Thursday, June 16, 2011

Fizika

Ha mar a Thetanal tartunk... ;-)

"Einstein 1905-ben jelentetett meg négy olyan kiváló tanulmányt, amelyek a modern fizika  - kvantumelmélet, relativitás elmélet - alapját képezik.

Forradalom a fizikában
Nyomhat-e egy alma ötven kilogrammot? Élhet-e egy ember több millió évig? Lehet-e egy két méter hosszú rúd hossza egy méter? 
Einstein előtt valószínűleg őrültnek tartottak volna mindenkit, aki ezeket a kérdéseket feszegeti. Einstein után pedig fizikusnak. 
A fizikában a 20. század elején két olyan forradalom ment végbe párhuzamosan, amely gyökeresen változtatta meg az ember Univerzumról alkotott fogalmát. 
Az egyik a kvantummechanika, a másik a speciális relativitáselmélet megszületése, ami Einstein 1905-ben megjelent cikkétől számítható. Ez az elmélet alapvetően módosította a térrel és idővel kapcsolatos fogalmainkat és a paradoxonok ellenére is leírja a bennünket körülvevő világ tulajdonságait. A speciális relativitáselmélet olyan vonatkoztatási (inercia) rendszerekkel foglalkozik, amelyek egymáshoz képest egyenesvonalú, állandó sebességű mozgást végeznek, az 1916-ban publikált általános relativitáselmélet pedig már a gyorsuló rendszerekre is kiterjed. 
Einstein arra alapozta kutatásait, hogy a fizika minden törvényének ugyanaz a matematikai alakja minden inerciarendszerben és a fény vákuumbeli sebességét állandónak tekintette. Ebből kiindulva mutatta ki, hogy a newtoni mechanika csak a fényhez viszonyított kis sebességek esetében helyes. 
„Tartsd a kezed egy percig a forró kályhán, meglátod, egy órának fogod érezni. Beszélgess egy csinos nővel egy órát, mintha csak egy perc lenne. Na, ez a relativitás” – szokták idézni Einstein egyik tréfás mondását az elmélet magyarázataként. 
Minden a megfigyelő szemszögéből látott, mért, érzékelt dolog mást jelenthet, egy másik helyen lévő megfigyelő szemszögéből. A már említett alma súlya sem állandó, csak a tömege és az ember életkora is lehet relatív. Így tehát a válasz igen, a több millió, vagy akár milliárd éves életkorra bizonyos speciális körülmények között.

Albert Einstein a fizikus
Elég annyit mondani, hogy relativitáselmélet vagy E=mc2, és máris arra gondolhatunk, hogy ez volt az a század, amelynek során az ember eljutott a világűrbe, illetve felhasználta az atommagok hasításában, fúziójában rejlő energiát. Ebben Einsteinnek elévülhetetlen és megkérdőjelezhetetlen érdemei vannak. 
1905-ös cikkében bebizonyítja az anyag és az energia azonosságát. Közismert képletében (E=mc2) megadja a két megnyilvánulási forma közötti váltószámot is, a vákuumbeli fénysebesség négyzetét. Ezzel az összefüggéssel hihetetlenül gazdag energiaforrás látszott megnyílni az emberiség előtt. Az energiában addig legdúsabbnak ismert feketekőszénből egy kg eltüzelésével körülbelül 100 l csapvizet lehet felforralni. A Balaton összes vizének felforralásához azonban mindössze öt gramm tömegű anyagot kellene tökéletesen energiává alakítanunk. Az összefüggés azonban csak az anyag energiává alakításának elvi lehetőségére mutatott rá. A konkrét megvalósítást már a magfizikusok találták meg.

Albert Einstein 1879-ben született Ulmban. Három évesen kezdett, de igazából csak kilenc esztendős korára tanult meg folyamatosan beszélni. Nehezen viselte a német iskolákra jellemző vasfegyelmet, és a tekintélyelvű tanítási módszereket. Nem véletlen, hogy rokonai többször is azt mondták, nem fogja sokra vinni az életben. Tanárainak is hasonló véleménye volt, hiszen eltanácsolták az iskolától, amit tizenöt évesen el is hagyott. Azonban már ekkor mélyen érdeklődött a geometria, az algebra és az analízis iránt. Egy éves olaszországi barangolás után tizenhat esztendősen, két évvel az átlagnál fiatalabban, felvételizett a zürichi Szövetségi Műszaki Főiskolára, azonban ekkor a biológiában és a nyelvekben megnyilvánuló hiányosságai miatt elutasították. Közben visszatért a középiskolába, majd újra próbálkozott a felvételivel, ezúttal már sikerrel. Igaz, különösebben mély nyomot nem hagyott a felsőfokú tanulmányai során tanáraiban, 1900-ban szerzett oklevelet, minden különösebb dicséret nélkül. Először Bernben, a Szabadalmi Hivatalban jutott álláshoz, ami szerény fizetést, igénytelen munkát jelentett számára, azonban megvolt az az előnye, hogy bőséges szabadidejét kutatásainak szentelhette. 
Több tanulmányt tett közzé a statisztikus mechanika és a molekuláris mozgás tárgykörében, majd 1905-ben jelentette meg korszakalkotó értekezését a Brown-mozgásról, a fényelektromos jelenségről és a speciális relativitáselméletről. A tudományos világ ekkor már értékelte a tudós munkásságát és hamarosan népszerű előadóként mutatkozhatott be számos egyetemen.

Einstein 1916-ban hozta nyilv
ánosságra az általános relativitás elméletét, amelyet akkor fogadtak el széles körben, miután egy angol fizikusokból álló kutatócsoport ténylegesen megfigyelte a fénysugár elhajlását a Nap erős gravitációs terében – ezzel mindegy kísérletileg igazolva az általános relativitás elméletet. Ekkor nőtt meg igazán a tekintélye a szakmai körök előtt is, ami az 1921-ben kiérdemelt fizikai Nobel-díjhoz nyitott kaput. A díjat nem a relativitás elméletért, hanem a fényelektromos hatás értelmezésében szerzett érdemei elismeréseként kapta."

No comments: