Albert Einstein tros ha varit ett geni, och han anses vara en av världens största tänkare. Även om han inte är känd för uppfinningar, som med Thomas Edison eller Nikola Tesla, fortsätter Einsteins teorier och idéer relaterade till fysik att utöva inflytande idag.
han spenderade mycket av sitt liv med att undersöka teorier om relativitet, undersöka utrymme, tid, Materia och energi., Så, vad var Albert Einsteins mest betydelsefulla teorier? När vi ser tillbaka på denna innovativa tänkare, här är några av Albert Einsteins mest betydelsefulla prestationer.
Quantum Theory of Light
Einstein föreslog sin teori om ljus och uppgav att allt ljus består av små energipaket, kallade fotoner. Han föreslog att dessa fotoner var partiklar men hade också vågliknande egenskaper, en helt ny idé vid den tiden.
han spenderade också lite tid på att beskriva utsläppen av elektroner från metaller eftersom de drabbades med stora elektriska pulser, som blixtnedslag., Han expanderade på detta koncept av den fotoelektriska effekten, som vi kommer att diskutera senare i den här artikeln.
särskild relativitetsteori
i Einsteins studier började han märka inkonsekvenser av newtonska mekanik i deras förhållande till förståelsen av elektromagnetism, speciellt till Maxwells ekvationer., I ett papper som publicerades i September 1905 föreslog han ett nytt sätt att tänka på mekaniken hos objekt som närmar sig ljusets hastighet.
detta koncept blev känt som Einsteins speciella relativitetsteori. Det förändrade förståelsen för fysiken vid den tiden.
Einsteins uppenbarelse var att observatörer i relativ rörelse upplevde tiden annorlunda. Han insåg att det är möjligt för två händelser att hända samtidigt ur en observatörs perspektiv, men förekommer vid olika tidpunkter från den andra. Och båda observatörerna skulle ha rätt.,
förstå den speciella relativitetsteorin kan vara lite svår, men vi kokar ner det till en enkel situation.
han började med tanken att ljuset alltid färdas på en konstant 300 000 km / s, och frågade vad som skulle hända med våra idéer om tid och rum om så var fallet?
föreställ dig nu att du återigen har en observatör som står på en järnvägsbank när ett tåg går och att varje ände av tåget slås av en blixt precis som tågets mittpunkt passerar observatören., Eftersom blixtnedslag är samma avstånd från observatören, når deras ljus ögat på samma ögonblick. Så observatören skulle säga att de två strejkerna hände samtidigt.
det finns dock en annan observatör, detta på tåget, sitter vid dess exakta mittpunkt. Eftersom tåget rör sig måste ljuset som kommer från blixten i baksidan resa längre för att komma ikapp, så det når denna observatör senare än ljuset som kommer framifrån. Denna observatör skulle avsluta den framför faktiskt hände först. Och båda observatörerna skulle vara korrekta.,
relaterat: 7 Myter om ALBERT EINSTEIN du måste sluta tro
Einstein bestämde att rörelse genom rymden också kan ses som rörelse genom tiden. I huvudsak påverkar utrymme och tid varandra, båda är relativa begrepp i förhållande till ljusets hastighet.
Avogadros nummer
För alla som har gjort det genom en högskolans kemi klass kan Avogadros nummer ringa en klocka.,
medan Einstein arbetade för att utveckla sin matematiska modell för att förklara Brownsk rörelse, den oregelbundna rörelsen av partiklar i en vätska, bevisade han också förekomsten av atomer och lade grunden för beräkning av Avogadros nummer, antalet atomer i en mol molekyl eller ett element.
Einsteins arbete med Brownian motion föreslog förekomsten av små oskiljbara partiklar. Denna teori bevisades senare av Jean Perrin, som utförde experiment med ett hög precisionsmikroskop för att verifiera Einsteins matematiska arbete., Detta gjorde det möjligt för Perrin att beräkna Avogadros nummer och bevisa förekomsten av atomer — för vilken han fick Nobelpriset 1926.
Bose-Einsteins kondensat
1924 skickades Einstein ett papper från fysiker Satyendra Nath Bose. Detta dokument diskuterade ett detaljerat sätt att tänka på fotoner av ljus som en gas. Einstein generaliserade Boses teori till en idealisk gas av identiska atomer eller molekyler för vilka antalet partiklar bevaras.,
Einstein arbetade med Bose för att utvidga denna idé till atomer, vilket ledde till en förutsägelse för ett nytt tillstånd av materia: Bose-Einstein-kondensatet. Det första exemplet på detta tillstånd producerades 1995.
han förutspådde också att partiklarna vid tillräckligt låga temperaturer skulle låsas ihop i systemets lägsta kvanttillstånd. Detta fenomen kallas Bose-Einstein kondensation.,
en Bose-Einstein kondensat är i huvudsak en grupp atomer som kyls mycket nära absolut noll. När de når den temperaturen rör de sig knappast i förhållande till varandra. De börjar klumpa ihop och gå in i exakt samma energitillstånd. Det betyder att ur fysisk synvinkel uppträder gruppen av atomer som om de var en enda atom.
vi vet nu att detta bara händer för ”bosons” — partiklar med en total spin som är ett heltal multipel av h, Planck konstant dividerat med 2 pi.,
allmän relativitetsteori
1916 publicerade Einstein sin allmänna relativitetsteori. Detta dokument generaliserar begreppen speciell relativitet och Newtons lag om universell Gravitation, som beskriver gravitation som en egenskap av utrymme och tid. Denna teori har hjälpt oss att förstå hur universums storskaliga struktur är uppbyggd.
teorin om allmän relativitet kan förklaras så här:
Newton hjälpte till att kvantifiera gravitationen mellan två objekt som en tuggning av två kroppar, oberoende av hur massiv var och en är eller hur långt ifrån varandra de är.,
Einstein bestämde att fysikens lagar håller konstant för alla icke-accelererande observatörer, att ljusets hastighet är konstant oavsett hur snabbt observatören reser. Han fann att tid och rum var sammanvävda och att händelser som inträffar på en gång för en observatör kunde inträffa vid en annan tidpunkt för nästa.
detta ledde till hans teori om att massiva objekt i rymden kan snedvrida rymdtiden.
Einsteins förutsägelser har hjälpt moderna fysiker att studera och förstå svarta hål och gravitationslinsning.,
den fotoelektriska effekten
Einsteins teori om den fotoelektriska effekten diskuterar utsläppen av elektroner från metall när ljuset lyser på det, som vi hänvisade till tidigare. Forskare hade observerat detta fenomen men hade inte kunnat förena fyndet med Maxwells vågteori av ljus.
hans teori om fotoner bidrog till förståelsen av detta fenomen. Han teoretiserade att, när ljus träffar ett objekt, finns det ett utsläpp av elektroner, som han ansåg fotoelektroner.,
denna modell utgjorde grunden för hur solceller fungerar-ljus orsakar atomer att frigöra elektroner, som genererar en ström, vilket skapar el.
våg-partikel dualitet
Albert Einsteins arbete med utvecklingen av kvantteorin var några av de mest effektiva han någonsin åstadkommit. Under sin tidiga karriär fortsatte Einstein att hävda att ljuset ska behandlas som både en våg och en partikel. Med andra ord kan fotoner uppträda som partiklar och som vågor samtidigt. Detta blev känt som våg-partikel dualitet.,
han citeras som att säga detta i ämnet, ”vi står inför en ny typ av svårigheter. Vi har två motsägelsefulla bilder av verkligheten; separat förklarar ingen av dem helt ljusets fenomen, men tillsammans gör de det.”
När vi tänker på allt Einsteins arbete måste vi också överväga hur det har påverkat dem som kom efter honom. Einsteins arbete har påverkat avancerad modern kvantmekanik, modellen av fysisk tid, förståelsen av ljus, solpaneler och till och med modern kemi. Han ifrågasatte obevekligt världen runt honom., Det här gjorde honom stor, hans oändliga nyfikenhet om världen.
det viktiga är att inte sluta ifrågasätta. ”Nyfikenhet har sin egen anledning till befintlig”, påpekade Einstein. Albert Einsteins prestationer har otvetydigt påverkat vår förståelse för fysik som vi känner till idag.