アルバート-アインシュタインは天才であったと考えられており、世界で最も偉大な思想家の一人と考えられている。 彼は発明のために知られていませんが、トーマス-エジソンやニコラ-テスラのように、物理学に関連するアインシュタインの理論やアイデアは、今日
彼は宇宙、時間、物質、エネルギーを調査し、相対性理論の研究に人生の多くを費やしました。, アルバート-アインシュタインの最も重要な理論は何でしたか？ この革新的な思想家を振り返ってみると、アルバート-アインシュタインの最も重要な業績の一部がここにあります。
光の量子論
アインシュタインは、すべての光が光子と呼ばれるエネルギーの小さなパケットで構成されていると述べ、光の彼の理論を提 彼は、これらの光子は粒子であるが、当時のまったく新しいアイデアである波のような性質を持っていると示唆した。
彼はまた、彼らは雷のような大きな電気パルスでヒットしたとして、金属からの電子の放出を概説し、いくつかの時間を費やしました。, 彼は光電効果のこの概念を拡張しましたが、これはこの記事の後半で説明します。
相対性理論の特別理論
アインシュタインの研究では、電磁気学、特にマクスウェルの方程式の理解との関係におけるニュートン力学の不一致に気づき始めました。, 1905年に発表された論文では、光速に近づく物体の力学についての新しい考え方を提案した。
この概念はアインシュタインの相対性理論として知られるようになった。 それは当時の物理学の理解を変えました。
アインシュタインの啓示は、相対運動の観察者が時間を異なって経験するということでした。 彼は、二つの出来事がある観察者の視点から同時に起こることが可能であるが、他方の視点からは異なる時間に起こることが可能であることに気 両方のオブザーバーは正しいでしょう。,
相対性理論の特別な理論を理解することは少し難しいかもしれませんが、それを簡単な状況に煮詰めます。
彼は、光が常に一定の300,000km/sで移動するという考えから始まり、それが事実であれば、空間と時間の私たちのアイデアに何が起こるか尋ねましたか？
さて、列車が通過するときにもう一度オブザーバーが鉄道の堤防に立っていて、列車の中間点がオブザーバーを通過しているのと同じように、列車の各端が稲妻に打たれていると想像してみてください。, 落雷は観察者から同じ距離であるため、彼らの光は同じ瞬間に彼の目に届きます。 そのオブザーバーといえるでしょう二つの突起こった。
しかし、別の観察者、これが電車の中にあり、その正確な中間点に座っています。 列車が動いているので、後部の雷から来る光は追いつくために遠くに移動しなければならないので、正面から来る光よりも遅くこの観察者に到達 この観察者は、前のものが実際に最初に起こったと結論づけるだろう。 両方のオブザーバーは正しいでしょう。,
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アインシュタインは、空間を通る動きも時間を通る動きと考えることができると判断した。 本質的には、空間と時間はお互いに影響を与え、両方とも光の速度に関連する相対的な概念です。
アボガドロの数
高校の化学のクラスを通してそれを作った人のために、アボガドロの数は鐘を鳴らすかもしれません。,
アインシュタインはブラウン運動、流体中の粒子の不規則な動きを説明するための彼の数学モデルを開発するために働いていたが、彼はまた、原子の存在を証明し、アボガドロの数、分子または要素の一つのモル内の原子の数を計算するための基礎を築いた。
ブラウン運動に関するアインシュタインの研究は、小さな区別できない粒子の存在を示唆した。 この理論は後にアインシュタインの数学的研究を検証するために高精度顕微鏡を用いて実験を行ったジャン-ペランによって証明された。, これにより、ペランはアボガドロの数を計算し、原子の存在を証明することができました—彼は1926年にノーベル賞を受賞しました。
ボース-アインシュタイン凝縮
1924年、アインシュタインは物理学者Satyendra Nath Boseから論文を送られました。 光の光子を気体として考える詳細な方法について議論した。 アインシュタインは、粒子の数が保存されている同一の原子または分子の理想気体にボースの理論を一般化した。,
アインシュタインはボースと協力してこのアイデアを原子に拡張し、新しい物質の状態、すなわちボース-アインシュタイン凝縮の予測につながった。 この状態の最初の例は1995年に制作されました。
彼はまた、十分に低い温度では、粒子が系の最低量子状態で一緒にロックされると予測しました。 この現象はボース＝アインシュタイン凝縮と呼ばれる。,
ボース-アインシュタイン凝縮は、本質的に絶対零度に非常に近い冷却された原子群である。 彼らはその温度に達すると、彼らはほとんど互いに関係して移動しません。 彼らは一緒に凝集し始め、まったく同じエネルギー状態に入ります。 これは、物理的な観点から、原子のグループが単一の原子であるかのように振る舞うことを意味します。
これは、hの整数倍である総スピンを持つ”ボソン”粒子、つまりプランク定数を2piで割った粒子に対してのみ起こることがわかりました。,
一般相対性理論
1916年、アインシュタインは一般相対性理論を発表した。 特殊相対性理論と万有引力のニュートンの法則の概念を一般化し，重力を空間と時間の性質として記述した。 この理論は、宇宙の大規模構造がどのように設定されているかを理解するのに役立ちました。
一般相対性理論は次のように説明することができます：
ニュートンは、それぞれがどれほど巨大であるか、どれほど離れているかに依存しない、二つの体の引っ張りとして二つのオブジェクト間の重力を定量化するのに役立ちました。,
アインシュタインは、物理学の法則がすべての非加速観測者にとって一定であり、観察者がどれほど速く移動しても光の速度は一定であると 彼は、空間と時間が織り交ぜられており、ある観察者のために一度に発生するイベントが次のために別の時間に発生する可能性があることを発見し
これは、宇宙の巨大な物体が時空を歪める可能性があるという彼の理論につながった。
アインシュタインの予測は、現代の物理学者がブラックホールと重力レンズを研究し、理解するのに役立っています。,
光電効果
アインシュタインの光電効果の理論は、以前に言及したように、光が輝くときの金属からの電子の放出について議論しています。 科学者たちはこの現象を観察したが、マクスウェルの光波動理論と一致させることはできなかった。
彼の光子の理論は、この現象の理解を助けました。 彼は、光が物体に当たると、電子の放出があり、それが光電子とみなされると理論化しました。,
このモデルは、太陽電池がどのように機能するかの基礎を形成しました—光は原子に電子を放出させ、電流を発生させ、電気を作り出します。
波-粒子双対性
アルバート-アインシュタインの量子理論の発展に関する研究は、彼がこれまでに達成した最もインパクトのあるものでした。 彼の初期のキャリアの間に、アインシュタインは、光が波と粒子の両方として扱われるべきであると主張し続けた。 言い換えれば、光子は粒子として、そして同時に波として振る舞うことができます。 これは波-粒子双対性として知られるようになった。,
彼はこのテーマについてこれを言っていると引用されています、”私たちは新しい種類の難しさに直面しています。 それとは別に、それらのどちらも光の現象を完全に説明していませんが、一緒にそうしています。”
私たちはアインシュタインの仕事のすべてについて考えるように、我々はまた、それが彼の後に来た人たちに影響を与えたかを検討する必要があり アインシュタインの研究は、高度な現代の量子力学、物理時間のモデル、光の理解、太陽電池パネル、さらには現代の化学に影響を与えました。 彼は執拗に彼の周りの世界に疑問を呈した。, これは彼を偉大にしたものであり、世界についての彼の無限の好奇心です。
重要なことは質問を止めることではありません。 “好奇心には存在する独自の理由があります”とアインシュタインは述べました。 アルバート-アインシュタインの業績は、私たちが今日知っているように、物理学の理解に明白な影響を与えました。