ปณิธานของไอน์สไตน์: สื่อการสอนและองค์ประกอบของทฤษฎีพิเศษ

2025 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 12:35

โลกของเราได้เห็นอัจฉริยะจำนวนมากในการดำรงอยู่ของมัน! รายชื่อพวกเขาจากทั่วทุกมุมโลกไม่มีที่สิ้นสุด มีสัจพจน์ ทฤษฎี และสมมติฐานจำนวนมากที่ใช้วิทยาศาสตร์สมัยใหม่เป็นพื้นฐาน จิตใจที่ยิ่งใหญ่ของทุกเวลาและผู้คนสร้างรากฐานของอิฐฟิสิกส์ทีละก้อน ซึ่งรวมถึงสัจพจน์ของไอน์สไตน์ การแปลงแบบลอเรนซ์ สัจพจน์ของอาร์คิมิดีส ทฤษฎีบทพีทาโกรัส สูตรของนกกระสา และอื่นๆ อีกมากมาย การค้นพบใหม่แต่ละครั้งทำให้เกิดพายุแห่งความตื่นเต้นและเป็นสัญลักษณ์ของความก้าวหน้าในบางพื้นที่ ในบทความนี้ ความสนใจทั้งหมดจะมุ่งไปที่สมมติฐานของไอน์สไตน์

ชีวประวัติของไอน์สไตน์

Albert Einstein เกิดเมื่อวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2422 ในเมือง Ulm (ประเทศเยอรมนี) ในครอบครัวชาวยิว พ่อของเขาและเพื่อนร่วมเป็นเจ้าของโรงงานเล็กๆ เพื่อผลิตไส้ขนนกสำหรับหมอนและที่นอน

แม่ของนักวิทยาศาสตร์มาจากราชวงศ์ที่มีฐานะดีซึ่งซื้อขายข้าวโพด เป็นคนในครอบครัวแล้ว พ่อของอัลเบิร์ตเปิดบริษัทขายเครื่องใช้ไฟฟ้า

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1896 ที่โพลีเทคนิคในสวิตเซอร์แลนด์ Einstein ได้พบกับนักเรียนจากเซอร์เบีย Mileva Maric ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นภรรยาของเขา

นักวิทยาศาสตร์ในอนาคตอยากได้สัญชาติสวิสมากจนปฏิเสธสัญชาติเยอรมัน ในที่สุดเขาก็สามารถบรรลุสิ่งนี้ได้ในปี 1901

ทั้งๆที่มีพรสวรรค์และความสามารถที่โดดเด่น เขารีบหางานทำเป็นเวลาสองปี แม้จะหิวโหยจากความสิ้นหวัง แต่ก็ไม่หยุดทำวิทยาศาสตร์กายภาพ

ทัศนคติของผู้อื่นต่อผลงานของไอน์สไตน์

นักวิทยาศาสตร์หลายคนในสมัยนั้นมองว่างานของไอน์สไตน์เป็นนวัตกรรมมากเกินไป เนื่องจากพวกเขาได้ขจัดความรู้พื้นฐานบางประการในด้านนี้ นักคิดผู้ยิ่งใหญ่บางคนของศตวรรษนั้นยังคงตัดสินใจที่จะยึดติดกับทฤษฎีคลาสสิก ในขณะที่พยายามพัฒนาทางเลือกอื่นที่หักล้างสมมุติฐานของเอนชไนน์ แต่พวกเขาต้องเผชิญกับความจริงที่ว่าพวกเขาไม่สามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติได้

สมมติฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์มากกว่าหนึ่งครั้งกลายเป็นเหตุผลที่ทำให้เขาได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลโนเบล แต่ทฤษฎีปฏิวัติดังกล่าวทำให้คณะกรรมการโนเบลรู้สึกกลัวเล็กน้อย ดังนั้นพวกเขาจึงไม่ได้ให้รางวัลนี้แก่เขาเป็นเวลานาน แต่ในปี 1922 เขาได้รับรางวัลนี้จากผลงานด้านโฟโตอิเล็กทริก

คุณสมบัติส่วนตัวของนักวิทยาศาสตร์

อัลเบิร์ตเป็นคนเปิดกว้าง น่ารัก มีเสน่ห์ มองโลกในแง่ดี และช่วยเหลือดี เพื่อนของเขาสังเกตเห็นในนั้นอารมณ์ขันที่ดี

เขาชอบดนตรีในศตวรรษที่ 18 เป็นพิเศษ ตัวเขาเองรู้วิธีเล่นไวโอลินซึ่งเขาเก็บไว้กับตัวเสมอ

ไอน์สไตน์วิจารณ์ตัวเองเกี่ยวกับงานของเขา ยอมรับความผิดพลาดของเขาอยู่เสมอ แม้กระทั่งในที่สาธารณะ เขาไม่เคยละอายใจที่จะทำผิด โดยคำนึงถึงผลงานของนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ด้วยความเคารพ ไม่ทนต่อการโกหกและความอยุติธรรม

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้รับรางวัลมากมายและดีเด่น รวมถึงมรณกรรมด้วย

หน่วยวัดโฟตอน, องค์ประกอบทางเคมี 99, ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่ค้นพบในปี 1973, โรงยิม, หอดูดาว, สถาบัน, องค์กรทางการแพทย์, ถนนและแน่นอนรางวัล - เหรียญและรางวัลได้รับการตั้งชื่อตาม เขา

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจจากชีวิต

1. การมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของไอน์สไตน์ถือเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพ ไม่กี่คนที่รู้ แต่นักวิทยาศาสตร์ (ชาวเยอรมันตามสัญชาติ) David Hilbert ทำงานกับเขา คุณยังสามารถพูดได้ว่าพวกเขาทำงานควบคู่กัน เนื่องจากพวกเขาติดต่อกันตลอดเวลาและแลกเปลี่ยนข้อมูลในระหว่างการวิจัย พวกเขานำเสนอสมการสุดท้ายของทฤษฎีสัมพัทธภาพเกือบพร้อม ๆ กัน แต่พวกเขาทำมันในวิธีที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในขั้นต้น หลายคนมั่นใจว่าฮิลเบิร์ตสามารถบรรลุผลเช่นเดียวกันได้เกือบหนึ่งสัปดาห์ก่อนหน้านี้ แต่เขานำเสนออัลเบิร์ตต่อสาธารณชนในภายหลังซึ่งได้รับเกียรติและเกียรติยศทั้งหมด อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 พบว่าร่างการคำนวณและบันทึกโดย D. Gilbert ต้องขอบคุณที่ชัดเจนว่าเขาสามารถนำของเขาทฤษฎีจนจบโดยไม่มีข้อมูลที่เผยแพร่แล้ว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์เองจะไม่สนใจข้อโต้แย้งเหล่านี้เลย



2. ไอน์สไตน์สามารถพัฒนาตู้เย็นที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าได้ ทำงานโดยใช้เครื่องทำความร้อนพลังงานต่ำเท่านั้น ในปี 1930 สิทธิบัตรสำหรับมันถูกขายให้กับบริษัท Electrolux แต่น่าเสียดายที่พวกเขาไม่เคยเริ่มผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวเลย
3. เอฟบีไอของสหรัฐอเมริกาถือว่าไอน์สไตน์เป็นสายลับโซเวียต ดังนั้นทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับเขาจึงได้รับการปฏิบัติด้วยความหวาดกลัวอย่างยิ่ง ในตอนท้ายของชีวิต เอกสารของเขาประกอบด้วย 1.5 พันแผ่น
4. นักสงบไอน์สไตน์ขอให้รูสเวลต์รื้อระเบิดปรมาณู เขาต่อต้านมันอย่างเด็ดขาด คิดว่ามันอันตรายเกินไป
5. ก่อนที่เขาจะเสียชีวิต A. Einstein ทำงานอย่างหนักเพื่อนำทฤษฎีของ Unified Field มาใช้ ซึ่งอยู่ในความจริงที่ว่าด้วยความช่วยเหลือของสมการหลักและชัดเจนหนึ่งเดียวในการกำหนดและรวบรวมปฏิสัมพันธ์ของแรงหลัก 3 อย่าง: แม่เหล็กไฟฟ้าแรงโน้มถ่วงและนิวเคลียร์ บางทีไอน์สไตน์สามารถค้นพบสิ่งที่น่าตกใจได้ แต่อนิจจา เขาเผางานเหล่านี้ ตอนนี้ลูกหลานสามารถเดาได้ว่าเขาจะทำอะไรได้บ้าง

ส่วนสำคัญในการพัฒนาฟิสิกส์

สมมติฐานของไอน์สไตน์เป็นกุญแจสำคัญในการอธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพมากมาย ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มต้นอย่างมากสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์ต่อไป และเปลี่ยนแนวทางการศึกษาอวกาศและเวลา แบ่งออกเป็นสองประเภท: สมมุติฐานทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ กับหลักการคงตัวของความเร็วแสง นี่เป็นแนวคิดใหม่และไม่เคยมีมาก่อนในวิชาฟิสิกส์

สมมติฐานแรกของไอน์สไตน์

มันกล่าวถึงความคงตัวของกฎธรรมชาติและสมการที่อธิบายลักษณะเหล่านี้เมื่อเปลี่ยนกรอบอ้างอิงเฉื่อยเป็นกรอบอ้างอิงเฉื่อยบางกรอบอ้างอิง

กฎแห่งการเสียรูปของสถานะของระบบกายภาพไม่ได้ถูกรับภาระกับข้อเท็จจริงที่ว่าระบบพิกัดทั้ง 2 ระบบเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน การเสียรูปเหล่านี้เกี่ยวข้องกัน

พูดง่ายๆ ก็คือ เขาอธิบายการเคลื่อนที่ของกรอบอ้างอิงเฉื่อยต่างๆ หรือการเคลื่อนไหวของวัตถุที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กันด้วยความเร็วคงที่ เมื่อร่างหนึ่ง (ระบบ) เปลี่ยนวิถีหรือความเร็ว ในขณะนั้น GR (ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป) จะถูกนำไปใช้ และไม่มีส่วนใด (ระบบ) ที่ถือเป็นระบบการรายงาน

สมมุติฐานที่สอง

สมมติฐานต่อไปของไอน์สไตน์: ความเร็วของแสงในที่ที่มีสุญญากาศนั้นชัดเจนในทุกทิศทางและจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อความเร็วของแหล่งกำเนิดแสงเบี่ยงเบนไปจากค่าเริ่มต้น จากสิ่งนี้ ข้อสรุปแนะนำตัวเองว่าความเร็วของแสงถูกจำกัดและคงที่โดยไม่คำนึงถึงกรอบอ้างอิงเฉื่อย

ทฤษฎีที่น่าทึ่งที่ว่าความเร็วของแสงสำหรับทุกสิ่งไม่ว่าจะเคลื่อนที่อย่างไรจะเท่ากัน (ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเสริมบางอย่าง) นำไปสู่การแปลงพิกัดที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้และเวลา H. Lorentz ในขณะที่เปลี่ยนจากกรอบอ้างอิงเฉื่อยเดิมไปเป็นกรอบอ้างอิงใหม่ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อเทียบกับกรอบแรก

ไม่เหมือนกับลอเรนซ์ที่มองว่าสูตรของเขาไม่สมจริงและเป็นเรื่องสมมติ Albert Einstein นำสูตรไปใช้จริง

นี่คือที่มาของสมการที่สำคัญที่สุดสำหรับวิทยาศาสตร์ เกี่ยวกับมวล M พลังงาน E และโมเมนตัม P: E²=M² × c⁴+P²×c^2.

โดยที่ c=ความเร็วแสง. และสมการนี้เรียกได้ว่าเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นประการแรกสำหรับการใช้พลังงานภายในนิวเคลียร์

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเป็นทฤษฎีฟิสิกส์ที่สำคัญที่สุดของอวกาศและเวลา สมมติฐาน SRT ของ Einstein ทำหน้าที่เป็นฐานหลักของนักฟิสิกส์และช่างเทคนิคสมัยใหม่ การค้นพบในภายหลังของนักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลกขึ้นอยู่กับพวกเขา องค์ประกอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (สมมุติฐานของไอน์สไตน์) มักถูกเรียกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพ และปรากฏการณ์ที่อธิบายนี้เรียกว่าผลสัมพัทธภาพ จะเห็นได้ดีที่สุดเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงในสุญญากาศ c=3 108 m/s สมมติฐานของไอน์สไตน์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1905

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อความเร็วของวัตถุคงที่และการเคลื่อนที่สม่ำเสมอเท่านั้น ในขณะที่มีการเบี่ยงเบนของความเร็วหรือเส้นทางของการเคลื่อนไหว กฎของ SRT ก็หยุดทำงาน ในกรณีเช่นนี้ จะใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

Albert Einstein - ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์ในสมัยของเขา

ช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 และ 20 วิทยาศาสตร์ฟิสิกส์อยู่ในสถานการณ์วิกฤติ ทางออกคือการที่ไอน์สไตน์ปฏิเสธมุมมองคลาสสิกของอวกาศและเวลา สิ่งที่เคยดูเหมือนชัดเจน แท้จริงแล้ว เปลี่ยนแปลงได้! สมมุติฐานของไอน์สไตน์พิสูจน์ว่าปริมาณและแนวความคิดซึ่งถือว่าเป็นค่าคงที่ในฟิสิกส์ที่ไม่สัมพันธ์กัน ในทฤษฎีนี้อยู่ติดกับหมวดหมู่ของญาติ

สมมติฐานข้างต้นทั้งหมดของไอน์สไตน์เป็นแรงผลักดันอย่างมากต่อการพัฒนาฟิสิกส์ในฐานะวิทยาศาสตร์ เขาสมควรได้รับรางวัลโนเบลและการยอมรับจากทั่วโลก!