ในตอนท้ายของสหัสวรรษ โลกฟิสิกส์ นิตยสารจัดทำแบบสำรวจที่พวกเขาถามนักฟิสิกส์ชั้นนำของโลก 100 คนซึ่งพวกเขาคิดว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด 10 คนตลอดกาล นอกเหนือจากการเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดที่เคยอาศัยอยู่ Albert Einstein ยังเป็นชื่อครัวเรือนที่มีความหมายเหมือนกันกับอัจฉริยะและความคิดสร้างสรรค์ที่ไม่มีที่สิ้นสุด
ในฐานะผู้ค้นพบสัมพัทธภาพพิเศษและทั่วไปไอน์สไตน์ปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเวลาอวกาศและจักรวาล การค้นพบนี้พร้อมกับการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมนำมาสู่ยุคของฟิสิกส์ของนิวตันและทำให้เกิดยุคใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่สองศตวรรษก่อนหน้านั้นมีลักษณะโดยความโน้มถ่วงสากลและกรอบอ้างอิงคงที่ Einstein ช่วยนำในยุคแห่งความไม่แน่นอนหลุมดำและ "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล"
ชีวิตในวัยเด็ก:
Albert Einstein เกิดเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2422 ในเมือง Ulm จากนั้นเป็นส่วนหนึ่งของอาณาจักร Wurttenmberg (ปัจจุบันเป็นรัฐเยอรมันกลางของ Baden-Württemberg) พ่อแม่ของเขาคือเฮอร์มันน์ไอน์สไตน์ (พนักงานขายและวิศวกร) และพอลลีนโคช์ซึ่งเป็นชาวยิวอาซเคนาซีซึ่งเป็นผู้สังเกตการณ์ซึ่งเป็นชุมชนของชาวยิวที่พูดภาษายิดดิชซึ่งอาศัยอยู่ในเยอรมนีและยุโรปกลาง
ในปี 1880 เมื่อเขาอายุเพียงหกสัปดาห์ครอบครัวของไอน์สไตน์ย้ายไปมิวนิคที่ซึ่งพ่อและลุงของเขาก่อตั้งขึ้น Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie (บริษัท ที่ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าตามกระแสตรง) ในปี 1894 บริษัท พ่อของเขาล้มเหลวและครอบครัวย้ายไปอยู่อิตาลีขณะที่ไอน์สไตน์ยังคงอยู่ในมิวนิคเพื่อเรียนให้จบ
การศึกษา:
2427 ในอัลเบิร์ตไอน์สไตน์เข้าเรียนที่โรงเรียนประถมคาทอลิกซึ่งเขายังคงอยู่จนกระทั่ง 2430 ในเวลานั้นเขาย้ายไปที่โรงยิม Luitpold ซึ่งเขาได้รับการศึกษาขั้นต้นและมัธยมศึกษาขั้นสูง พ่อของเขาหวังว่า Einstein จะเดินตามรอยเท้าของเขาและไปสู่วิศวกรรมไฟฟ้า แต่ Einstein มีปัญหากับวิธีการสอนของโรงเรียนโดยเลือกที่จะกำกับตนเองด้วยการท่องจำ
มันเป็นช่วงที่ไปเยี่ยมครอบครัวของเขาในอิตาลี 2437 ว่าไอน์สไตน์เขียนเรียงความสั้น ๆ หัวข้อ "ในการสืบสวนของรัฐอีเธอร์ในสนามแม่เหล็ก" - ซึ่งจะเป็นสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของเขา ในปีพ. ศ. 2438 ไอน์สไตน์ได้ทำการสอบเข้ามหาวิทยาลัยสวิสโพลีเทคนิคในซูริกซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในนามEidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH ซูริค)
แม้ว่าเขาจะไม่สามารถทำตามข้อกำหนดทั้งหมดได้ แต่เขาก็ได้เกรดพิเศษในวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ ตามคำแนะนำของอาจารย์ใหญ่ของZürich Polytechnic เขาได้เข้าเรียนที่โรงเรียน Argovian cantonal ในอาเราประเทศสวิตเซอร์แลนด์เพื่อเรียนจบระดับมัธยม เขาทำสิ่งนี้ระหว่าง 2438-39 ขณะอยู่กับครอบครัวของศาสตราจารย์
ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2439 เขาสอบผ่านสวิสด้วยคะแนนที่ดีส่วนใหญ่รวมถึงคะแนนสูงสุดในวิชาฟิสิกส์และวิชาคณิตศาสตร์ แม้อายุเพียง 17 ปีเขาเข้าเรียนหลักสูตรประกาศนียบัตรคณิตศาสตร์และฟิสิกส์สำหรับสอนสี่ปีที่Zürich Polytechnic มันอยู่ที่นั่นที่เขาได้พบกับภรรยาคนแรกและในอนาคตของเขา Mileva Maric ชาติเซอร์เบียและผู้หญิงคนเดียวในหมู่นักเรียนหกคนในส่วนคณิตศาสตร์และฟิสิกส์
ทั้งสองจะแต่งงานกันในปี 2447 และมีลูกชายสองคน แต่จะหย่ากัน 2462 หลังจากอยู่ห่างกันห้าปี หลังจากนั้น Einstein แต่งงานใหม่คราวนี้กับ Elsa Löwenthalลูกพี่ลูกน้องของเขา - ซึ่งเขายังคงแต่งงานจนกระทั่งเสียชีวิตในปี 2482 มันเป็นช่วงเวลาที่ไอน์สไตน์ดำเนินต่อไปเพื่อสร้างความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขา
ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์:
ในปี 1900 ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลประกาศนียบัตรการสอนของซูริคโพลีเทคนิค หลังจากเรียนจบเขาใช้เวลาเกือบสองปีในการค้นหาตำแหน่งอาจารย์และรับสัญชาติสวิสของเขา ในที่สุดและด้วยความช่วยเหลือจากพ่อของเพื่อนและเพื่อนร่วมงานของ Marcel Grossmann Einsten ได้ทำงานในสำนักงานทรัพย์สินทางปัญญาแห่งชาติในกรุงเบิร์น ในปี 1903 ตำแหน่งของเขากลายเป็นถาวร
งานส่วนใหญ่ของ Einstein ที่สำนักงานสิทธิบัตรนั้นเกี่ยวข้องกับคำถามเกี่ยวกับการส่งสัญญาณไฟฟ้าและการประสานเวลาของกลไกไฟฟ้า ปัญหาทางเทคนิคเหล่านี้จะปรากฏซ้ำ ๆ ในการทดลองทางความคิดของ Einstein ในที่สุดก็นำเขาไปสู่ข้อสรุปที่รุนแรงเกี่ยวกับธรรมชาติของแสงและการเชื่อมต่อพื้นฐานระหว่างอวกาศและเวลา
ในปี 1900 เขาตีพิมพ์บทความเรื่อง“Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen” (“ บทสรุปจากปรากฏการณ์น่ากลัว”) จากทฤษฎีแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันเขาเสนอในบทความนี้ว่าทฤษฎีที่ว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลทั้งหมดเป็นฟังก์ชันสากลของระยะทางซึ่งคล้ายกับแรงโน้มถ่วงกำลังสองที่ผกผัน สิ่งนี้จะได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่ถูกต้อง แต่การตีพิมพ์บทความในเกียรติAnnalen der Physik (วารสารฟิสิกส์) ได้รับความสนใจจากโลกวิชาการ
เมื่อวันที่ 30 เมษายน 2448 ไอน์สไตน์ทำวิทยานิพนธ์ของเขาเสร็จสิ้นภายใต้สายตาที่จับตามองของศาสตราจารย์อัลเฟรดไคลเนอร์ศาสตราจารย์ด้านการทดลองฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัย วิทยานิพนธ์ของเขา - ซึ่งมีชื่อว่า“ การกำหนดมิติใหม่ของโมเลกุล” - ทำให้เขาได้รับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยซูริค
ในปีเดียวกันนั้นเองเมื่อเกิดการระเบิดของพลังงานทางปัญญาที่สร้างสรรค์ - สิ่งที่เขารู้จัก “ annus mirabilis” (ปีแห่งปาฏิหาริย์) - Einstein ได้ตีพิมพ์บทความสี่เรื่องเกี่ยวกับโฟโตอิเล็กทริกการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนการสัมพัทธภาพพิเศษและความเท่าเทียมกันของมวลและพลังงานซึ่งจะพาเขาไปยังชุมชนวิทยาศาสตร์นานาชาติ
ในปี 1908 เขาได้รับแต่งตั้งเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยเบิร์น ในปีต่อไปนี้หลังจากให้การบรรยายเกี่ยวกับไฟฟ้าและหลักการสัมพัทธภาพที่มหาวิทยาลัยซูริคอัลเฟรดไคลเนอร์แนะนำให้เขารู้จักอาจารย์ที่เพิ่งสร้างใหม่ในสาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Einstein ได้รับการแต่งตั้งรองศาสตราจารย์ใน 1,909.
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2454 ไอน์สไตน์เป็นศาสตราจารย์เต็มขั้นที่มหาวิทยาลัยชาร์ลส์ - เฟอร์ดินานด์ในปราก์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจักรวรรดิออสโตร - ฮังการีในเวลานั้น ในช่วงเวลาที่เขาอยู่ในปรากเขาได้เขียนผลงานทางวิทยาศาสตร์ 11 เรื่องโดย 5 เรื่องเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ทางรังสีและทฤษฎีควอนตัมของของแข็ง
ในเดือนกรกฎาคมปี 1912 เขากลับไปที่สวิตเซอร์แลนด์และ ETH ซูริคซึ่งเขาสอนเกี่ยวกับกลศาสตร์การวิเคราะห์และอุณหพลศาสตร์จนถึงปี 1914 ในช่วงเวลาที่ ETH ซูริคเขายังศึกษากลศาสตร์ต่อเนื่องและทฤษฎีโมเลกุลของความร้อนและปัญหาความโน้มถ่วง ในปี 1914 เขากลับไปยังประเทศเยอรมนีและได้รับแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์ Kaiser Wilhelm (1914–1932) และศาสตราจารย์ที่ Humboldt University of Berlin
ในไม่ช้าเขาก็กลายเป็นสมาชิกของปรัสเซียน Academy of Sciences และจาก 1,916 ถึง 1,918 เขาทำหน้าที่เป็นประธานของสมาคมกายภาพเยอรมัน. ในปี 1920 เขากลายเป็นสมาชิกต่างประเทศของราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์และศิลป์แห่งเนเธอร์แลนด์และได้รับเลือกเป็นสมาชิกต่างประเทศของ Royal Society (ForMemRS) ในปี 1921
สถานะผู้ลี้ภัย:
ในปี 1933 ไอน์สไตน์ได้เดินทางไปเยือนสหรัฐอเมริกาเป็นครั้งที่สาม แต่แตกต่างจากการเข้าชมก่อนหน้านี้ - ที่เขาดำเนินการชุดการบรรยายและทัวร์ - ในโอกาสนี้เขารู้ว่าเขาไม่สามารถกลับไปยังประเทศเยอรมนีเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของลัทธินาซีภายใต้อดอล์ฟฮิตเลอร์ หลังจากการแสดงที่ศาสตราจารย์สองสามเดือนที่มหาวิทยาลัยอเมริกันเขาและภรรยาเอลซ่าเดินทางไปแอนต์เวิร์ปเบลเยียมในเดือนมีนาคมปี 1933
เมื่อพวกเขามาถึงเมื่อพวกเขารู้ว่ากระท่อมของพวกเขาถูกจู่โจมโดยพวกนาซีและเรือใบส่วนตัวยึด Einstein สละสัญชาติเยอรมันของเขา อีกหนึ่งเดือนต่อมาผลงานของ Einstein อยู่ในกลุ่มเป้าหมายของการเผาหนังสือของนาซีและเขาถูกจัดให้อยู่ในรายชื่อ“ ศัตรูของระบอบการปกครองของเยอรมนี” ด้วยเงินจำนวน 5,000 ดอลลาร์บนหัวของเขา
ในช่วงเวลานี้ไอน์สไตน์ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของชุมชนชาวเยอรมันและชาวยิวผู้รักชาติในเบลเยียมซึ่งหลายคนเป็นนักวิทยาศาสตร์ ในช่วงสองสามเดือนแรกเขาเช่าบ้านใน De Haan เบลเยียมซึ่งเขาอาศัยและทำงานอยู่ นอกจากนี้เขายังอุทิศตนเพื่อช่วยเหลือนักวิทยาศาสตร์ชาวยิวให้หลบหนีการกดขี่ข่มเหงและสังหารด้วยมือของพวกนาซี
ในเดือนกรกฎาคมปี 1933 เขาไปอังกฤษตามคำเชิญส่วนตัวของเพื่อนและผู้บัญชาการทหารเรือผู้บัญชาการโอลิเวอร์ล็อกเกอร์ - แลมสัน เขาได้พบกับสมาชิกรัฐสภาวินสตันเชอร์ชิลล์และอดีตนายกรัฐมนตรีลอยด์จอร์จและขอให้พวกเขาช่วยนำนักวิทยาศาสตร์ชาวยิวออกจากประเทศเยอรมนี ตามที่นักประวัติศาสตร์คนหนึ่งเชอร์ชิลล์ส่งนักฟิสิกส์เฟรดเดอริก Lindemann ไปยังเยอรมนีเพื่อค้นหานักวิทยาศาสตร์ชาวยิวและวางไว้ในมหาวิทยาลัยของอังกฤษ
ไอน์สไตน์ได้ติดต่อกับผู้นำของประเทศอื่น ๆ รวมถึงนายกรัฐมนตรีตุรกีอิสเมทอิโนนูเพื่อขอความช่วยเหลือจากประชาชนชาวยิวที่หลบหนีจากพวกนาซี ในเดือนกันยายนปี 1933 เขาเขียนถึงInönüขอตำแหน่งนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน - ยิวที่ว่างงาน จากจดหมายของไอน์สไตน์ชาวยิวได้เชิญชาวตุรกีเข้าร่วมกว่า 1,000 คน
แม้ว่า Locker-Lamspon ขอเรียกร้องให้รัฐสภาของสหราชอาณาจักรขยายความเป็นพลเมืองไปยังไอน์สไตน์ แต่ความพยายามของเขาก็ล้มเหลวและไอน์สไตน์ยอมรับข้อเสนอก่อนหน้านี้จากสถาบันปรินซ์ตันเพื่อการศึกษาขั้นสูงในรัฐนิวเจอร์ซีย์ ในเดือนตุลาคมปี 1933 ไอน์สไตน์เดินทางมาถึงสหรัฐอเมริกาและเข้ารับตำแหน่ง
ในเวลานั้นมหาวิทยาลัยอเมริกันส่วนใหญ่มีคณาจารย์หรือนักศึกษาชาวยิวน้อยหรือไม่มีเนื่องจากโควต้าที่ จำกัด จำนวนชาวยิวที่สามารถลงทะเบียนหรือสอนได้ สิ่งเหล่านี้จะหมดอายุในปีพ. ศ. 2483 แต่ยังคงเป็นอุปสรรคสำหรับนักวิทยาศาสตร์ชาวยิว - อเมริกันที่จะเข้าร่วมในชีวิตการศึกษาและได้รับการศึกษาในมหาวิทยาลัย
ในปี 1935 ไอน์สไตน์ยื่นขอสัญชาติถาวรในสหรัฐอเมริกาซึ่งเขาได้รับในปี 2483 เขาจะยังคงอยู่ในสหรัฐฯและรักษาความร่วมมือกับสถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูงจนกระทั่งเขาเสียชีวิตในปี 2498 ในช่วงเวลานี้ไอน์สไตน์พยายามพัฒนา ทฤษฎีภาคสนามแบบครบวงจรและเพื่อลบล้างการตีความที่เป็นที่ยอมรับของฟิสิกส์ควอนตัมทั้งสองไม่ประสบความสำเร็จ
โครงการแมนฮัตตัน:
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ไอน์สไตน์มีบทบาทสำคัญในการสร้างโครงการแมนฮัตตัน - การพัฒนาระเบิดปรมาณู โครงการนี้เริ่มต้นหลังจากไอน์สไตน์ได้รับการติดต่อจากกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักฟิสิกส์ชาวฮังการีLeóSzilárdในปี 2482 หลังจากได้ยินคำเตือนของโครงการอาวุธนิวเคลียร์ของนาซีเขาได้ร่วมเขียนจดหมายถึงประธานาธิบดีรูสเวลต์ ของอาวุธในมือของนาซี
แม้ว่าผู้รักความสงบที่ไม่เคยคิดว่าความคิดในการใช้ฟิสิกส์นิวเคลียร์เพื่อประโยชน์ในการพัฒนาอาวุธไอน์สไตน์เป็นกังวลกับพวกนาซีที่มีอาวุธเช่นนี้ ด้วยเหตุนี้เขากับซิลลาร์ดพร้อมกับผู้ลี้ภัยคนอื่น ๆ เช่นเอ็ดเวิร์ดเทลเลอร์และยูจีนวิกเนอร์กล่าวว่า“ ถือเป็นความรับผิดชอบของพวกเขาที่จะเตือนชาวอเมริกันถึงความเป็นไปได้ที่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันอาจชนะการแข่งขันเพื่อสร้างระเบิดปรมาณู จงเต็มใจมากกว่าที่จะใช้อาวุธเช่นนี้”
ตามที่นักประวัติศาสตร์ Sarah J. Diehl และ James Clay Moltz จดหมายดังกล่าวเป็น“ สิ่งกระตุ้นที่สำคัญสำหรับการยอมรับการสอบสวนอย่างจริงจังเกี่ยวกับอาวุธนิวเคลียร์ในสหรัฐอเมริกาในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง” นอกจากจดหมายฉบับนี้แล้ว Einstein ยังใช้ความสัมพันธ์ของเขากับราชวงศ์เบลเยียมและแม่ราชินีแห่งเบลเยียมเพื่อเข้าถึงทูตส่วนตัวของสำนักงานไข่ขาวของทำเนียบขาวซึ่งเขาได้พบกับรูสเวลต์เพื่อหารือเกี่ยวกับอันตรายเป็นการส่วนตัว
อันเป็นผลมาจากจดหมายของ Einstein และการประชุมของเขากับ Roosevelt สหรัฐอเมริกาได้ริเริ่มโครงการ Manhattan และระดมทรัพยากรที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อการวิจัยสร้างและทดสอบระเบิดปรมาณู ในปีพ. ศ. 2488 การแข่งขันด้านอาวุธนี้ได้รับชัยชนะโดยฝ่ายพันธมิตรเนื่องจากเยอรมนีไม่เคยประสบความสำเร็จในการสร้างอาวุธปรมาณูของตนเอง
ไอน์สไตน์เป็นผู้รักความสงบถี่ถ้วนในเวลาต่อมาจะเสียใจอย่างสุดซึ้งที่เขามีส่วนร่วมในการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ ดังที่เขาได้พูดกับเพื่อนของเขา Linus Pauling ในปี 1954 (หนึ่งปีก่อนที่เขาจะเสียชีวิต):“ ฉันทำผิดพลาดครั้งใหญ่ครั้งหนึ่งในชีวิตของฉัน - เมื่อฉันลงนามในจดหมายถึงประธานาธิบดีรูสเวลต์แนะนำว่า แต่มีเหตุผลบางอย่าง - อันตรายที่เยอรมันจะทำให้พวกเขา”
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ:
แม้ว่าไอน์สไตน์จะประสบความสำเร็จอย่างมีนัยสำคัญในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในการมีส่วนร่วมในการก่อตั้งโครงการแมนฮัตตัน แต่ทฤษฎีที่โด่งดังที่สุดของเขาก็คือสิ่งที่แสดงโดยสมการง่าย ๆ E = แมค² (ในกรณีที่ E คือพลังงาน ม. คือมวลและ ค คือความเร็วของแสง) ทฤษฎีนี้จะล้มล้างความคิดทางวิทยาศาสตร์และออร์โธดอกหลายศตวรรษ
แต่แน่นอนไอน์สไตน์ไม่ได้พัฒนาทฤษฎีนี้ในสุญญากาศและถนนที่พาเขาไปสู่ข้อสรุปว่าเวลาและสถานที่สัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์นานและคดเคี้ยว สมมติฐานสุดท้ายของ Einstein เกี่ยวกับสัมพัทธภาพส่วนใหญ่เป็นความพยายามที่จะกระทบกฎของกลศาสตร์ของนิวตันกับกฎของแม่เหล็กไฟฟ้า (ตามลักษณะสมการของแมกซ์เวลล์และกฎหมายบังคับ Lorentz)
บางครั้งนักวิทยาศาสตร์ได้ต่อสู้กับความไม่สอดคล้องระหว่างสองฟิลด์นี้ซึ่งสะท้อนให้เห็นในฟิสิกส์ของนิวตัน ในขณะที่ไอแซกนิวตันได้ติดตามความคิดเกี่ยวกับพื้นที่และเวลาที่แน่นอนเขายังยึดมั่นในหลักการสัมพัทธภาพของกาลิเลโอซึ่งกล่าวว่า: “ ผู้สังเกตการณ์สองคนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วและทิศทางคงที่ด้วยความเคารพซึ่งกันและกันจะได้ผลลัพธ์เดียวกันสำหรับการทดลองเชิงกลทั้งหมด”
เมื่อวันที่ 2448 เมื่อไอน์สไตน์ตีพิมพ์เอกสารน้ำเชื้อของเขา "ในกระแสไฟฟ้าของการเคลื่อนไหวร่างกาย“ ฉันทามติการทำงานในหมู่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าแสงที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เคลื่อนที่จะถูกลากไปตามตัวกลาง ในทางกลับกันนี่หมายความว่าความเร็วที่วัดได้ของแสงจะเป็นผลรวมของความเร็วอย่างง่าย ตลอด ขนาดกลางบวกกับความเร็ว ของ สื่อนั้น
ทฤษฏีนี้ยังถือได้ว่าอวกาศนั้นเต็มไปด้วย“ luminiferous aether” ซึ่งเป็นสมมุติฐานที่เชื่อว่าจำเป็นสำหรับการแพร่กระจายของแสงทั่วทั้งจักรวาล ตามอากาศธาตุนี้จะถูกลากหรือเคลื่อนย้ายภายในวัตถุที่เคลื่อนไหว อย่างไรก็ตามฉันทามตินี้ส่งผลให้เกิดปัญหาทางทฤษฎีมากมายซึ่งตามเวลาของไอน์สไตน์ยังคงไม่ได้รับการแก้ไข
สำหรับหนึ่งนักวิทยาศาสตร์ล้มเหลวในการค้นหาสภาวะการเคลื่อนที่แบบสัมบูรณ์ซึ่งบ่งชี้ว่าหลักการสัมพัทธภาพของการเคลื่อนไหว (เช่นนั้นเท่านั้น ญาติ สามารถสังเกตการเคลื่อนไหวได้และไม่มีมาตรฐานที่แน่นอนสำหรับการพักผ่อน) ถูกต้อง ประการที่สองยังมีปัญหาอย่างต่อเนื่องที่เกิดขึ้นจาก "การทำให้เป็นตัวเอกของดาวฤกษ์" ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่การเคลื่อนไหวที่ชัดเจนของวัตถุท้องฟ้าเกี่ยวกับตำแหน่งของพวกเขาขึ้นอยู่กับความเร็วของผู้สังเกต
นอกจากนี้การทดสอบที่ทำกับความเร็วของแสงในน้ำ (การทดลอง Fizeau) ระบุว่าแสงที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เคลื่อนที่จะถูกลากไปตามตัวกลาง แต่ไม่มากเท่าที่ควร สิ่งนี้สนับสนุนการทดลองอื่น ๆ - เช่นสมมุติการลากอากาศธาตุบางส่วนของเฟรสและการทดลองของเซอร์จอร์จสโต๊ก - ซึ่งเสนอว่าอากาศธาตุมีการดำเนินการบางส่วนหรือทั้งหมดตามสสาร
ทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษของ Einstein มีความก้าวล้ำในเรื่องที่เขาแย้งว่าความเร็วของแสงนั้นเท่ากันในกรอบอ้างอิงเฉื่อยทั้งหมดและแนะนำแนวคิดที่ว่าการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญเกิดขึ้นเมื่อสิ่งต่าง ๆ เคลื่อนเข้าใกล้ความเร็วแสง สิ่งเหล่านี้รวมถึงกรอบเวลา - อวกาศของวัตถุที่เคลื่อนไหวซึ่งดูเหมือนจะชะลอตัวลงและหดตัวในทิศทางของการเคลื่อนไหวเมื่อวัดในกรอบของผู้สังเกตการณ์
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของ Einstein เป็นที่รู้จักกันดีการสังเกตการณ์ของเขาทำให้สมการของแมกซ์เวลนั้นสอดคล้องกับกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กด้วยกฎของกลศาสตร์ทำให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ง่ายขึ้นโดยการใช้คำอธิบายภายนอกที่ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์อื่น ๆ มันยังสอดคล้องกับความเร็วแสงที่สังเกตได้โดยตรงและเป็นสาเหตุของความผิดปกติที่สังเกตได้
โดยธรรมชาติแล้วทฤษฎีของ Einstein ได้พบกับปฏิกิริยาที่หลากหลายจากชุมชนวิทยาศาสตร์และจะยังคงเป็นที่ถกเถียงกันมาหลายปี ด้วยสมการเดียวของเขา E = แมค², ไอน์สไตน์ทำให้การคำนวณง่ายขึ้นอย่างมากเพื่อให้เข้าใจว่าแสงแพร่กระจายได้อย่างไร นอกจากนี้เขายังแนะนำด้วยว่าพื้นที่และเวลานั้น (เช่นเดียวกับสสารและพลังงาน) เป็นเพียงการแสดงออกที่แตกต่างกันในสิ่งเดียวกัน
ระหว่างปีพ. ศ. 2450 และ 2454 ขณะที่ยังคงทำงานอยู่ที่สำนักงานสิทธิบัตรไอน์สไตน์เริ่มพิจารณาว่าสัมพัทธภาพพิเศษสามารถนำไปใช้กับสนามแรงโน้มถ่วงได้อย่างไรสิ่งที่ต่อมาเป็นที่รู้จักกันในชื่อทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป สิ่งนี้เริ่มต้นด้วยบทความชื่อ“บนหลักการสัมพัทธภาพและข้อสรุปมาจากมัน“ ที่ตีพิมพ์ในปี 1907 ซึ่งเขาพูดถึงว่ากฎสัมพัทธภาพพิเศษอาจนำไปใช้กับการเร่งความเร็วได้อย่างไร
ในระยะสั้นเขาแย้งว่าการตกฟรีเป็นแรงเฉื่อยจริงๆ และสำหรับผู้สังเกตการณ์จะต้องใช้กฎสัมพัทธภาพพิเศษ เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในนามหลักการความเท่าเทียมซึ่งระบุว่ามวลความโน้มถ่วงนั้นเหมือนกับมวลเฉื่อย ในบทความเดียวกันไอน์สไตน์ยังทำนายปรากฏการณ์ของการขยายเวลาความโน้มถ่วงด้วยซึ่งผู้สังเกตการณ์สองคนตั้งอยู่ที่ระยะทางต่างกันจากมวลโน้มถ่วงที่รับรู้ถึงความแตกต่างในระยะเวลาระหว่างเหตุการณ์สองเหตุการณ์
ในปี 1911 ไอน์สไตน์ตีพิมพ์“เรื่องอิทธิพลของความโน้มถ่วงที่มีต่อการแพร่กระจายของแสง“ ซึ่งขยายในบทความ 1907 ในบทความนี้เขาทำนายว่ากล่องที่บรรจุนาฬิกาที่เร่งความเร็วขึ้นจะได้สัมผัสกับเวลาเร็วกว่านาฬิกาที่ยังคงอยู่ในเขตความโน้มถ่วงไม่เปลี่ยนแปลง เขาสรุปว่าอัตราของนาฬิกาขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพวกเขาในสนามโน้มถ่วงและความแตกต่างของอัตรานั้นเป็นสัดส่วนกับศักยภาพของแรงโน้มถ่วงต่อการประมาณครั้งแรก
ในบทความเดียวกันเขาทำนายว่าการเบี่ยงเบนของแสงจะขึ้นอยู่กับมวลของร่างกายที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้พิสูจน์แล้วว่ามีอิทธิพลอย่างยิ่งเพราะเป็นครั้งแรกที่เขาเสนอข้อเสนอที่สามารถทดสอบได้ ในปี 1919 นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน Erwin Finlay-Freundlich กระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกทดสอบทฤษฎีนี้โดยการวัดการเบี่ยงเบนของแสงในช่วงสุริยุปราคาเดือนพฤษภาคม 1929
คำทำนายของ Einstein ได้รับการยืนยันโดย Sir Arthur Eddington ซึ่งจะมีการประกาศการสังเกตการณ์หลังจากนั้นไม่นาน ในวันที่ 7 พ.ย. 1919 เวลา เผยแพร่ผลลัพธ์ภายใต้หัวข้อ:“ การปฏิวัติในวิทยาศาสตร์ - ทฤษฎีใหม่ของจักรวาล - แนวคิดของนิวตัน” โค่นล้ม” ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้ถูกพัฒนาเป็นเครื่องมือสำคัญในฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่ มันเป็นรากฐานสำหรับความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับหลุมดำพื้นที่ของพื้นที่ที่แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงนั้นแข็งแกร่งมากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีได้
ทฤษฎีควอนตัมสมัยใหม่:
Einstein ยังช่วยพัฒนาทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม ตลอดทศวรรษที่ 1910 วิทยาศาสตร์นี้กำลังขยายขอบเขตเพื่อครอบคลุมระบบที่แตกต่างกันมากมาย ไอน์สไตน์สนับสนุนการพัฒนาเหล่านี้โดยการพัฒนาทฤษฎีของควอนตั้นต่อแสงและใช้มันเพื่ออธิบายถึงผลกระทบทางอุณหพลศาสตร์ต่างๆที่ขัดแย้งกับกลไกดั้งเดิม
ในกระดาษ 2448 ของเขา "ในมุมมองของการแก้ปัญหาเกี่ยวกับการผลิตและการเปลี่ยนแปลงของแสง“ เขาตั้งสมมติฐานว่าแสงนั้นประกอบด้วยอนุภาคที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น (เช่นควอนตั้ม) ทฤษฎีนี้จะถูกปฏิเสธโดยผู้ร่วมสมัยของเขา - รวมถึง Neils Bohr และ Max Planck - แต่จะได้รับการพิสูจน์ในปี 1919 ด้วยการทดลองที่วัดผลของแสง
เขาขยายเพิ่มเติมในบทความของเขาใน 1908“การพัฒนามุมมองของเราเกี่ยวกับองค์ประกอบและสาระสำคัญของรังสี“ ที่ซึ่งเขาแสดงให้เห็นว่าควอนตัมพลังงานของ Max Planck ต้องมีโมเมนต์ที่กำหนดไว้อย่างดีและทำหน้าที่เป็นอนุภาคอิสระที่มีลักษณะคล้ายอนุภาค ฟอตอน แนวคิดและแรงบันดาลใจแนวคิดของคลื่นคู่ - อนุภาค (เช่นแสงทำตัวเป็นทั้งอนุภาคและคลื่น) ในกลศาสตร์ควอนตัม
ในกระดาษของเขาปี 1907“ทฤษฎีการแผ่รังสีของพลังค์และทฤษฎีความร้อนจำเพาะ“, Einstein เสนอแบบจำลองของสสารที่แต่ละอะตอมในโครงสร้างขัดแตะเป็นออสซิลเลเตอร์ฮาร์มอนิกอิสระ - ซึ่งมีอยู่ในสถานะที่เว้นระยะเท่ากัน เขาเสนอทฤษฎีนี้เพราะเป็นการสาธิตที่ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่ากลศาสตร์ควอนตัมสามารถแก้ปัญหาความร้อนเฉพาะในกลศาสตร์คลาสสิก
ในปีพ. ศ. 2460 ไอน์สไตน์ตีพิมพ์บทความชื่อ“ทฤษฎีควอนตัมการแผ่รังสี” ที่เสนอความเป็นไปได้ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นกระบวนการทางกายภาพที่ทำให้การขยายคลื่นไมโครเวฟเป็นไปได้และเลเซอร์ บทความนี้มีอิทธิพลอย่างมากในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมในภายหลังเนื่องจากเป็นบทความแรกที่แสดงให้เห็นว่าสถิติการเปลี่ยนอะตอมมีกฎง่าย ๆ
งานนี้จะเป็นแรงบันดาลใจให้บทความของ Erwin Schrödingerในปี 1926“การแบ่งปริมาณเป็นปัญหาค่าเฉพาะ“ ในบทความนี้เขาตีพิมพ์สมการชโรดิงเงอร์ที่โด่งดังในปัจจุบันซึ่งเขาอธิบายว่าสถานะควอนตัมของระบบควอนตัมเปลี่ยนไปตามกาลเวลาอย่างไร บทความนี้ได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งในความสำเร็จที่สำคัญที่สุดของศตวรรษที่ยี่สิบและสร้างการปฏิวัติในพื้นที่ส่วนใหญ่ของกลศาสตร์ควอนตัมเช่นเดียวกับฟิสิกส์และเคมีทั้งหมด
ทันเวลาที่น่าสนใจไอน์สไตน์จะไม่พอใจกับทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมที่เขาช่วยสร้างรู้สึกว่ามันเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความสับสนวุ่นวายและการสุ่มในวิทยาศาสตร์ ในการตอบสนองเขาทำคำพูดที่มีชื่อเสียงของเขา:“ พระเจ้าไม่ได้เล่นที่ลูกเต๋า” และกลับไปที่การศึกษาปรากฏการณ์ควอนตัม
สิ่งนี้ทำให้เขาเสนอ Einstein – Podolsky – Rosen เส้นขนาน (EPR เส้นขนาน) ชื่อสำหรับ Einstien และผู้ร่วมงานของเขา - Boris Podolisky และ Nathan Rosen ในบทความปี 1935 ของพวกเขา“ คำอธิบายเชิงควอนตัมเชิงกลเกี่ยวกับความเป็นจริงทางกายภาพได้รับการพิจารณาว่าสมบูรณ์หรือไม่?” พวกเขาอ้างว่าแสดงให้เห็นว่าการพัวพันของควอนตัมเป็นการฝ่าฝืน
ในการทำเช่นนั้นพวกเขายืนยันว่าฟังก์ชั่นคลื่นของกลศาสตร์ควอนตัมไม่ได้ให้คำอธิบายที่สมบูรณ์ของความเป็นจริงทางกายภาพความขัดแย้งที่สำคัญซึ่งจะมีนัยสำคัญสำหรับการตีความกลศาสตร์ควอนตัม แม้ว่าความขัดแย้งของ EPR จะพิสูจน์ได้ไม่ถูกต้องหลังจากการตายของ Einstein แต่ก็มีส่วนช่วยในสาขาที่เขาช่วยสร้าง แต่ต่อมาจะพยายามพิสูจน์หักล้างจนกว่าจะสิ้นสุดวันของเขา
ค่าคงที่จักรวาลและหลุมดำ:
ในปี 1917 ไอน์สไตน์ได้ประยุกต์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเพื่อสร้างแบบจำลองโครงสร้างของจักรวาลโดยรวม แม้ว่าเขาจะชอบความคิดของเอกภพที่นิรันดร์และไม่เปลี่ยนแปลง แต่ก็ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีของเขาเกี่ยวกับสัมพัทธภาพซึ่งทำนายว่าจักรวาลนั้นอยู่ในสภาวะขยายตัวหรือหดตัว
ไอน์สไตน์ได้เสนอแนวคิดใหม่เกี่ยวกับทฤษฎีที่เรียกว่าค่าคงที่จักรวาล (แสดงโดยแลมบ์ดา) จุดประสงค์ของการทำแบบนี้คือการแก้ไขผลกระทบของแรงโน้มถ่วงและทำให้ระบบทั้งหมดยังคงอยู่ในทรงกลมนิรันดร์คงที่ อย่างไรก็ตามในปี 1929 เอ็ดวินฮับเบิลยืนยันว่าจักรวาลกำลังขยายตัว หลังจากเยี่ยมชมหอดูดาว Mount Wilson พร้อมฮับเบิลแล้วไอน์สไตน์ได้ยกเลิกค่าคงที่ทางดาราศาสตร์อย่างเป็นทางการ
อย่างไรก็ตามแนวคิดดังกล่าวได้รับการทบทวนอีกครั้งในช่วงปลายปี 2013 เมื่อต้นฉบับที่ยังไม่ได้เปิดโดย Einstein (ยังมีชื่อ“เกี่ยวกับปัญหาจักรวาลวิทยา") ถูกค้นพบ. ในต้นฉบับนี้ Einstein เสนอการแก้ไขแบบจำลองซึ่งค่าคงที่มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างเรื่องใหม่เมื่อเอกภพขยายตัวดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าความหนาแน่นเฉลี่ยของเอกภพไม่เคยเปลี่ยนแปลง
สิ่งนี้สอดคล้องกับโมเดล Steady State รุ่นล้าสมัยที่ไม่ได้ใช้ในปัจจุบัน (เสนอในปี 1949) และด้วยความเข้าใจสมัยใหม่เกี่ยวกับพลังงานมืด ในสาระสำคัญสิ่งที่ไอน์สไตน์อธิบายไว้ในชีวประวัติของเขาว่า "ความผิดพลาดครั้งใหญ่ที่สุด" ของเขาในที่สุดก็จะถูกประเมินใหม่และถือเป็นส่วนหนึ่งของความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ของจักรวาล - การดำรงอยู่ของมวลและพลังงานที่มองไม่เห็น
ในปี 1915 ไม่กี่เดือนหลังจาก Einstein ได้ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันและนักดาราศาสตร์ Karl Schwarzschild พบวิธีการแก้สมการสนาม Einstein ที่อธิบายถึงสนามโน้มถ่วงของจุดและมวลทรงกลม วิธีการแก้ปัญหานี้เรียกว่า Schwarzschild radius อธิบายถึงจุดที่มวลของทรงกลมถูกบีบอัดจนความเร็วในการหลบหนีจากพื้นผิวจะเท่ากับความเร็วของแสง
ในเวลานั้นนักฟิสิกส์คนอื่น ๆ ก็มาถึงข้อสรุปเดียวกันอย่างอิสระ ในปี 1924 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Arthur Eddington ให้ความเห็นว่าทฤษฎีของ Einstein ช่วยให้เราสามารถแยกแยะความหนาแน่นขนาดใหญ่มากเกินไปสำหรับดาวฤกษ์ที่มองเห็นได้โดยอ้างว่าพวกเขาจะ“ สร้างความโค้งของดาวฤกษ์ในอวกาศเป็นระยะเวลานาน ข้างนอก (เช่นไม่มีที่ไหนเลย)”
ในปี 1931 นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอเมริกันอินเดียน Subrahmanyan Chandrasekhar คำนวณโดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษว่าวัตถุที่ไม่หมุนของอิเล็กตรอนที่เสื่อมสภาพเหนือมวลที่ จำกัด จะยุบตัว ในปี 1939 Robert Oppenheimer และคนอื่น ๆ เห็นพ้องกับการวิเคราะห์ของ Chandrasekhar โดยอ้างว่าดาวนิวตรอนที่อยู่เหนือขีด จำกัด ที่กำหนดจะยุบลงในหลุมดำและสรุปว่าไม่มีกฎทางฟิสิกส์ที่น่าจะแทรกแซงและหยุดอย่างน้อยดาวบางดวงจากการยุบลงสู่หลุมดำ
Oppenheimer และผู้เขียนร่วมของเขาตีความเอกพจน์ที่ขอบเขตของรัศมี Schwarzschild ตามที่ระบุว่านี่เป็นขอบเขตของฟองสบู่ซึ่งเวลาหยุดลง สำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอกพวกเขาจะเห็นพื้นผิวของดาวที่ถูกแช่แข็งในเวลาที่เกิดการล่มสลายทันที แต่ผู้สังเกตการณ์ที่มีข้อผิดพลาดจะมีประสบการณ์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง
ความสำเร็จอื่น ๆ :
นอกเหนือจากการปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเวลาพื้นที่การเคลื่อนไหวและแรงโน้มถ่วงด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและทั่วไปแล้ว Einstein ยังได้มีส่วนร่วมอื่น ๆ อีกมากมายในสาขาฟิสิกส์ ในความเป็นจริง Einstein ตีพิมพ์หนังสือและบทความนับร้อยในชีวิตของเขาเช่นเดียวกับเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 300 ฉบับและหนังสือที่ไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์ 150 ฉบับ
เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม 2014 มหาวิทยาลัยและจดหมายเหตุทั่วโลกเริ่มปล่อยเอกสารที่รวบรวมโดย Einstein อย่างเป็นทางการซึ่งประกอบด้วยเอกสารที่ไม่ซ้ำกันกว่า 30,000 ฉบับ ตัวอย่างเช่นเอกสารสองฉบับที่ตีพิมพ์ในปี 1902 และ 1903 -“ทฤษฎีจลน์ของสมดุลความร้อนและกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์” และ“ทฤษฎีพื้นฐานของอุณหพลศาสตร์” - จัดการกับเรื่องของอุณหพลศาสตร์และการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน
ตามคำจำกัดความการเคลื่อนไหวของ Brownian ระบุว่าที่อนุภาคจำนวนเล็กน้อยกำลังสั่นโดยไม่มีทิศทางที่ต้องการในที่สุดพวกมันก็แพร่กระจายเพื่อเติมเต็มสื่อทั้งหมด การพูดถึงเรื่องนี้จากมุมมองทางสถิติไอน์สไตน์เชื่อว่าพลังงานจลน์ของอนุภาคการสั่นในตัวกลางสามารถส่งไปยังอนุภาคขนาดใหญ่ซึ่งสามารถสังเกตได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ซึ่งจะพิสูจน์การมีอยู่ของอะตอมที่มีขนาดแตกต่างกัน
เอกสารเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับกระดาษในปี ค.ศ. 1905 เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของบราวเนียนซึ่งแสดงให้เห็นว่าสามารถตีความได้ว่าเป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่ามีโมเลกุลอยู่ การวิเคราะห์นี้จะถูกตรวจสอบโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Jean-Baptiste Perrin และ Einstein ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1926 งานของเขาสร้างทฤษฎีทางกายภาพของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนและสิ้นสุดความสงสัยเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของอะตอมและโมเลกุล .
หลังจากการวิจัยของเขาเกี่ยวกับสัมพัทธภาพทั่วไป Einstein ได้เข้าสู่ชุดของความพยายามที่จะสรุปทฤษฎีทางเรขาคณิตของเขาของความโน้มถ่วงที่จะรวมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอีกด้านหนึ่งของเอนทิตีเดียว ในปี 1950 เขาอธิบาย“ ทฤษฎีสนามปึกแผ่น” ของเขาในบทความเรื่อง“ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทั่วไป“ ซึ่งอธิบายถึงความพยายามของเขาในการแก้ไขกองกำลังพื้นฐานทั้งหมดของจักรวาลให้เป็นกรอบงานเดียว
แม้ว่าเขาจะยังคงได้รับการยกย่องในการทำงานของเขาไอน์สไตน์ก็โดดเดี่ยวมากขึ้นเรื่อย ๆ ในการวิจัยของเขาและในที่สุดความพยายามของเขาก็ไม่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตามความฝันของ Einstein ในการรวมกฎทางฟิสิกส์อื่น ๆ เข้าด้วยกันด้วยแรงโน้มถ่วงยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้โดยแจ้งความพยายามในการพัฒนาทฤษฎีของทุกอย่าง (ToE) - โดยเฉพาะอย่างยิ่ง String Theory ที่ทุ่งเชิงเรขาคณิตปรากฏในฉากควอนตัมเชิงกล
งานของเขากับ Podolsky และ Rosen โดยหวังว่าจะพิสูจน์แนวคิดของสิ่งกีดขวางทางควอนตัมได้นำไอน์สไตน์และเพื่อนร่วมงานของเขาไปเสนอแบบจำลองของหนอน โดยการใช้ทฤษฎีของ Schwarzschild เกี่ยวกับหลุมดำและในความพยายามที่จะสร้างแบบจำลองอนุภาคมูลฐานที่มีประจุเป็นวิธีแก้ปัญหาสมการสนามโน้มถ่วงเขาอธิบายสะพานระหว่างพื้นที่ว่างสองแผ่น
หากปลายด้านหนึ่งของรูหนอนถูกประจุในเชิงบวกปลายอีกด้านจะถูกประจุลบ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ไอน์สไตน์เชื่อว่าคู่ของอนุภาคและปฏิปักษ์สามารถพันกันได้โดยไม่ละเมิดกฎหมายสัมพัทธภาพ แนวคิดนี้ได้เห็นการทำงานค่อนข้างน้อยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการสร้างไส้เดือนแม่เหล็กในห้องปฏิบัติการ
และในปี 1926 ไอน์สไตน์และนักเรียนเก่าของเขาLeóSzilárdได้ประดิษฐ์ตู้เย็นไอน์สไตน์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและอาศัยการดูดซับความร้อนเพื่อทำให้เนื้อหาเย็นลง ในเดือนพฤศจิกายนปี 1930 พวกเขาได้รับรางวัลสิทธิบัตรสำหรับการออกแบบของพวกเขา อย่างไรก็ตามในไม่ช้าความพยายามของพวกเขาก็ถูกทำลายโดยยุคเศรษฐกิจตกต่ำการประดิษฐ์ของฟรีออนและ บริษัท อีเลคโทรลักซ์ของสวีเดนได้รับสิทธิบัตรของพวกเขา
ความพยายามที่จะรื้อฟื้นเทคโนโลยีดังกล่าวเริ่มขึ้นใน 90s และ 2000s โดยมีทีมนักศึกษาจาก Georgia Tech และ Oxford University พยายามสร้างตู้เย็น Einstein รุ่นของตนเอง เนื่องจากการเชื่อมต่อที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของฟรีออนต่อการลดลงของโอโซนและความปรารถนาที่จะลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยใช้ไฟฟ้าน้อยลงการออกแบบจึงถือเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์สำหรับโลกกำลังพัฒนา
ความตายและมรดก:
เมื่อวันที่ 17 เมษายน 1955 อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ประสบกับภาวะตกเลือดภายในที่เกิดจากการแตกของโป่งพองของหลอดเลือดในช่องท้องซึ่งเขาได้ทำการผ่าตัดเป็นเวลาเจ็ดปีก่อน เขารับร่างคำปราศรัยที่เขาเตรียมไว้สำหรับการปรากฏตัวทางโทรทัศน์เพื่อเป็นการระลึกถึงวันครบรอบปีที่เจ็ดของรัฐอิสราเอลกับเขาที่โรงพยาบาล แต่เขาไม่ได้มีชีวิตอยู่นานพอที่จะทำให้เสร็จ
Einstein ปฏิเสธการผ่าตัดโดยกล่าวว่า“ ฉันต้องการไปเมื่อต้องการ มันไม่มีรสจืดเพื่อยืดอายุเทียม ฉันได้ทำการแบ่งปันของฉันมันเป็นเวลาที่จะไป ฉันจะทำมันอย่างหรูหรา” เขาเสียชีวิตในโรงพยาบาลพรินซ์ตันในเช้าวันรุ่งขึ้นตอนอายุ 76 หลังจากทำงานต่อจนจบ
ในระหว่างการชันสูตรศพนักพยาธิวิทยาของโรงพยาบาล Princeton (Thomas Stoltz Harvey) ได้นำสมองของ Einstein ออกเพื่อการเก็บรักษาแม้ว่าจะไม่ได้รับอนุญาตจากครอบครัวของเขาก็ตาม ตามที่ฮาร์วีย์เขาได้ทำสิ่งนี้ด้วยความหวังว่านักประสาทวิทยารุ่นต่อไปในอนาคตจะสามารถค้นพบสาเหตุของอัจฉริยะของไอน์สไตน์ ซากของ Einstein ถูกเผาและเถ้าถ่านของเขากระจัดกระจายในที่ที่ไม่เปิดเผย
สำหรับช่วงเวลาแห่งความสำเร็จของเขาไอน์สไตน์ได้รับเกียรตินิยมนับไม่ถ้วนทั้งในช่วงชีวิตของเขาและต้อ In 1921, he was awarded the Nobel Prize in Physics for his explanation of the photoelectric effect, as his theory of relativity was still considered somewhat controversial. In 1925, the Royal Society awarded him the Copley Medal, the oldest Royal Society medal still awarded.
In 1929, Max Planck presented Einstein with the Max Planck medal of the German Physical Society in Berlin, for extraordinary achievements in theoretical physics. In 1934 Einstein gave the Josiah Willard Gibbs lecture, an prestigious annual event where the American Mathematical Society awards a prize for achievements in the field of mathematics. In 1936, Einstein was awarded the Franklin Institute‘s Franklin Medal for his extensive work on relativity and the photoelectric effect.
In 1949, in honor of Einstein’s 70th birthday, the the Lewis and Rosa Strauss Memorial Fund established the Albert Einstein Award. Also known as the Albert Einstein Medal (because it is accompanied with a gold medal) this award was established to recognize high achievement in theoretical physics and the natural sciences.
Since his death, Einstein has been honored by having countless schools, buildings, and memorials named after him. The Luitpold Gymnasium, where he received his early education, was renamed the Albert Einstein Gymnasium in his honor. In August of 1955, four months after Einstein’s death, the 99th chemical element on the Periodic Table was named “einsteinium”.
Also in 1955, the Albert Einstein College of Medicine, a research-intensive not-for-profit, private, and nonsectarian medical school was founded in the Morris Park neighborhood of the Bronx in New York City. Between 1965 and 1978, the US Postal Service issued a series of commemorative stamps known as the Prominent American Series. Einstein was honored with a 8¢ stamp in 1966, the second year of the series.
Similar stamps were issued by the state of Israel in 1956 (a year after his death) and the Soviet Union in 1973. In 1973, an inner main belt asteroid was discovered, which was named 2001 Einstein in his honor. In 1977, the Albert Einstein Society was founded in Bern, Switzerland. Since 1979, they began issuing the Albert Einstein Medal, an annual award presented to people who have “rendered outstanding services” in connection with Einstein.
In 1979, the National Academy of Sciences commissioned the Albert Einstein Memorial on Constitution Avenue in central Washington, D.C. The bronze statue depicts Einstein seated with manuscript papers in hand. In 1990, his name was added to the Walhalla temple for “laudable and distinguished Germans”, which is located in Donaustauf in Bavaria.
In Potsdam, Germany, the Albert Einstein Science Park was constructed on Telegrafenberg hill. The best known building in the park is the Einstein Tower, an astrophysical observatory that was built to perform checks of Einstein’s theory of General Relativity, which has a bust of Einstein at the entrance.
In 1999 เวลา magazine named him the Person of the Century, ahead of Mahatma Gandhi and Franklin Roosevelt, among others. In the words of a biographer, “to the scientifically literate and the public at large, Einstein is synonymous with genius”. Also in 1999, an opinion poll of 100 leading physicists ranked Einstein the “greatest physicist ever”.
Also in 1999, a Gallup poll conducted recorded him as being the fourth most admired person of the 20th century in the U.S. – Mother Teresa, Martin Luther King, Jr. and John F. Kennedy ranked first through third.
The International Union of Pure and Applied Physics named 2005 the “World Year of Physics” in commemoration of the 100th anniversary of the publication of the “annus mirabilis” papers. In 2008, Einstein was inducted into the New Jersey Hall of Fame. And every year, the Chicago-based Albert Einstein Peace Prize Foundation issues the Albert Einstein Peace Prize, an award that comes with a bursary of $50,000.
Einstein has also been the subject of or inspiration for many novels, films, plays, and works of music. He is a favorite model for fictional representations of the mad scientist and the absent-minded professor, with depictions of these archetypes closely mirroring (and exaggerating) his expressive face and distinctive hairstyle.
Einstein’s contributions to the sciences are immeasurable. When he began his career, scientists were still struggling to reconcile how Newtonian mechanics applied to an ever-widening universe. But thanks to his theories, we would come to understand that there are no absolute frames of reference, and everything depends on the speed and position of the observer.
His work with the behavior of light would also help speed the revolution being made in quantum physics, where scientists began to understand the behavior of matter at the subatomic level. In so doing, Einstein helped to create the two pillars of modern science – Relativity, for dealing with objects on the macro scale; and quantum mechanics, which deals with things on the tiniest of scales.
But Einstein’s legacy goes far beyond what he advanced in his lifetime. In attempting to reconcile his personal beliefs in a universe that made sense with his scientific findings, he introduced a concept that would later become part of our current cosmological models (Dark Matter). These and other ideas would go on to be reconsidered after his death, thus proving that he was not only the greatest mind of his time, but perhaps one of the greatest minds that ever lived.
We have written many articles about Albert Einstein for Space Magazine. Here’s an article about the speed of light, and one about Why Einstein Will Never Be Wrong, and Einstein’s Theory of Relativity. And here’s are some famous Albert Einstein quotes.
Astronomy Cast also has several episodes about Einstein’s greatest theories, like Episode 235: Einstein, Episode 9: Einstein’s Theory of Special Relativity, Episode 280: Cosmological Constant, Episode 287: E=mc², and Episode 31: tring Theory, Time Travel, White Holes, Warp Speed, Multiple Dimensions, and Before the Big Bang
For more information, check out Albert Einstein’s biographical page at Biography.com and NobelPrize.org.
