Топ 7 ідей Альберта Ейнштейна, які змінили світ

Слово "Ейнштейн" можна сміливо назвати прозивним. Адже прізвище цього вченого одразу з'являється в голові, коли ми говоримо про геніїв або взагалі про науку загалом. У нього була ексцентрична зовнішність і такі ж висловлювання щодо ненаукових тем. І проте складно переоцінити його внесок у науку, адже його ідеї повністю змінили наше сприйняття Всесвіту і світу, який нас оточує, пише Livescience.

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 та пов'язані швидкістю світла — 300 тисяч км на секунду.

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

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

А якби вам вдалося зазирнути всередину цього космічного корабля, все б рухалося в уповільненому темпі, а годинник, щоб відрахувати хвилину, витрачав би не 60, а 100 секунд. Це означає, що екіпаж такого корабля старітиме настільки повільніше, наскільки швидше летітиме їхній космічний корабель.

E = mc2

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, яка є в об'єкті, тоді як енергія — це властивість об'єкта, одержувана через його рух і сили, що діють на нього. Енергія також може існувати за повної відсутності речовини, наприклад, у світлі або радіохвилях. Але згідно з рівнянням Ейнштейна, маса й енергія — це, по суті, одне й те саме.

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 міститься величезна кількість енергії.

Лазери

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

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

Вчений 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 та червоточини

Спеціальна теорія відносності показала, що простір-час можуть поводитися 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 в підсумку передбачили існування чорних дір. Також Ейнштейн припустив, що існують короткі шляхи між двома точками в просторі, так звані "кротові нори" або червоточини.

Всесвіт, що розширюється

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

Атомна бомба

Ейнштейн відіграв важливу, хоча й непряму, роль у розробці перших атомних бомб. У 1939 році кілька фізиків попередили його про те, що можливості ядерного поділу 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 Мангеттенський проєкт, а дві атомні бомби впали на Хіросіму і Нагасакі 1945 року. Хоча над розробкою атомної бомби Ейнштейн не працював особисто, його лист прискорив роботи в цій сфері у 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 було відкрито 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, зокрема за такими рідкісними подіями, як злиття чорних дір.