Einstein nació en una familia judía en Ulm, Alemania (ambos padres son judíos). ¿Se graduó en el año 1900 en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich y se nacionalizó suizo? [1-4]?. En 1905, Einstein se doctoró en física en la Universidad de Zurich, propuso la hipótesis del fotón y explicó con éxito el efecto fotoeléctrico (y así ganó el Premio Nobel de Física en 1921). [1-4]?; Fundó la teoría especial de la relatividad en el mismo año, fundó la teoría general de la relatividad en 1915, se mudó a los Estados Unidos en 1933, trabajó en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton y se convirtió en ciudadano estadounidense. en 1940 conservando la ciudadanía suiza? [1-4]?. El 18 de abril de 1955, Einstein murió en Princeton, Nueva Jersey, EE. UU., a la edad de 76 años. [1-4]?. 19965438 En febrero, Einstein fue seleccionado como la "Persona del siglo XX" por la revista Time.
La teoría de Einstein sentó las bases teóricas para el desarrollo de la energía nuclear. Con la ayuda de Leo Zillard y otros, escribió una carta al presidente Franklin Roosevelt que condujo directamente al lanzamiento del Proyecto Manhattan. Después de la Segunda Guerra Mundial, abogó activamente por la paz, se opuso al uso de armas nucleares y firmó la Declaración Russell-Einstein. [4-8]?. Einstein marcó el comienzo de una nueva era de la tecnología moderna y es reconocido como el físico más grande después de Galileo y Newton.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto por el físico alemán Hertz en 1887, y Einstein aportó la explicación teórica correcta. Einstein demostró que la energía de la luz no está distribuida uniformemente, sino que está cargada en cuantos de luz discretos, y la energía de los fotones está relacionada con la frecuencia de la luz que constituyen. Esta innovadora teoría no sólo explicó el efecto fotoeléctrico, sino que también promovió el nacimiento de la mecánica cuántica.
En 1905, Einstein propuso la hipótesis del fotón y explicó con éxito el efecto fotoeléctrico, por lo que ganó el Premio Nobel de Física en 1921. ? [2]?[16]?[14]
El efecto fotoeléctrico se puede dividir en emisión de fotoelectrones, efecto de fotoconductividad y efecto fotovoltaico. El primer fenómeno ocurre en la superficie de un objeto y también se llama efecto fotoeléctrico externo. Los dos últimos fenómenos ocurren dentro de los objetos y se denominan efectos fotoeléctricos internos. ? [14]
Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico en 1887, y Einstein fue el primero en explicar con éxito el efecto fotoeléctrico (el efecto de una superficie metálica que emite electrones bajo la acción de la irradiación de luz, y los electrones emitidos son llamados fotoelectrones). Sólo cuando la longitud de onda de la luz es menor que un cierto valor crítico, se pueden emitir electrones, que es la longitud de onda límite, y la frecuencia de la luz correspondiente se denomina frecuencia límite. El valor crítico depende del material metálico y la energía del electrón emitido depende de la longitud de onda de la luz, independientemente de la intensidad de la luz, y no puede explicarse por la fluctuación de la luz. También existe una contradicción con la fluctuación de la luz, que es el carácter instantáneo del efecto fotoeléctrico. Según la teoría de la fluctuación, si la luz incidente es débil y el tiempo de irradiación es largo, los electrones del metal pueden acumular suficiente energía y salir volando de la superficie del metal. Pero el hecho es que mientras la frecuencia de la luz sea superior a la frecuencia límite del metal, independientemente del brillo de la luz, la generación de fotones es casi instantánea, no más de diez menos nueve segundos. La interpretación correcta es que la luz debe consistir en unidades de energía estrictamente definidas (es decir, fotones o cuantos de luz) que estén relacionadas con la longitud de onda. ? [2]
En el efecto fotoeléctrico, la dirección de emisión de los electrones no es completamente direccional, sino que se emite principalmente perpendicular a la superficie del metal, independientemente de la dirección de la iluminación. La luz es una onda electromagnética, pero es un campo electromagnético ortogonal que oscila a alta frecuencia. La amplitud es muy pequeña y no afecta la dirección de emisión de los electrones. ? [14]
La relatividad general es una teoría que describe la interacción gravitacional entre la materia. Su base fue completada por Einstein en 1915 y publicada oficialmente en 1916. Esta teoría explica por primera vez el campo gravitacional como la curvatura del espacio-tiempo.
Einstein intentó incorporar la ley de la gravitación universal en el marco de la teoría de la relatividad. Después de varios fracasos, finalmente se dio cuenta de que la relatividad especial no podía adaptarse a la ley de la gravedad.
Por lo tanto, extendió los principios de la relatividad especial a la relatividad general, utilizando el principio de que la gravitación universal y la fuerza inercial son equivalentes en un sistema inercial local, y estableció la teoría general de la relatividad que utiliza la geometría riemanniana del espacio-tiempo curvo para describir la gravedad.
En 1907, Einstein escribió un largo artículo sobre la teoría especial de la relatividad, "Sobre los principios de la relatividad y las conclusiones extraídas de ellos". En este artículo, Einstein mencionó por primera vez el principio de equivalencia y, desde entonces, sus ideas sobre el principio de equivalencia han seguido desarrollándose. Basándose en la ley natural de que la masa inercial es proporcional a la masa gravitacional, propuso que un campo gravitacional uniforme dentro de un volumen infinitesimal puede reemplazar completamente el marco de referencia del movimiento acelerado. Einstein también propuso la idea de una caja cerrada: no importa qué método se utilice, un observador en una caja cerrada no puede determinar si todavía está en un campo gravitacional o en un espacio que no tiene campo gravitacional pero que está acelerando. Este es el punto de vista más comúnmente utilizado para explicar el principio de equivalencia. La igualdad de la masa inercial y la masa gravitacional es un corolario natural del principio de equivalencia. ? [14]
En junio de 1915438, Einstein presentó cuatro artículos a la Academia de Ciencias de Prusia. En estos cuatro artículos, propuso nuevas ideas, demostró la precesión del perihelio de Mercurio y dio la ecuación correcta del campo gravitacional. En este punto, los problemas básicos de la relatividad general se resolvieron y nació la relatividad general.
En 1916, Einstein completó su extenso artículo "Fundamentos de la Relatividad General". En este artículo, Einstein llamó por primera vez relatividad especial a la teoría de la relatividad que alguna vez se aplicó a los marcos inerciales, y al principio de que sólo las leyes físicas de los marcos inerciales son iguales a los principios de la relatividad especial como relatividad especial, y afirmó además los principios de Relatividad general: Para cualquier sistema de referencia en movimiento, las leyes de la física deben cumplirse. ? [14]
La importancia de la teoría de la relatividad: La teoría especial de la relatividad y la teoría general de la relatividad se han establecido desde hace mucho tiempo. Ha resistido la prueba de la práctica y la historia y es una verdad reconocida. La teoría de la relatividad ha tenido una gran influencia en el desarrollo de la física moderna y del pensamiento humano moderno. La teoría de la relatividad unifica lógicamente la física clásica y hace de la física clásica un sistema científico completo. Sobre la base de los principios de la relatividad especial, la relatividad especial unifica la mecánica newtoniana y la electrodinámica de Maxwell, señalando que ambas obedecen a los principios de la relatividad especial y son covariantes de la transformación de Lorentz, mientras que la mecánica newtoniana es sólo un buen método para el movimiento a baja velocidad. de objetos. Leyes de aproximación. Sobre la base de la covarianza general, la teoría general de la relatividad estableció la relación entre la longitud inercial local y el coeficiente de referencia universal a través del principio de equivalencia, obtuvo la forma covariante general de todas las leyes físicas y estableció la teoría covariante general de la gravedad, mientras que la teoría newtoniana gravedad La teoría es sólo una aproximación de primer orden de la misma. Esto resuelve fundamentalmente el problema de que la física se limitaba al sistema inercial en el pasado y está organizado de manera lógica y razonable. La teoría de la relatividad examina estrictamente los conceptos básicos de la física como el tiempo, el espacio, la materia y el movimiento, y proporciona una visión científica y sistemática del tiempo, el espacio y la materia, haciendo así de la física un sistema científico lógicamente completo. ? [14]
La teoría especial de la relatividad proporciona las leyes del movimiento de objetos a alta velocidad, propone que la masa y la energía son equivalentes y proporciona la relación entre masa y energía. Estos dos resultados no son obvios para objetos macroscópicos que se mueven a bajas velocidades, pero son extremadamente importantes en el estudio de partículas microscópicas. Debido a que la velocidad de las partículas microscópicas es generalmente relativamente rápida, y algunas se acercan o incluso alcanzan la velocidad de la luz, la física de partículas es inseparable de la teoría de la relatividad. La relación masa-energía no sólo crea las condiciones necesarias para el establecimiento y desarrollo de la teoría cuántica, sino que también proporciona la base para el desarrollo y aplicación de la física nuclear. ? [14]
A la mayoría de los físicos de la Tierra en ese momento, incluido Lorenz, el fundador de la relación de transformación relativista, les resultó difícil aceptar estos nuevos conceptos introducidos por Einstein. Algunas personas incluso dijeron que "en aquel momento sólo había dos personas y media en el mundo que entendían la teoría de la relatividad". Los obstáculos derivados de antiguas formas de pensar impidieron que esta nueva teoría física se convirtiera en familiar para los físicos hasta una generación más tarde. Incluso cuando la Real Academia Sueca de Ciencias concedió a Einstein el Premio Nobel de Física en 1922, sólo lo dijo "por su contribución a la física teórica, y más aún por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico". en Física Los premios académicos se otorgaron sin mencionar la teoría de la relatividad de Einstein. (Nota: La teoría de la relatividad no ganó el Premio Nobel. Una de las razones importantes es la falta de una gran cantidad de verificaciones fácticas).[14]
1.
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3 Albert Einstein. Sitio web oficial del Instituto de Estudios Avanzados [fecha de consulta 2019-08-08]
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