Техника - молодёжи 1979-03, страница 14

ТЕОРИЯ,

СОЗВУЧНАЯ

ВЕКУ

(К 100-летию со дня рождения Альберта Эйнштейна)

АЛЕКСЕЙ ТЯПКИН, профессор, доктор физико-математических наук

14 марта 1879 года в городе Уль-ме, расположенном у подножия Швабских Альп на левом берегу Дуная, в семье (коммерсанта Германа Эйнштейна родился сын Альберт, которому суждено было стать крупнейшим физиком-теоретиком XX века. Будущий выдающийся ученый получил >начальное образование в швейцарском городе Аарау. Затем поступил на педагогический факультет Цюрихского политехникума. Ничем не обратив на себя внимания своих учителей, Эйнштейн по окончании учебы (1900 г.) не был оставлен ассистентом при кафедре политехникума. Вначале он имел только

Барельеф работы скульптора Д. Коненковой.

временную работу преподавателя математики. В 1902 году он поступил <на работу в патентное 'бюро в Берне на должность младшего технического эксперта. Но именно I здесь, в Берне, в течение трех лет происходит подготовка Эйнштейна к началу научной деятельности, формируются его взгляды по самым узловым проблемам физики.

Это было время, когда отдельным передовым ученым стала ясна беспомощность классической физики Ньютона в решении вставших тогда во весь рост проблем новейшей физики. Уже были 'предложены идеи радикально новых подходов, ведущих к фундаментальным теориям физических явлений при больших скоростях движения и в микропроцессах атомного мира. В конце прошлого столетия «выдающийся французский ученый, «крупнейший математик и физик-теоретик Анри Пуанкаре выдвинул принцип относительности как всеобщий закон природы, отрицающий всякую возможность наблюдать движение относительно гипотетической среды — эфира. Он же в те годы подверг впервые критическому анализу понятие одновременности раэноместных событий и предложил определение одновременности на основе условного предположения о постоянстве скорости распространения света для любых противоположных направлений.

Знаменитый голландский физик Г ендрик Антон Лоренц, развивая электромагнитную теорию Максвелла для быстродвижущихся сред, пришел iK выводу о необходимости постулировать единое сокращение длин всех движущихся тел и ввести в движущейся системе отсчета свое так называемое «местное» время. Он же в 1899 году открыл новые преобразования пространственно-временных координат, оставляющие неизменными уравнения Максвелла. (По предложению Пуанкаре эти преобразования, составляющие основу специальной теории относительности, стали называть преобразованиями Лоренца.)

Но физикам оставалось еще уяснить необходимость и неизбежность всех этих смелых нововведений и объединить их в стройную систему теоретических знаний.

Другая проблема, приведшая к кризису классической физики, возникла в теории излучения раскаленных тел и получила название «ультрафиолетовой катастрофы». Применение представлений классической физики к излучению в противоречии с фактами приводило к выводу о катастрофическом охлаждении тел за счет ультрафиолетового излучения. Эта важная проблема была решена

в 1900 году крупнейшим немецким физиком-теоретиком Максом План-ком, он выдвинул принципиально новую идею о том, что излучение атомов происходит квантами — определенными 'порциями энергии, величина которых возрастала с уменьшением длины волны излучения. Но, несмотря на успешное объяснение наблюдавшегося спектра излучения, квантовая гипотеза, оставаясь чужеродной всему зданию классической физики, тогда еще не стала основой самостоятельной физической теории. Требовался новый толчок, новое обоснование квантовой идеи для того, чтобы пойти на расширение этой концепции на всю физику микропроцессов.

Ждала своего окончательного решения и проблема доказательства существования атомов и молекул. Великий австрийский физик Л. Больц-ман многие годы отстаивал эту концепцию. Но его дискуссия с -противниками атомной гипотезы в большей мере представляла столкновение философских убеждений двух противоположных направлений, нежели спор о конкретных физических фактах. Для решения проблемы на основе научных данных недоставало строгой физической теории движения броуновских частиц.

Перечисленные проблемы в начале XX века оказались в центре внимания физиков всего мира. Уже намеченные радикально новые решения этих проблем, без сомнения, должны были получить свое дальнейшее развитие в трудах тех ученых, «то встал на смелый .путь пересмотра принципов классической физики. Но в 1905 году в истории развития физики произошло одно из самых неожиданных и ярких событий. В один год по всем этим важнейшим проблемам физики, находящейся в самом начале радикальной перестройки своих основ, решающее слово было высказано одним и тем же никому не известным молодым исследователем — Альбертом Эйнштейном. Такого яркого начала научной деятельности не было ни у кого из ученых за всю многолетнюю историю науки.

В одной из работ Эйнштейн создает теорию броуновского движения, которая дополнила несколько раньше начатое польским ученым Мариа-ном Смолуховским исследование теории термодинамических флюк-туаций. Впоследствии уравнение Эйнштейна — Смолуховского для описания движения броуновских частиц используется французским ученым Жаном Перреном для количественного анализа результатов наблюдений, что «позволяет ему окончательно доказать реальность существования молекулярного движения.

В другой работе Эйнштейн, развивая идеи Планка о квантах, выска

12