Atsakymas: Albertas Einšteinas neišrado konkrečių prietaisų, o suformulavo daugybę teorijų ir reikšmingai prisidėjo prie teorinės fizikos ir daugybės skirtingų fizikos sričių.

Albertas Einšteinas buvo Vokietijoje gimęs teorinis fizikas, plačiai laikomas viena svarbiausių XX amžiaus mokslo figūrų. Jis labai prisidėjo prie mūsų žinių apie šviesos, erdvės ir laiko prigimtį, kurdamas bendrosios reliatyvumo teoriją, vieną iš kertinių šiuolaikinės fizikos akmenų. Jo atradimas apie fotoelektrinio efekto dėsnį, paaiškinantį kai kuriuos šviesos aspektus ir pasitarnavęs kaip tramplinas kvantinės mechanikos pažangai, 1921 m. jam pelnė Nobelio fizikos premiją.

Politinis aktyvistas ir pacifistas, taip pat dirbęs moksle, Albertas Einšteinas garsiai priešinosi branduolinių ginklų naudojimui ir fašizmo plėtrai Europoje. 1933 m. jis imigravo į JAV, norėdamas pabėgti nuo nacių vyriausybės, o likusį karjeros laiką dirbo Prinstono universitete. Jis buvo pilietinių teisių šalininkas ir prisidėjo prie Jeruzalės hebrajų universiteto įkūrimo. Mokslui ir technologijoms Einšteino indėlis buvo labai naudingas, o žodis genijus atskleidė jį. Jo indėlis į kvantinę mechaniką ir statistinę mechaniką pakeitė mūsų žinias apie materijos ir energijos prigimtį, o jo reliatyvumo idėjos padarė perversmą, kaip mes suvokiame kosmosą. Jo išvados labai prisidėjo prie daugelio fizikos disciplinų, įskaitant kosmologiją ir dalelių fiziką, pažangos ir paskatino sukurti tokias technologijas kaip GPS.

Alberto Einšteino išradimai

Albertas Einšteinas geriausiai žinomas dėl savo indėlio į teorinę fiziką, o ne dėl kokių nors konkrečių technologinių prietaisų išradimo. Tačiau čia yra keletas pagrindinių jo mokslinių indėlių ir atradimų:

1. Specialiojo reliatyvumo teorija

Pagal Einšteino specialiosios reliatyvumo teoriją, šviesos greitis visada yra pastovus, o fizikos dėsniai galioja visiems stebėtojams, judantiems vienas kito atžvilgiu pastoviu greičiu. Jis pristatė du pagrindinius postulatus:

• Fizikos dėsniai yra vienodi visiems stebėtojams, vienodai judantiems vienas kito atžvilgiu. Tai reiškia, kad fizikos dėsniai nepriklauso nuo stebėtojo judėjimo.
• Šviesos greitis vakuume visada yra vienodas, nepriklausomai nuo stebėtojo judėjimo ar šviesos šaltinio. Tai reiškia, kad šviesos greitis yra vienodas visiems stebėtojams, nepaisant jų santykinio judėjimo.

2. Bendroji reliatyvumo teorija

Einšteino bendrosios reliatyvumo teorija teigė, kad gravitacija iš tikrųjų yra erdvėlaikio kreivumas, atsirandantis dėl masės ar energijos egzistavimo, o ne tarp masių veikiančios jėgos. Vienas iš pagrindinių bendrosios reliatyvumo principų yra lygiavertiškumo principas, kuris teigia, kad gravitacijos jėga visomis kryptimis yra vienoda ir kad jos negalima atskirti nuo pagreičio. Tai reiškia, kad stebėtojas uždaroje aplinkoje, kurioje nėra gravitacijos, negalėtų pasakyti, ar jie yra gravitaciniame lauke, ar jie greitėja.

3. Fotoelektrinis efektas

Pirmuosius eksperimentinius energijos kvantavimo įrodymus pateikė Einšteino paaiškinimas apie fotoelektrinį efektą, už kurį 1921 m. jam buvo skirta Nobelio fizikos premija. Šis paaiškinimas taip pat buvo kvantinės mechanikos raidos pagrindas. Viena iš pagrindinių Einšteino fotoelektrinio efekto teorijos prognozių yra ta, kad skleidžiamų elektronų energija priklausys tik nuo šviesos dažnio, o ne nuo jos intensyvumo. Šią prognozę patvirtino ir eksperimentai, kurie parodė, kad didinant šviesos intensyvumą nedidėja skleidžiamų elektronų energija, o tik padidėjo išspinduliuotų elektronų skaičius.

4. Lygtis E=mc²

Energija ir masė yra lygios pagal garsiąją Einšteino lygtį, E = mc2. Ši lygtis turi reikšmingų pasekmių fizikai, įskaitant energijos išsiskyrimą branduolinių reakcijų metu ir branduolinės energijos kūrimą. Lygtis teigia, kad energija (E) ir masė (m) yra lygiavertės ir gali būti konvertuojamos viena į kitą, o šviesos greitis (c) yra konstanta, kuri siejasi su jais. Lygtis kilusi iš Einšteino specialiosios reliatyvumo teorijos, kuri yra erdvės ir laiko prigimties teorija. Vienas iš pagrindinių specialiojo reliatyvumo principų yra idėja, kad fizikos dėsniai yra vienodi visiems stebėtojams, vienodai judantiems vienas kito atžvilgiu.

5. Bose-Einstein statistika

Tai statistinė sąvoka, apibūdinanti neatskiriamų dalelių, tokių kaip fotonai ar atomai, sistemos elgesį. Pirmą kartą šią koncepciją 1924 m. pasiūlė Indijos fizikas Satyendra Nathas Bose, o vėliau savarankiškai ją sukūrė Albertas Einšteinas. Bose-Einstein statistiką galima matematiškai apibūdinti Bose-Einstein pasiskirstymo funkcija, kuri suteikia tikimybę rasti dalelę tam tikroje kvantinėje būsenoje. Paskirstymo funkcija pateikiama taip:

n(E) = 1/[exp(E-μ)/kT - 1]>

Kur n (E) yra dalelių skaičius tam tikroje kvantinėje būsenoje, kurios energija yra E, μ yra cheminis potencialas, k yra Boltzmanno konstanta, o T yra sistemos temperatūra.

6. Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas

Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas buvo Alberto Einšteino, Boriso Podolskio ir Natano Roseno sukurtas minties eksperimentas, skirtas parodyti kvantinės fizikos apribojimus. Paradoksas grindžiamas idėja, kad dvi praeityje sąveikavusios dalelės, žinomos kaip susipynusios dalelės, gali būti koreliacinėje būsenoje, todėl vienos dalelės būsena gali būti nustatyta išmatuojant kitos būseną, nesvarbu, kaip jie yra toli vienas nuo kito. EPR paradoksas formuluojamas taip:
Tarkime, kad dvi dalelės, A ir B, yra sukurtos taip, kad jos yra susipynusios. Išmatuojama A dalelės padėtis ir impulsas ir nustatoma tam tikra reikšmė. Remiantis kvantine mechanika, taip pat nustatoma B dalelės padėtis ir impulsas, net jei mes jų dar neišmatavome.

7. Einšteino šaldytuvas

Einstein šaldytuvą 1926 m. sukūrė buvęs mokinys Einsteinas ir Leó Szilárd. Jis naudojo dujinį amoniaką ir neturėjo judančių dalių, todėl jis buvo efektyvesnis nei kiti to laikotarpio šaldytuvai. Einšteino šaldytuvas veikia termodinamikos principu ir naudoja termoelektrinį procesą, kai šiluma iš vienos vietos į kitą perduodama elektros energija. Pagrindinė dizaino idėja yra naudoti termoelektrinį generatorių, kad šilumą iš šiltesnės šaldytuvo pusės paverstų elektros energija, kuri vėliau naudojama kompresoriui maitinti ir šaltnešiui cirkuliuoti sistemoje.

Išradimų istorija:

1. Specialiosios reliatyvumo teorija 1905 m. paskelbtame dokumente „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“ Einšteinas pirmą kartą atskleidė savo specialiojo reliatyvumo teoriją. Pagrindinės teorijos prielaidos buvo tokios, kad šviesos greitis visada yra pastovus ir kad fizikos taisyklės yra vienodos visiems stebėtojams, judantiems vienas kito atžvilgiu pastoviu greičiu. Ši teorija įtvirtino erdvėlaikio idėją ir paneigė vyraujantį Niutono požiūrį į fiziką.
2. Bendroji reliatyvumo teorija : Pagal Einšteino bendrosios reliatyvumo teoriją, kuri pirmą kartą buvo pristatyta 1915 m., erdvėlaikį lenkia masė arba energija, o ne gravitacija, veikianti kaip jėga tarp skirtingos masės objektų. Ši hipotezė apibūdino, kaip elgėsi dideli objektai, tokie kaip planetos ir žvaigždės, ir vėliau ją patvirtino stebėjimai, kaip žvaigždžių šviesa krypsta per Saulės užtemimus.
3. Fotoelektrinis efektas : Pirmąjį eksperimentinį energijos kvantavimo įrodymą pateikė Einšteino paaiškinimas apie fotoelektrinį reiškinį, kuris buvo paskelbtas 1905 m. Užuot buvę banga, kuri nuolat perduoda energiją, jis iškėlė hipotezę, kad šviesa susideda iš dalelių (galiausiai žinomų kaip fotonai). perduoti energiją elektronams. Šis atradimas padėjo pagrindus kvantinės mechanikos raidai.
4. Lygtis E=mc² 1905 m. Einšteinas parašė straipsnį „Ar kūno inercija priklauso nuo jo energijos kiekio? kurioje jis paskelbė savo garsiąją lygtį E=mc2. Ši lygtis, kurioje teigiama, kad masė ir energija yra lygios, turi reikšmingų pasekmių fizikoje, įskaitant energijos išsiskyrimą branduolinių reakcijų metu ir branduolinės energijos kūrimą.
5. Bose-Einstein statistika : Einšteinas 1924 m. parengė straipsnį, kuriame išsamiai aprašomas bozonų sistemos, subatominių dalelių klasės, elgesys žemoje temperatūroje. Tai žinoma kaip Bose-Einstein statistika. Bose-Einstein statistika yra dabartinis šios statistinės elgsenos pavadinimas.
6. Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas : Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksą iškėlė Albertas Einšteinas, Borisas Podolskis ir Natanas Rosenas 1935 m. straipsnyje, kuris buvo paskelbtas Physical Review. Šio minties eksperimento tikslas buvo parodyti, kokia neišsami yra kvantinė mechanika.
7. Einšteino šaldytuvas : Amoniaku varomą, nejudančių dalių „Einstein“ šaldytuvą 1926 m. sukūrė Einšteinas ir buvęs studentas Leó Szilárd. Šis šaldytuvas buvo pirmasis sėkmingas termodinaminio ciklo, žinomo kaip Einšteino šaldytuvas, įgyvendinimas ir buvo efektyvesnis už kitus to laikotarpio šaldytuvus.

Išradimų privalumai / poveikis:

Alberto Einšteino moksliniai atradimai ir išradimai turėjo daug privalumų, kurie turėjo didelės įtakos mūsų supratimui apie visatą ir lėmė daugybę technologijų pažangos. Štai keletas pagrindinių jo išradimų pranašumų:

1. Specialiosios reliatyvumo teorija: Einšteino specialiosios reliatyvumo teorija pagerino mūsų žinias apie erdvę ir laiką ir buvo pritaikyta daugelyje disciplinų, įskaitant dalelių fiziką ir kosmologiją. Be to, jis buvo pritaikytas kuriant dalelių greitintuvus, taip pat GPS ir kitas navigacines sistemas.
2. Bendroji reliatyvumo teorija : Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos dėka dabar įmanoma tiksliau suprasti gravitaciją ir visatos struktūrą. Jis buvo naudojamas GPS ir kitose navigacijos sistemose, taip pat juodųjų skylių ir kitų dangaus įvykių numatymui.
3. Fotoelektrinis efektas: Einšteino dėka buvo sukurtos naujos technologijos, tokios kaip fotoelementai, naudojami automatinėse duryse ir kamerose, bei fotoemisijos elektronų mikroskopija.
4. Lygtis E=mc² : Branduolinės energijos išradimas ir energijos išleidimas branduoliniuose procesuose, kurie buvo panaudoti elektros gamybai, gali būti siejami su Einšteino lygtimi E=mc2. Jis taip pat naudojamas įvairiose mokslo srityse, įskaitant dalelių fiziką ir kosmologiją.
5. Bose-Einstein statistika: Einšteino tyrimai dėl statistinės bozonų sistemos elgsenos žemoje temperatūroje padėjo geriau suprasti kai kurių subatominių dalelių elgseną ir buvo panaudoti tokiose srityse kaip kondensuotų medžiagų fizika ir kvantinės informacinės technologijos.
6. Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas : Minties eksperimentas, žinomas kaip Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas, kurį sukūrė Albertas Einšteinas, Borisas Podolskis ir Natanas Rosenas, turi pažangių kvantinės fizikos žinių ir buvo pritaikytas kvantiniams kompiuteriams ir kvantinei kriptografijai.
7. Einšteino šaldytuvas: Veiksmingesnių šaldymo sistemų kūrimą palengvino Einšteino išradimas Einšteino šaldytuvas. Daugelyje šaldymo sistemų vis dar naudojamas Einšteino šaldytuvas, dar žinomas kaip termodinaminis ciklas.

Išradimų apribojimai:

Alberto Einšteino moksliniai atradimai ir išradimai turėjo labai nedaug trūkumų, jie turėjo didelės įtakos mūsų supratimui apie visatą ir paskatino daug technologijų pažangos. Tačiau kai kurie su jo išradimais susiję trūkumai ar apribojimai yra šie:

1. Bendroji reliatyvumo teorija: Kvantinė mechanika, paaiškinanti, kaip elgiasi subatominės dalelės, nesuderinama su Einšteino bendrosios reliatyvumo teorija. Dėl šios priežasties, siekiant sujungti šias dvi teorijas, atsirado visiškai nauja teorija, vadinama kvantine gravitacija.
2. Fotoelektrinis efektas: Einšteino fotoelektrinio efekto teorija apsiriboja tam tikru dažnių diapazonu ir neatsižvelgia į tai, kaip šviesa elgiasi esant aukštesniems dažniams.
3. Lygtis E=mc²: Branduolinė energija buvo gaminama naudojant Einšteino lygtį E=mc2, tačiau tokia energijos gamyba kelia radioaktyvių avarijų pavojų ir poreikį šalinti branduolines atliekas.
4. Bose-Einstein statistika: Einšteino tyrimai apie statistinį bozonų sistemos elgesį žemoje temperatūroje, taip pat vadinami Bose-Einstein statistika, apsiriboja tam tikru temperatūrų diapazonu ir nepaaiškina bozonų elgesio aukštesnėje temperatūroje.
5. Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas: Einšteino-Podolskio-Roseno paradoksas yra Einšteino, Boriso Podolskio ir Natano Roseno minties eksperimentas, kurio negalima tinkamai išbandyti, nes tai mąstymo, o ne realaus pasaulio eksperimentas.
6. Einšteino šaldytuvas: „Einstein“ šaldytuvas, kurį sukūrė Albertas Einšteinas, buvo efektyvesnis už kitus to meto šaldytuvus, tačiau vis tiek nebuvo toks efektyvus kaip šiuolaikinės šaldymo sistemos.

Alberto Einšteino gauti apdovanojimai ir apdovanojimai:

• Nobelio fizikos premija, 1921 m
• Priėmimas į Vokiečių ordiną Pour La Mérite, 1923 m
• Copley medalis, Londono karališkoji draugija, 1925 m
• Aukso medalis, Karališkoji astronomijos draugija, Londonas, 1925 m
• Max-Planck-Medal, Vokietijos fizikos draugija, 1929 m
• Benjamino Franklino medalis, Franklino institutas, Filadelfija, 1935 m