физики объясняли все в природе связно и последовательно». [189] Эйнштейн излагал свои духовные взгляды в широком спектре сочинений и интервью. [190] Он говорил, что симпатизирует безличному пантеистическому Богу философии Баруха Спинозы . [191] Он не верил в личного бога , который заботится о судьбах и поступках людей, что он описал как наивное. [192] Однако он пояснил, что «я не атеист», [193] предпочитая называть себя агностиком, [194] [195] или «глубоко религиозным неверующим». [192] Он писал, что «Дух проявляется в законах вселенной — дух, значительно превосходящий дух человека, и перед лицом которого мы с нашими скромными силами должны чувствовать себя смиренными. Таким образом, стремление к науке приводит к религиозному чувству особого рода». [196]
Эйнштейн был в первую очередь связан с нерелигиозными гуманистическими и этико-культурными группами как в Великобритании, так и в США. Он входил в консультативный совет Первого гуманистического общества Нью-Йорка [ 197] и был почетным членом Ассоциации рационалистов , которая издает New Humanist в Великобритании. На 75-й годовщине Нью-Йоркского общества этической культуры он заявил, что идея этической культуры воплощает его личную концепцию того, что является наиболее ценным и устойчивым в религиозном идеализме. Он заметил: «Без «этической культуры» нет спасения для человечества». [198]
В письме на немецком языке философу Эрику Гуткинду от 3 января 1954 года Эйнштейн писал:
Слово Бог для меня не более чем выражение и продукт человеческих слабостей, Библия — собрание почтенных, но все же примитивных легенд, которые, тем не менее, довольно ребяческие. Никакое толкование, каким бы тонким оно ни было, не может (для меня) изменить этого. ... Для меня еврейская религия, как и все другие религии, является воплощением самых детских суеверий. И еврейский народ, к которому я с радостью принадлежу и с менталитетом которого я испытываю глубокую близость, не имеет для меня никакого иного качества, чем все остальные люди. ... Я не вижу в них ничего « избранного ». [199]
Эйнштейн долгое время симпатизировал вегетарианству. В письме от 1930 года Герману Хуту, вице-президенту Немецкой вегетарианской федерации (Deutsche Vegetarier-Bund) , он писал:
Хотя внешние обстоятельства мешали мне соблюдать строго вегетарианскую диету, я долгое время был приверженцем этого дела в принципе. Помимо согласия с целями вегетарианства по эстетическим и моральным причинам, я считаю, что вегетарианский образ жизни своим чисто физическим воздействием на человеческий темперамент окажет самое благотворное влияние на судьбу человечества. [200]
Он сам стал вегетарианцем только в конце своей жизни. В марте 1954 года он написал в письме: «Итак, я живу без жиров, без мяса, без рыбы, но чувствую себя при этом довольно хорошо. Мне почти кажется, что человек не родился плотоядным». [201]
Эйнштейн развил любовь к музыке в раннем возрасте. В своих поздних дневниках он писал:
Если бы я не был физиком, я бы, наверное, был музыкантом. Я часто думаю в музыке. Я живу своими мечтами в музыке. Я вижу свою жизнь в терминах музыки... Я получаю больше всего радости в жизни от музыки. [202] [203]
Его мать играла на пианино достаточно хорошо и хотела, чтобы ее сын научился играть на скрипке, не только чтобы привить ему любовь к музыке, но и помочь ему ассимилироваться в немецкой культуре . По словам дирижера Леона Ботстайна , Эйнштейн начал играть, когда ему было 5 лет. Однако в этом возрасте он не получал от этого удовольствия. [204]
Когда ему исполнилось 13 лет, он открыл для себя скрипичные сонаты Моцарта , после чего он влюбился в композиции Моцарта и стал изучать музыку с большей охотой. Эйнштейн научился играть сам, «никогда не занимаясь систематически». Он сказал, что «любовь — лучший учитель, чем чувство долга». [204] В возрасте 17 лет его услышал школьный экзаменатор в Арау, когда он играл скрипичные сонаты Бетховена . Экзаменатор впоследствии заявил, что его игра была «замечательной и раскрывающей „великую проницательность “ ». Экзаменатора поразило то, что Эйнштейн «проявил глубокую любовь к музыке, качество, которое было и остается дефицитным. Музыка имела необычное значение для этого студента». [204]
С этого периода музыка заняла центральное и постоянное место в жизни Эйнштейна. Хотя идея стать профессиональным музыкантом сама по себе не приходила ему в голову в то время, среди тех, с кем Эйнштейн играл камерную музыку , было несколько профессионалов, включая Курта Аппельбаума, и он выступал для частных лиц и друзей. Камерная музыка также стала постоянной частью его общественной жизни, когда он жил в Берне, Цюрихе и Берлине, где он играл с Максом Планком и его сыном, среди прочих. Иногда его ошибочно приписывают как редактора издания каталога Моцарта Köchel 1937 года; это издание было подготовлено Альфредом Эйнштейном , который, возможно, был дальним родственником. [205] [206]
В 1931 году, занимаясь исследованиями в Калифорнийском технологическом институте, он посетил семейную консерваторию Цёлльнера в Лос-Анджелесе, где сыграл некоторые произведения Бетховена и Моцарта с участниками квартета Цёлльнера . [207] [208] Ближе к концу своей жизни, когда молодой Джульярдский квартет посетил его в Принстоне, он играл с ними на скрипке, и квартет был «впечатлён уровнем координации и интонации Эйнштейна». [204]
17 апреля 1955 года у Эйнштейна началось внутреннее кровотечение, вызванное разрывом аневризмы брюшной аорты , которая ранее была укреплена хирургическим путем Рудольфом Ниссеном в 1948 году. [209] Он взял с собой в больницу черновик речи, которую он готовил для выступления по телевидению в честь седьмой годовщины государства Израиль, но не дожил до ее завершения. [210]
Эйнштейн отказался от операции, заявив: «Я хочу уйти, когда захочу. Искусственно продлевать жизнь — безвкусно. Я сделал свое дело; пора уходить. Я сделаю это элегантно». [211] Он умер в Принстонской больнице рано утром следующего дня в возрасте 76 лет, продолжая работать почти до конца. [212]
Во время вскрытия патологоанатом Томас Штольц Харви извлек мозг Эйнштейна для сохранения без разрешения его семьи, в надежде, что нейробиология будущего сможет обнаружить, что сделало Эйнштейна таким умным. [213] Останки Эйнштейна были кремированы в Трентоне, штат Нью-Джерси , [214] а его прах был развеян в неизвестном месте. [215] [216]
В мемориальной лекции, прочитанной 13 декабря 1965 года в штаб-квартире ЮНЕСКО , физик-ядерщик Дж. Роберт Оппенгеймер подытожил свое впечатление об Эйнштейне как о человеке: «Он был почти полностью лишен утонченности и полностью лишен мирских пристрастий... В нем всегда присутствовала удивительная чистота, одновременно детская и глубоко упрямая». [217]
Эйнштейн завещал свои личные архивы, библиотеку и интеллектуальные активы Еврейскому университету в Иерусалиме в Израиле. [218]
За всю свою жизнь Эйнштейн опубликовал сотни книг и статей. [21] [219] Он опубликовал более 300 научных работ и 150 ненаучных. [15] [219] 5 декабря 2014 года университеты и архивы объявили о публикации работ Эйнштейна, включающих более 30 000 уникальных документов. [220] [221] В дополнение к работе, которую он проделал самостоятельно, он также сотрудничал с другими учеными в дополнительных проектах, включая статистику Бозе-Эйнштейна , холодильник Эйнштейна и другие. [222] [223]
Первая статья Эйнштейна [81] [224], представленная в 1900 году в Annalen der Physik, была посвящена капиллярному притяжению . Она была опубликована в 1901 году под названием «Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen», что переводится как «Выводы из явлений капиллярности». Две статьи, опубликованные им в 1902–1903 годах (термодинамика), пытались 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 твердое доказательство существования молекул. Его исследования в 1903 и 1904 годах были в основном посвящены влиянию конечного размера атома на явления диффузии. [224]
Эйнштейн вернулся к проблеме термодинамических флуктуаций, дав трактовку вариаций плотности в 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 флуктуациям. Эффект флуктуаций плотности заключается в том, что свет всех длин волн рассеивается, делая жидкость молочно-белой. Эйнштейн связывает это с рэлеевским рассеянием , которое происходит, когда размер флуктуации намного меньше длины волны, и которое объясняет, почему небо голубое. [225] Эйнштейн количественно вывел критическую опалесценцию из трактовки флуктуаций плотности и продемонстрировал, как и эффект, и рэлеевское рассеяние возникают из атомистического строения материи.
Статьи Annus Mirabilis — это четыре статьи, посвященные фотоэлектрическому эффекту (который привел к возникновению квантовой теории ), броуновскому движению , специальной теории относительности и E = mc2 , которые Эйнштейн опубликовал в научном журнале Annalen der Physik в 1905 году. Эти четыре работы внесли существенный вклад в основание современной физики и изменили взгляды на пространство , время и материю . Вот эти четыре статьи:
Работа Эйнштейна « Zur Elektrodynamik bewegter Körper » [230] («К электродинамике движущихся тел») была получена 30 июня 1905 года и опубликована 26 сентября того же года. Она примирила противоречия между уравнениями Максвелла (законами электричества и магнетизма) и законами ньютоновской механики, внеся изменения в законы механики. [234] С точки зрения наблюдений, эффекты этих изменений наиболее очевидны на высоких скоростях (когда объекты движутся со скоростями, близкими к скорости света ). Теория, развитая в этой статье, позже стала известна как специальная теория относительности Эйнштейна.
В этой статье предсказывалось, что при измерении в системе относительно движущегося наблюдателя часы, переносимые движущимся телом, будут казаться замедляющимися , а само тело будет сокращаться в направлении своего движения. В этой статье также утверждалось, что идея светоносного эфира — одной из ведущих теоретических сущностей в физике того времени — была излишней. [примечание 4]
В своей статье об эквивалентности массы и энергии Эйнштейн вывел E = mc2 как следствие своих уравнений специальной теории относительности. [ 235] Работа Эйнштейна 1905 года по теории относительности оставалась спорной в течение многих лет, но была принята ведущими физиками, начиная с Макса Планка . [примечание 5] [236]
Эйнштейн первоначально сформулировал специальную теорию относительности в терминах кинематики (изучение 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 . [237]
Общая теория относительности (ОТО) — это теория гравитации , разработанная Эйнштейном между 1907 и 1915 годами. Согласно ей, наблюдаемое гравитационное притяжение между массами является результатом искривления пространства-времени этими массами. Общая теория относительности превратилась в важный инструмент в современной астрофизике ; она обеспечивает основу для современного понимания черных дыр , областей пространства, где гравитационное притяжение настолько сильно, что даже свет не может вырваться. [238]
Как позже сказал Эйнштейн, причиной развития общей теории относительности было то, что предпочтение инерционных движений в рамках специальной теории относительности было неудовлетворительным, в то время как теория, которая с самого начала не отдает предпочтения никакому состоянию движения (даже ускоренному), должна казаться более удовлетворительной. [239] Следовательно, в 1907 году он опубликовал статью об ускорении в рамках специальной теории относительности. В этой статье под названием «О принципе относительности и выводах, сделанных из него», он утверждал, что свободное падение на самом деле является инерционным движением, и что для свободно падающего наблюдателя 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 . [240] [241]
В 1911 году Эйнштейн опубликовал еще одну статью «О влиянии гравитации на распространение света», расширяющую статью 1907 года, в которой он оценил величину отклонения света массивными телами. Таким образом, теоретическое предсказание общей теории относительности впервые могло быть проверено экспериментально. [242]
В 1916 году Эйнштейн предсказал гравитационные волны , [243] [244] рябь в кривизне пространства-времени, которая распространяется как волны , распространяясь наружу от источника, перенося энергию в виде гравитационного излучения. Существование гравитационных волн возможно в рамках общей теории относительности из-за ее лоренц-инвариантности , которая приносит с собой концепцию 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 посредством наблюдения за парой близко вращающихся нейтронных звезд , PSR B1913+16 . [245] Объяснением затухания их орбитального периода было то, что они испускали гравитационные волны. [245] [246] Предсказание Эйнштейна было подтверждено 11 февраля 2016 года, когда исследователи из LIGO опубликовали первое наблюдение гравитационных волн , [247] обнаруженных на Земле 14 сентября 2015 года, почти через сто лет после предсказания. [245] [248] [249] [250] [251]
Разрабатывая общую теорию относительности, Эйнштейн запутался в калибровочной инвариантности в теории. Он сформулировал аргумент, который привел его к выводу, что общая релятивистская теория поля невозможна. Он отказался от поиска полностью общековариантных тензорных уравнений и занялся поиском уравнений, которые были бы инвариантны только относительно общих линейных преобразований. [252]
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 дырки был ошибочным [253] , и отказался от теории в ноябре 1915 года.
В 1917 году Эйнштейн применил общую теорию относительности к структуре Вселенной в целом. [254] Он обнаружил, что общие уравнения поля предсказывали Вселенную, которая была динамической, либо сжимающейся, либо расширяющейся. Поскольку в то время отсутствовали наблюдательные свидетельства динамической Вселенной, Эйнштейн ввел новый термин, космологическую постоянную , в уравнения поля, чтобы позволить теории предсказать статическую Вселенную. Модифицированные уравнения поля предсказывали статическую Вселенную замкнутой кривизны, в соответствии с пониманием Эйнштейном принципа Маха в эти годы. Эта модель стала известна как Мир Эйнштейна или статическая Вселенная Эйнштейна . [255] [256]
После открытия разбегания галактик Эдвином Хабблом в 1929 году Эйнштейн отказался от своей статической модели Вселенной и предложил две динамические модели космоса: Вселенную Фридмана–Эйнштейна 1931 года [257] [258] и Вселенную Эйнштейна–де Ситтера 1932 года . [259] [260] В каждой из этих моделей Эйнштейн отказался от космологической постоянной, заявив, что она «в любом случае теоретически неудовлетворительна». [257] [258] [261]
Во многих биографиях Эйнштейна утверждается, что Эйнштейн в более поздние годы называл космологическую постоянную своей «крупнейшей ошибкой», основываясь на письме, которое, как утверждал Георгий Гамов , он получил от него. Астрофизик Марио Ливио подверг сомнению это утверждение. [262]
В конце 2013 года группа под руководством ирландского физика Кормака О'Раиферта обнаружила доказательства того, что вскоре после того, как Эйнштейн узнал о наблюдениях Хаббла за разбеганием галактик, он рассмотрел модель стационарной Вселенной. [263] [264] В ранее не замеченной рукописи, 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 космологической постоянной. [265] [266] Как он заявил в статье, «В дальнейшем я хотел бы обратить внимание на решение уравнения (1), которое может объяснить факты Хаббла [ sic ], и в котором плотность постоянна с течением времени» ... «Если рассматривать физически ограниченный объем, частицы материи будут постоянно покидать его. Чтобы плотность оставалась постоянной, новые частицы материи должны постоянно образовываться в объеме из пространства».
Таким образом, оказывается, что Эйнштейн рассматривал стационарную модель расширяющейся Вселенной за много лет до Хойла, Бонди и Голда. [267] [268] Однако стационарная модель Эйнштейна содержала фундаментальный недостаток, и он быстро отказался от этой идеи. [265] [266] [269]
Общая теория относительности включает динамическое пространство-время, поэтому трудно понять, как определить сохраняющуюся энергию и импульс. Теорема Нётер позволяет определить эти величины из лагранжиана с трансляционной инвариантностью , но общая ковариантность превращает трансляционную инвариантность в нечто вроде калибровочной симметрии . Энергия и импульс, полученные в рамках общей теории относительности по предписаниям Нётер, не образуют действительный тензор по этой причине. [270]
Эйнштейн утверждал, что это верно по фундаментальной причине: гравитационное поле можно заставить исчезнуть с помощью выбора координат. Он утверждал, что нековариантный псевдотензор энергии-импульса был, по сути, лучшим описанием распределения энергии-импульса в гравитационном поле. Хотя использование нековариантных объектов, таких как псевдотензоры, критиковалось Эрвином Шрёдингером и другими, подход Эйнштейна был поддержан физиками, включая Льва Ландау и Евгения Лифшица . [271]
В 1935 году Эйнштейн сотрудничал с Натаном Розеном , чтобы создать модель червоточины , часто называемую мостами Эйнштейна–Розена . [272] [273] 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 строении 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 могли бы обеспечить начало теории, которая избегала бы понятия точечных частиц. Однако позже было обнаружено, что мосты Эйнштейна–Розена нестабильны. [274]
Для того чтобы включить спиновые точечные частицы в общую теорию относительности, аффинную связь необходимо было обобщить, включив в нее антисимметричную часть, называемую кручением . Эта модификация была сделана Эйнштейном и Картаном в 1920-х годах.
В общей теории относительности гравитационная сила переосмысливается как кривизна пространства-времени . Искривленная траектория, подобная орбите, является не результатом силы, отклоняющей тело от идеальной прямолинейной траектории, а скорее попыткой тела свободно падать через фон, который сам по себе искривлен присутствием других масс. Замечание Джона Арчибальда Уиллера , ставшее поговоркой среди физиков, резюмирует теорию: «Пространство-время говорит материи, как двигаться; материя говорит пространству-времени, как искривляться». [275] [276] Уравнения поля Эйнштейна охватывают последний аспект теории, связывая кривизну пространства-времени с распределением материи и энергии. Уравнение геодезической охватывает первый аспект, утверждая, что свободно падающие тела следуют линиям, которые являются максимально прямыми в искривленном пространстве-времени . Эйнштейн считал это «независимым фундаментальным предположением», которое должно было быть постулировано в дополнение к уравнениям поля, чтобы завершить теорию. Полагая, что это недостаток в том, как общая теория относительности была первоначально представлена, он хотел вывести ее из самих уравнений поля. Поскольку уравнения общей теории относительности нелинейны, кусок энергии, состоящий из чистых гравитационных полей, как 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 сингулярного решения, как черной дыры, как геодезическую линию. И физики, и философы часто повторяли утверждение, что геодезическое уравнение может быть получено путем применения уравнений поля к движению гравитационной сингулярности , но это утверждение остается спорным. [277] [278]
В статье 1905 года [226] Эйнштейн постулировал, что сам свет состоит из локализованных частиц ( квантов ). Световые кванты Эйнштейна были почти единогласно отвергнуты всеми физиками, включая Макса Планка и Нильса Бора. Эта идея стала общепринятой только в 1919 году с подробными экспериментами Роберта Милликена по фотоэлектрическому эффекту и с измерением комптоновского рассеяния .
Эйнштейн пришел к выводу, что каждая волна частоты f связана с набором фотонов с энергией hf каждый, где h — постоянная Планка . Он не сказал ничего больше, потому что не был уверен, как частицы связаны с волной. Но он предположил, что эта идея объяснит некоторые экспериментальные результаты, в частности фотоэлектрический эффект . [226] Кванты света были названы фотонами Гилбертом Н. Льюисом в 1926 году. [279]
В 1907 году Эйнштейн предложил модель материи, в которой каждый атом в решетчатой структуре является независимым гармоническим осциллятором. В модели Эйнштейна каждый атом колеблется независимо — серия равноотстоящих квантованных состояний для каждого осциллятора. Эйнштейн знал, что получение частоты реальных колебаний будет сложным, но он тем не менее предложил эту теорию, потому что она была особенно ясной демонстрацией того, что квантовая механика может решить проблему удельной теплоемкости в классической механике. Питер Дебай усовершенствовал эту модель. [280]
В 1924 году Эйнштейн получил описание статистической модели от индийского физика Сатьендры Ната Бозе , основанной на методе подсчета, который предполагал, что свет можно понимать как газ неразличимых частиц. Эйнштейн отметил, что статистика Бозе применима к некоторым атомам, а также к предложенным легким частицам, и представил свой перевод статьи Бозе в Zeitschrift für Physik . Эйнштейн также опубликовал свои собственные статьи, описывающие модель и ее последствия, среди которых явление конденсата Бозе-Эйнштейна, заключающееся в том, что некоторые частицы должны появляться при очень низких температурах. [281] Только в 1995 году первый такой конденсат был получен экспериментально Эриком Аллином Корнеллом и Карлом Виманом с использованием сверххолодильного оборудования, созданного в лаборатории NIST – JILA в Университете Колорадо в Боулдере . [282] 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. [222]
.jpg/1280px-Albert_Einstein_1921_(re-cropped).jpg)
Хотя патентное бюро повысило Эйнштейна до технического эксперта второго класса в 1906 году, он не отказался от академической деятельности. В 1908 году он стал приват-доцентом в Бернском университете. [283] 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, и 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 . Эта статья ввела концепцию фотона и вдохновила на понятие корпускулярно-волнового дуализма в квантовой механике. Эйнштейн видел в этом корпускулярно-волновом дуализме в излучении конкретное доказательство своей убежденности в том, что физике нужна новая, единая основа.
В серии работ, завершенных с 1911 по 1913 год, Планк переформулировал свою квантовую теорию 1900 года и ввел идею нулевой энергии в своей «второй квантовой теории». Вскоре эта идея привлекла внимание Эйнштейна и его помощника Отто Штерна . Предположив, что энергия вращающихся двухатомных молекул содержит нулевую энергию, они затем сравнили теоретическую удельную теплоту газообразного водорода с экспериментальными данными. Цифры хорошо совпали. Однако после публикации результатов они быстро отказались от своей поддержки, поскольку больше не были уверены в правильности идеи нулевой энергии. [284]
В 1917 году, на пике своей работы над теорией относительности, Эйнштейн опубликовал статью в Physikalische Zeitschrift , в которой предположил возможность вынужденного излучения , физического процесса, который делает возможными мазер и лазер . [285] В этой статье было показано, что статистика поглощения и испускания света будет соответствовать закону распределения Планка только в том случае, если испускание света в моду с n фотонами будет статистически усилено по сравнению с испусканием света в пустую моду. Эта статья оказала огромное влияние на последующее развитие квантовой механики, поскольку это была первая статья, в которой было показано, что статистика атомных переходов подчиняется простым законам. [286]
Эйнштейн открыл работу Луи де Бройля и поддержал его идеи, которые поначалу были восприняты скептически. В другой важной статье этой эпохи Эйнштейн заметил, что волны де Бройля могут объяснить правила квантования Бора и Зоммерфельда . Эта статья вдохновила Шредингера на работу 1926 года. [287] [288]
Эйнштейн сыграл важную роль в развитии квантовой теории, начиная с его статьи 1905 года о фотоэлектрическом эффекте. Однако он был недоволен современной квантовой механикой, которая развивалась после 1925 года, несмотря на ее принятие другими физиками. Он скептически относился к тому, что случайность квантовой механики была фундаментальной, а не результатом детерминизма, заявляя, что Бог «не играет в кости». [289] До конца своей жизни он продолжал утверждать, что квантовая механика была неполной. [290]
Дебаты Бора-Эйнштейна были серией публичных диспутов о квантовой механике между Эйнштейном и Нильсом Бором , которые были двумя ее основателями. Их дебаты запомнились из-за их важности для философии науки . [291] [292] [293] Их дебаты повлияли на более поздние интерпретации квантовой механики .
Эйнштейн никогда полностью не принимал квантовую механику. Хотя он признавал, что она делает правильные предсказания, он считал, что более фундаментальное описание природы должно быть возможно. На протяжении многих лет он приводил множество аргументов в пользу этого, но тот, который он предпочитал больше всего, датируется дебатами с Бором в 1930 году. Эйнштейн предложил мысленный эксперимент , в котором двум объектам позволяют взаимодействовать, а затем они отдаляются друг от друга на большое расстояние. Квантово-механическое описание двух объектов — это математическая сущность, известная 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 назовут квантовой запутанностью , измерение одного объекта приведет к мгновенному изменению волновой функции, описывающей другой объект, независимо от того, насколько он далеко. Более того, выбор того, какое измерение выполнить для первого объекта, повлияет на то, какая волновая функция может получиться для второго объекта. Эйнштейн рассуждал, что никакое влияние не может распространяться от первого объекта ко второму мгновенно быстро. Действительно, утверждал он, физика зависит от способности отличать одну вещь от другой, и такие мгновенные воздействия поставят это под вопрос. Поскольку истинное «физическое состояние» второго объекта не может быть немедленно изменено действием, произведенным над первым, Эйнштейн пришел к выводу, что волновая функция не может быть этим истинным физическим состоянием, а только его неполным описанием. [294] [295]
Более известная версия этого аргумента появилась в 1935 году, когда Эйнштейн опубликовал статью с Борисом Подольским и Натаном Розеном , в которой было изложено то, что станет известно как парадокс ЭПР . [296] В этом мысленном эксперименте две частицы взаимодействуют таким образом, что волновая функция, описывающая их, запутывается. Затем, независимо от того, насколько далеко находятся две частицы, точное измерение положения одной частицы будет означать возможность идеально 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 нарушать другую частицу. Они утверждали, что никакое действие, предпринятое в отношении первой частицы, не может мгновенно повлиять на другую, поскольку это будет включать в себя передачу информации быстрее света, что запрещено теорией относительности . Они сослались на принцип, позже известный как «критерий реальности ЭПР», утверждающий, что: «Если, не вмешиваясь ни в какую систему, мы можем с уверенностью (т. е. с вероятностью , равной единице) предсказать значение физической величины, то существует элемент реальности, соответствующий этой величине». Из этого они сделали вывод, что вторая частица должна иметь определенное значение как положения, так и импульса до того, как будет измерена любая из величин. Но квантовая механика считает эти две наблюдаемые несовместимыми и, таким образом, не связывает одновременные значения для обеих ни с какой системой. Поэтому Эйнштейн, Подольский и Розен пришли к выводу, что квантовая теория не дает полного описания реальности. [297]
В 1964 году Джон Стюарт Белл продвинул анализ квантовой запутанности гораздо дальше. Он пришел к выводу, что если измерения проводятся 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, которые нарушают это неравенство. Следовательно, единственный способ, которым скрытые переменные могут 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 будут разделены. [298] [299] Белл утверждал, что, поскольку объяснение квантовых явлений в терминах скрытых переменных потребовало бы нелокальности, парадокс ЭПР «разрешается таким образом, который меньше всего понравился бы Эйнштейну». [300]
Несмотря на это, и хотя Эйнштейн лично считал аргумент в статье ЭПР слишком сложным, [294] [295] эта статья стала одной из самых влиятельных статей, опубликованных в Physical Review . Она считается центральным элементом развития квантовой теории информации . [301]
Воодушевленный успехом общей теории относительности, Эйнштейн стремился создать еще более амбициозную геометрическую теорию, которая рассматривала бы гравитацию и электромагнетизм как аспекты единой сущности. В 1950 году он описал свою единую теорию поля в статье в журнале Scientific American под названием «Об обобщенной теории гравитации». [302] Его попытка найти самые фундаментальные законы природы принесла ему похвалу, но не успех: особенно заметным недостатком его модели было то, что она не учитывала сильные и слабые ядерные силы , ни одна из которых не была хорошо понята в течение многих лет после его смерти. Хотя большинство исследователей сейчас считают, что подход Эйнштейна к объединению физики был ошибочным, его цель — теория всего — это то, к чему его последователи все еще стремятся. [303]
Эйнштейн провел другие исследования, которые не увенчались успехом и были заброшены. Они касаются силы , сверхпроводимости и других исследований.
Помимо давних коллег Леопольда Инфельда , Натана Розена , Питера Бергмана и других, Эйнштейн также сотрудничал с несколькими разовыми учеными.
В 1908 году Оуэн Вилланс Ричардсон предсказал, что изменение магнитного момента свободного тела заставит это тело вращаться. Этот эффект является следствием сохранения момента импульса и достаточно силен, чтобы его можно было наблюдать в ферромагнитных материалах . [304] Эйнштейн и Вандер Иоганнес де Хаас опубликовали две статьи в 1915 году, заявляя о первом экспериментальном наблюдении эффекта. [305] [306] Измерения такого рода показывают, что явление намагничивания вызвано выравниванием ( поляризацией ) моментов импульса электронов в материале вдоль оси намагничивания. Эти измерения также позволяют разделить два вклада в намагничивание: тот, который связан со спином, и тот, который связан с орбитальным движением электронов. Эксперимент Эйнштейна-де Хааса является единственным экспериментом, задуманным, реализованным и опубликованным самим Альбертом Эйнштейном .
Полная оригинальная версия экспериментального оборудования Эйнштейна-де Хааса была подарена Гертрудой де Хаас-Лоренц , женой де Хааса и дочерью Лоренца, в Музей Ампера в Лионе, Франция, в 1961 году, где она в настоящее время экспонируется. Она была утеряна среди музейных фондов и была вновь обнаружена в 2023 году. [307] [308]
В 1926 году Эйнштейн и его бывший студент Лео Силард совместно изобрели (и в 1930 году запатентовали) холодильник Эйнштейна . Этот абсорбционный холодильник был тогда революционным, так как не имел движущихся частей и использовал только тепло в качестве входного сигнала. [309] 11 ноября 1930 года Эйнштейну и Лео Силарду был выдан патент США 1,781,541 на холодильник. Их изобретение не было немедленно запущено в коммерческое производство, но наиболее многообещающий из их патентов был приобретен шведской компанией Electrolux . [примечание 6]
Эйнштейн также изобрел электромагнитный насос, [311] устройство для воспроизведения звука, [312] и несколько других бытовых приборов. [313]
.jpg/1280px-Einstein-Oslofjord_(cropped).jpg)
Во время путешествий Эйнштейн ежедневно писал своей жене Эльзе и приемным падчерицам Марго и Ильзе. Письма были включены в документы, завещанные Еврейскому университету в Иерусалиме . Марго Эйнштейн разрешила сделать личные письма доступными для общественности, но попросила, чтобы это было сделано не раньше, чем через двадцать лет после ее смерти (она умерла в 1986 году [314] ). Барбара Вольф из Архива Альберта Эйнштейна Еврейского университета сообщила BBC , что существует около 3500 страниц частной переписки, написанной между 1912 и 1955 годами. [315]
Право Эйнштейна на публичность было оспорено в 2015 году в федеральном окружном суде в Калифорнии. Хотя суд изначально постановил, что право истекло, [316] это решение было немедленно обжаловано, и решение было впоследствии отменено в полном объеме. Основные претензии между сторонами в этом иске были в конечном итоге урегулированы. Право подлежит исполнению, и Еврейский университет в Иерусалиме является исключительным представителем этого права. [317] Corbis , преемник The Roger Richman Agency, лицензирует использование его имени и связанных с ним изображений в качестве агента университета. [318]
Гора Эйнштейн в горах Чугач на Аляске получила свое название в 1955 году.
Гора Эйнштейна в новозеландском хребте Папароа была названа в его честь в 1970 году Департаментом научных и промышленных исследований . [319]
Эйнштейн стал одним из самых известных ученых знаменитостей после подтверждения его общей теории относительности в 1919 году. [320] [321] [322] Хотя большинство людей мало понимало его работу, он был широко признан и пользовался уважением. В период перед Второй мировой войной The New Yorker опубликовал виньетку в своей статье «The Talk of the Town», в которой говорилось, что Эйнштейн был настолько известен в Америке, что его останавливали на улице люди, желавшие, чтобы он объяснил «эту теорию». В конце концов он научился справляться с нежелательными расспросами, притворяясь кем-то другим: «Простите, извините! Меня всегда принимают за профессора Эйнштейна». [323]
Эйнштейн был предметом или источником вдохновения для многих романов, фильмов, пьес и музыкальных произведений. [324] Он является излюбленной моделью для изображений рассеянных профессоров ; его выразительное лицо и отличительная прическа широко копировались и преувеличивались. Фредерик Голден из журнала Time написал, что Эйнштейн был «мечтой карикатуриста, ставшей реальностью». [325]
Многие популярные цитаты часто ошибочно приписываются ему. [326] [327]
Эйнштейн получил множество наград и почестей, 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 в 1921 году не соответствовала критериям, установленным Альфредом Нобелем , поэтому премия 1921 года была перенесена и присуждена Эйнштейну в 1922 году. [8]
Эйнштейний , синтетический химический элемент, был назван в его честь в 1955 году, через несколько месяцев после его смерти. [328]
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 darin, 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)университет ... который он помог основать
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link)Хотя геодезический принцип может быть восстановлен как теорема в общей теории относительности, он не является следствием только уравнения Эйнштейна (или принципа сохранения). Для вывода рассматриваемых теорем необходимы другие предположения.
руководство для идиотов по Эйнштейну.
Медиа из Commons
Цитаты из Викицитатника
Тексты из Викиресурса
