56553 (Альберт Эйнштейн - ученый и бунтарь)

СТАХАНОВСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

РЕФЕРАТ

Тема: «Альберт Эйнштейн - ученый и бунтарь»

группа: I-ЕР-08

студент: Наумов М.

г. Стаханов

2009г.

Альберт Эйнштейн, талантливый ученый и физик, создатель теории относительности и один из создателей квантовой теории и статистической физики, родился 14 марта 1879 г. в Германии в маленьком городке под названием Ульма. Его предки, евреи-иммигранты, переселились в Вюртемберг в 15 в. Они жили там, в сельских общинах, занимались торговлей и ремеслом и по укладу жизни, языку и образу мышления полностью слились с коренным населением.

Отец физика, Герман Эйнштейн, выделялся в школе своими математическими способностями, однако его родители не обладали средствами. Чтобы дать ему высшее образование, поэтому он выбрал торговую профессию и в 1877г. открыл в Ульме магазин электротехнических товаров. Мать, Паулина Энштейн-Кох, дочь богатого торговца зерном, была музыкально одаренной женщиной. Музыкальность матери и математические способности отца не только передались сыну, но и проявились у него гораздо более ярко. Альберт Эйнштейн блестяще играл на скрипке.

Через год после рождения Альберта семья Эйнштейнов переезжает в г. Мюнхен. Там отец построил в пригороде жилой дом, а также мастерскую, в которой изготавливалась различная электротехническая аппаратура: динамо-машины, дуговые лампы и измерительные инструменты - технические новинки, которые в эпоху газового освещения еще с трудом пробивали себе дорогу. У маленького Альберта были большие трудности в умственном развитии: он долго не разговаривал, долго учился говорить, в семилетнем возрасте мог лишь повторять короткие фразы. Даже в 9 лет он говорил недостаточно бегло. Родители и родственники с отчаянием полагали, что их любимый Альберт-тупица. У них были для этого все основания в 1954г. в одном из своих писем Эйнштейн вспоминал: «Мои родители были обеспокоены тем, что я начал говорить сравнительно поздно, они даже консультировались по этому поводу с врачом. Не могу точно сказать, сколько лет мне было в ту пору, но не меньше трех. "Действительно, поздновато для того чтобы начать говорить. В своем письме Эйнштейн продолжает: «Я так и не стал оратором. Однако мое последующее развитие проходило вполне нормально, за исключением одной особенности - я обычно шепотом повторял свои собственные слова». Даже если это так, то с учетом того, что маленькому Альберту предстояло стать не кем другим, как Эйнштейном, такое начало едва ли можно считать благоприятным.

Что же сыграло определенную роль в развитии будущего физика мирового масштаба?

Еще до того, как Эйнштейн поступил в школу, отец однажды подарил ему компас. Этот простой предмет с неожиданной силой возбудил любознательность мальчика: его поразило, что стрелка компаса всегда устанавливалась в одном и том же направлении. Здесь еще в детской наивной форме проявилась его заинтересованность проблемой свойств поля и структуры пространства, которая впоследствии столь живо занимала Эйнштейна-физика и которую он гениально решил в своей теории относительности.

Спустя несколько лет произошло еще одно событие, которое произвело яркое впечатление и оказало большое влияние на Эйнштейна, уже посещавшего младшие классы гимназии: в начале учебного года ему попал в руки маленький учебник Евклидовой геометрии, поглотившем все внимание Альберта. Ему в то время было 12 лет, и этот учебник произвел на него столь же сильное впечатление, как 7 лет назад - магнитный компас. В своих автобиографических набросках Эйнштейн с восхищением вспоминал о «священной книжечке по геометрии»: «Там были утверждения, например, о пересечении трех высот треугольника в одной точке, которые, хотя и не были сами по себе очевидны, но могли быть доказаны с уверенностью, исключавшей как будто всякие сомнения. Эта ясность и уверенность произвели на меня не менее неописуемое впечатление». Учебник геометрии - «священная книжечка по геометрии», как он сам называл ее впоследствии,- снова вызвала то «божественное любопытство», которое Эйнштейн считал первоисточником всех естественнонаучных и технических достижений. Оно побудило любознательного мальчика в один присест самостоятельно изучить всю книгу, не дожидаясь проработки отдельных ее разделов на уроках в соответствии со школьной программой.

И наблюдение за стрелкой компаса, неизменно поворачивающейся к северному полюсу, и знакомство с геометрическими аксиомами определили направление духовного развития склонного к размышлениям мальчика. Они оказали глубокое влияние на метод работы будущего исследователя и мыслителя.

Маленький Альберт был по натуре нелюдимым. Когда дети родственников приходили поиграть в саду, он почти не принимал участия в их шумных забавах. «Альбертль», как его называли родители, часто держался в стороне и от своих школьных сверстников. Больше всего он любил заниматься в одиночестве своими кубиками или выпиливать лобзиком. Как сам Эйнштейн говорил впоследствии, он всегда был ярко выраженным одиночкой.

О своих школьных годах Эйнштейн вспоминал с горечью. Особенно не нравились ему грубая муштра и механическая зубрежка, которым в те времена отдавалось предпочтение как методам воспитания и обучения. Это отвращение усилилось, когда в десятилетнем возрасте Альберт перешел из начальной школы в гимназию. В 1955г., отвечая на одно из писем, Эйнштейн вспоминал: «Учеником я был не слишком хорошим, ни плохим. Моим самым слабым местом была плохая память, особенно на слова и тексты.» И действительно, преподаватель греческого языка как-то в сердцах сказал ему: «Из вас никогда ничего путного не выйдет». Подобное высказывание вряд ли характеризует Альберта как прекрасного ученика. Но далее Эйнштейн продолжает: «Только по физике и математике я шел благодаря самостоятельным знаниям далеко впереди школьной программы, да еще по философии - в той мере, в какой она входила в программу».

Таким образом, занятия в школе и в гимназии, особенно когда в связи с переездом родителей в Италию 15-летний Альберт остался один, давались с трудом. Средний балл по успеваемости колебался между «3» и «4» по 5-балльной системе. Альберт был высоким нескладным подростком, который скучал на уроках. Не зря школьные товарищи еще раньше дали ему прозвище «Biedermeier»,что означает нечто вроде Простака. Будучи от природы бесхитростным, он не умел достаточно хорошо скрывать свою неприязнь к преподавателям гимназии и их драконовским методам. Естественно, это не прибавляло ему симпатии в глазах учителей. Не снискал он их расположения и тем, что задавал вопросы, на которые они затруднялись ответить. В одном из писем, относящихся к 1940г., Эйнштейн следующим образом описал сложившуюся в то время ситуацию «Когда я был в 7 классе гимназии, меня вызвал классный наставник и выразил желание, чтобы я оставил гимназию. На мое возражение, что я ничем не провинился. Он ответил лишь «Одного вашего присутствия достаточно, чтобы подорвать уважение класса ко мне». Это был тот самый преподаватель греческого языка, который предсказывал, что из Эйнштейна ничего путного не выйдет.

Рассказывают, однажды на уроке математики весь класс не смог решить домашнюю задачу. Это очень раззадорило Альберта, и он тут же перед уроком углубился в ее решение. И одолел-таки. С этого момента молодой Эйнштейн стал первым учеником в классе по математике и физике. Таким образом, вырисовывается ясная картина развития молодого Альберта. Ключом к пониманию этого развития являются слова «самостоятельные занятия», которые были решающим образом связаны с его необычной любознательностью и способностью удивляться.

Итак, в 15 лет Альберт неожиданно остался один. Занятия в гимназии не спасали от одиночества. Устав от учебной зубрежки и испытывая отвращение к полувоенным методам воспитания,16-летний Эйнштейн весной 1895г. под благовидным предлогом покинул школу в Мюнхене и поехал к своим родителям в Италию. Родители были поражены и мало обрадованы тому, что Альберт прервал свое обучение за год до окончания гимназии. Однако он заверил их, что сможет, занимаясь самостоятельно, приобрести знания, необходимые для поступления в Высшее техническое училище. Эйнштейн хотел стать инженером. Но получилось все иначе. Он не захотел омрачать свою вновь обретенную свободу ни исполнением обязанностей, ни хлопотами о будущем. Он упивался свободой и занимался только своими любимыми предметами. Со своим другом он совершил сказочное путешествие через Аппенины до Женевы. Музеи, шедевры искусства, архитектура старинных соборов, концерты, книги, друзья, жаркое солнце Италии, свободные, сердечные люди-все это слилось в бурное приключение, несущее спасение и самопознание.

Но эта идиллия не могла длиться вечно. Неблагоприятное материальное положение родителей вынудило молодого Эйнштейна как можно скорее приступить к учебе ради хлеба насущного. Осенью 1895г. он направляется в Швейцарию, чтобы поступить в федеральный «Политехникум», т.е. в Высшее техническое училище в Цюрихе. Но так как он не мог предоставить документа об окончании средней школы, ему пришлось сдавать особые приемные испытания, однако его знания оказались недостаточными, и его постигла неудача. По совету ректора Эйнштейн поступил в Швейцарскую кантональную школу в г. Аарау, чтобы закончить среднее образование и получить зрелости. В зрелости в период пребывания в этой школе Эйнштейн принял решение стать не инженером, а преподавателем физики. Он сдал выпускные экзамены и в 1896г. был принят в Цюрихский политехникум.

4 года учебы в политехникуме были не слишком приятными. Альберт оказался не слишком дисциплинированным студентом. Лекции он посещал нерегулярно, без особого энтузиазма. Большую часть времени он использовал для самостоятельных занятий, с восторгом уходя в удивительный мир науки, ставил эксперименты и изучал первоисточники-труды великих пионеров естествознания и философии. Некоторые из этих трудов он читал вместе со своей однокурсницей сербского происхождения, Милевой Марич, которая была старше его на 4 года и на которой он впоследствии женился. Эйнштейну было трудно и потому, что он не признавал никаких авторитетов, в том числе и преподавателей. Профессор Генрик Вебер как-то раз сказал Эйнштейну с явным раздражением: «Вы умный малый, Эйнштейн, но в вас есть большой недостаток - вы не терпите замечаний».

Тем не менее, Эйнштейн полностью использовал студенческие годы для своего образования - прежде всего путем самостоятельных занятий. Так, он прочел «со священным рвением» основные труды Кирхгофа, Гельмгольца, Герца, Больцмана, Лоренца и Максвелла. Летом 1900г. Эйнштейн получил диплом преподавателя физики. Но найти постоянную работу не удавалось в течение двух лет. Эйнштейн перебивался случайными заработками, пока с большим трудом не получил место технического эксперта-стажера 3 класса в Швейцарском Бюро Патентов. С этого момента Эйнштейн отдается любимой исследовательской работе на протяжении целых 7 лет. В 1905г. появляется его статья «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, вытекающем из молекулярно-кинетической теории», в которой он с помощью статистических частиц, их размерами и коэффициентом вязкости, используемой жидкости существует количественная взаимосвязь, которая может быть экспериментально проверена. Речь идет о «Броуновском движении». Английский ботаник Роберт Броун наблюдал под микроскопом хаотическое перемещение цветочной пыльцы помещенной в жидкость, и чем теплее жидкость, тем интенсивнее пылинки движутся. Работы Эйнштейна по молекулярной физике доказали правильность представления о том, что теплота - есть форма энергии неупорядоченного движения молекул. Одновременно они подтвердили атомистическую гипотезу, согласно которой материя - в физическом понимании - состоит из молекул и атомов. Предложенный Эйнштейном метод определения размеров молекул позволяет определить число молекул. Оказалось, что размер молекул сахара был приблизительно 6,2*10-8 см.

Работая в Бюро патентов, Эйнштейн применил революционную идею Макса Планка о квантах в теории света и к теории теплового движения молекул в твердых телах. Идея квантов явно противоречила и теории Ньютона, и теории Максвелла. Столкнулись в противоречии волновая и квантовая теории света. Эйнштейн применил свою идею.

Хотя свет и представляет собой волновой процесс, непрерывно распространяющийся в пространстве, однако на отдельных участках световая энергия способна оказывать физическое воздействие. Таким образом, появилась частица света - световой квант. Ее назвали фотоном. Учение Эйнштейна о световых квантах четко объясняло фотоэлектрический эффект: максимальная энергия фотоэлектронов линейно зависит от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности (закон Эйнштейна). За это исследование ученому была присуждена Нобелевская пре6мия в 1921г.

В 1905г. Эйнштейн не без трудностей защитил в Цюрихском университете диссертацию на соискание доктора философии, а весной 1909г. стал профессором в этом университете. Затем переезд в Прагу и снова Цюрих. В начале апреля 1914г. Альберт Эйнштейн прибыл в Берлин. Теперь он стал полноправным членом академии наук и преподавателем в Гумбольдтском университете. С этого времени у Эйнштейна вплоть до прихода новой власти Адольфа Гитлера начались самые плодотворные годы в его научной, творческой и исследовательской деятельности. Чего стоит только знаменитое уравнение

Е=mc2,

согласно которому каждый клочок земли, каждое перышко, каждая пылинка становятся громадным резервуаром заключенной в них энергии (уравнение открыто в 1907г.).