Топ-7 ідей Альберта Ейнштейна, які змінили світ

Слово “Ейнштейн” можна сміливо назвати загальним. Адже прізвище цього вченого відразу з’являється в голові, коли ми говоримо про геніїв або взагалі про науку в цілому. У нього була ексцентрична зовнішність і такі ж висловлювання щодо ненаукових тем. І тим не менше, складно переоцінити його внесок у науку, адже його ідеї повністю змінили наше сприйняття Всесвіту і світу, який нас оточує, пише Livescience, інформує UAINFO.org з посиланням на Фокус.

Ось кілька ідей Альберта Ейнштейна, які змінили світ.

Простір-час

Однією з основних ідей Ейнштейна є спеціальна теорія відносності. Вона повністю змінила уявлення фізиків про простір і час. Адже вчений об’єднав ці поняття в єдиний просторово-часовий континуум. Ми відокремлюємо простір і час, оскільки вимірюємо їх у різних одиницях, у кілометрах і секундах. Але Ейнштейн показав, що вони рівнозначні і пов’язані швидкістю світла — 300 тисяч кілометрів на секунду.

Завдяки спеціальній теорії відносності ми знаємо, що ніщо не може рухатися зі швидкістю вище за швидкість світла. Це також означає, що об’єкти поводяться по-іншому, наблизившись до швидкості світла.

Якби можна було побачити космічний корабель, який досяг 80% швидкості світла під час руху, то він би виглядав на 40% коротше, ніж є насправді.

А якби вам вдалося заглянути всередину цього космічного корабля, усе б рухалося в уповільненому темпі, а годинники, щоб відрахувати хвилину, витрачали б не 60, а 100 секунд. Це означає, що екіпаж такого корабля буде старіти настільки повільніше, наскільки швидше буде летіти їхній космічний корабель.

E = mc2

Знамените рівняння Ейнштейна є, напевно, найвідомішою математичною формулою у світі, згідно з якою енергія фізичного об’єкта в стані спокою дорівнює його масі, помноженій на квадрат швидкості світла у вакуумі.

Раніше параметри маси та енергії вважалися окремими поняттями. У традиційній фізиці маса вимірює кількість речовини, яке є в об’єкті, у той час як енергія — це властивість об’єкта, що отримується в силу його руху і сил, що діють на нього. Енергія також може існувати при повній відсутності речовини, наприклад, у світлі або радіохвилях. Але відповідно до рівняння Ейнштейна, маса та енергія — це, по суті, одне і те ж.

Це означає, що об’єкт набирає масу в міру того, як рухається швидше, просто тому, що він набирає енергію. Це також означає, що навіть у нерухомому об’єкті є величезна кількість енергії.

Лазери

Хоча поява лазерів і не асоціюється з Ейнштейном, саме його ідеї зробили можливим їхню появу.

Слово “лазер” означає “посилення світла за рахунок стимульованого випромінювання”. А Ейнштейн написав статтю з квантової теорії випромінювання, у якій описав, як фотон світла, що проходить через речовину, може стимулювати випускання наступних фотонів.

Учений зрозумів, що нові фотони рухаються в тому ж напрямку і з тією ж частотою, що і вихідні фотони. Це призводить до каскадного ефекту, оскільки створюється все більше і більше практично ідентичних фотонів.

Чорні діри і червоточини

Спеціальна теорія відносності показала, що простір-час можуть поводити себе досить незвично, навіть за відсутності гравітаційних полів. Але коли він додав сюди гравітацію, то виявив, що планети і зірки насправді спотворюють тканину простору-часу, а це спотворення викликає ефекти, які ми сприймаємо як гравітацію. Ейнштейн пояснив загальну теорію відносності за допомогою складної системи рівнянь, які зрештою передбачили існування чорних дір. Також Ейнштейн припустив, що існують короткі шляхи між двома точками в просторі, так звані “кротові нори” або червоточини.

Розширюється всесвіт

Ейнштейн застосував свої рівняння загальної теорії відносності до Всесвіту в цілому. Виявилося, що тканина простору безперервно розширюється, захоплюючи за собою галактики, тому відстані між ними постійно збільшуються. Але вчений подумав, що цього не може бути і додав до рівняння космологічну постійну, щоб вийшов статичний Всесвіт. Але майбутні спостереження вчених показали, що Всесвіт усе-таки розширюється, при чому з великою швидкістю.

Атомна бомба

Ейнштейн відіграв важливу, хоча і непряму, роль у розробці перших атомних бомб. У 1939 році кілька фізиків попередили його про те, що можливості ядерного ділення можуть призвести до жахливих наслідків, особливо якщо ядерну зброю створить нацистська Німеччина. У результаті вчений написав листа тодішньому президенту США Франкліну Рузвельту і висловив свої побоювання. Завдяки цьому було створено знаменитий Манхеттенський проєкт, а дві атомні бомби впали на Хіросіму і Нагасакі в 1945 році. Хоча над розробкою атомної бомби Ейнштейн не працював особисто, його лист прискорив роботи в цій сфері в США.

Гравітаційні хвилі

Незважаючи на те, що Ейнштейн помер у 1955 році, навіть у 21 столітті про нього знову говорить наукова спільнота. У лютому 2016 року були відкриті гравітаційні хвилі, які є ще одним наслідком загальної теорії відносності. Деякі вчені заявляють, що існування цих коливань у тканині простору-часу Ейнштейн передбачив давно.

Відкриття гравітаційних хвиль не тільки стало ще одним тріумфом загальної теорії відносності Ейнштейна, а й дало астрономам новий інструмент для спостереження за Всесвітом, включаючи такі рідкісні події, як злиття чорних дір.