Rok 1905 bol rokom zázraku Alberta Einsteina (prečo?)

Albert Einstein je nepochybne jedným z najväčších fyzikov všetkých čias.

Einsteinov úžasný úspech nastal v roku 1905. Za rok sa Einsteinovi podarilo publikovať štyri príspevky.

Napriek tomu v tom čase pracoval ako referent na patentovom úrade vo švajčiarskom Berne.

Tieto štyri príspevky priniesli zásadné zmeny vo fyzike. Preto sa rok 1905 považuje za rok zázraku Alberta Einsteina

91905 jún, fotoelektrický efekt

Prvý Einsteinov príspevok o fotoelektrickom efekte mu v roku 1921 priniesol Nobelovu cenu.

Fotoelektrický efekt je uvoľnenie elektrónov z povrchu predmetu (kovu), keď je vystavený svetlu s určitou frekvenciou.

Fotoelektrický jav bol skutočne objavený v roku 1887. V tom čase však vlnová teória svetla nedokázala vysvetliť dôležité vlastnosti fotoelektrického javu.

Potom Einstein predpokladal, že svetlo je častica. Tieto častice sú vo forme energetických balíkov, ktoré sa nazývajú fotóny.

Množstvo energie fotónov sa rovná frekvencii svetla vynásobenej konštantou. Inými slovami, energia každého fotónu je úmerná frekvencii svetla.

Formulované takto:

E = hf

Elektróny na povrchu objektu sa budú uvoľňovať pri vystavení určitej frekvencii svetla.

Z toho bol Einstein tiež schopný formulovať hodnotu frekvencie svetla, ktorá uvoľňuje elektróny z povrchu objektu.

Einsteinov nápad nebol považovaný za samozrejmosť. Túto myšlienku odmietla väčšina vtedajších veľkých fyzikov vrátane Maxa Plancka.

Okolo roku 1919 však experiment preukázal presnosť Einsteinovej teórie.

18 Júl 1905, Brownian Motion

Brownov pohyb je náhodný pohyb častíc v kvapaline. Tento pohyb je spôsobený zrážkou častíc a atómov kvapaliny.

Brownov pohyb je vo svete vedy vlastne známy už dlho. Prvýkrát to spozoroval anglický botanik Robert Brown v roku 1827.

Problém je v tom, že Brown a ďalší vedci nemôžu vysvetliť, prečo sa častice v tekutinách pohybujú náhodne a neustále.

Toto je to, čo Albert Einstein matematicky analyzoval.

Vypočíta štatistický priemer počtu zrážok medzi časticami a rozptýlenými atómami kvapaliny. Okrem toho to tiež súvisí s veľkosťou atómu.

Vďaka tomu bol Einstein schopný vysvetliť milióny malých molekúl, ktoré môžu spôsobiť pohyb väčších častíc.

Tento dokument v skutočnosti súčasne dokazuje existenciu molekúl a atómov.

26 September 1905, Teória zvláštnej relativity

V koncepcii pohybu Newton veril v absolútny čas. To znamená, že je presvedčený, že časový rámec medzi dvoma udalosťami možno merať presne a rovnako bez ohľadu na to, kto ho meria.

To znamená, že čas je úplne oddelený od priestoru.

Newtonov koncept je problematický, keď sa vzťahuje na objekty vysokou rýchlosťou, napríklad na svetlo.

Maxwellova teória predpovedá, že svetlo sa pohybuje určitou rýchlosťou.

Ale Newtonova teória to nemohla akceptovať. Ak sa svetlo pohybuje určitou rýchlosťou, je potrebné vysvetliť, proti ktorej rýchlosti sa meria.

Nakoniec navrhol myšlienku „éteru“ ako ľahkého média na šírenie.

Albert Einstein prostredníctvom svojho tretieho príspevku ukázal, že celá éterická myšlienka je zbytočná, pokiaľ je úplne opustená od pojmu času.

Dva dôležité body v tejto teórii sú:

• Zákony vedy by mali byť rovnaké pre všetkých voľne sa pohybujúcich pozorovateľov
• Rýchlosť svetla je podľa Maxwellovej teórie pre každého pozorovateľa konštantná

Účinok tejto teórie priniesol revolúciu v poňatí priestoru a času. Inými slovami, Einstein ukončil Newtonovu predstavu absolútneho času, ktorá pretrvala roky.

21. novembra 1905, Rovnosť hmotnosti a energie

Rovnocennosť hmoty a energie je dôsledkom teórie špeciálnej relativity Alberta Einsteina.

Rovnica je:

E = mc2

Z vyššie uvedeného vzorca možno vyvodiť záver, že hmotnosť objektu je mierou energie obsiahnutej v objekte.

Einsteinove myšlienky a rovnice sú veľmi dobre známe.

Táto rovnica neskôr viedla k výrobe atómovej bomby a jadrovej energie.

V skutočnosti počas roku 1905 Einstein predstavil aj svoju dizertačnú prácu. Jeho dizertačná práca na tému „Nové určenie molekulárnej dimenzie„Dal mu doktorát z fyziky na univerzite v Zürichu.

Referencia:

• Einsteinov zázračný rok
• Teória svetla
• Fotoelektrický efekt
• Brownov pohyb
• Špeciálna relativita