В том же 1905 году вышла работа Эйнштейна – "Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света". За пять лет до этого немецкий физик Макс Планк показал, что спектральный состав излучения, испускаемого горячими телами, находит объяснение, если принять, что процесс излучения дискретен, то есть свет испускается не непрерывно, а дискретными порциями определенной энергии. Эйнштейн выдвинул предположение, что и поглощение света происходит теми же порциями и что вообще "однородный свет состоит из зерен энергии (световых квантов), несущихся в пустом пространстве со скоростью света". Эта революционная идея позволила Эйнштейну объяснить законы фотоэффекта, в частности, факт существования "красной границы", то есть той минимальной частоты, ниже которой выбивания светом электронов из вещества вообще не происходит.
Идея квантов была применена Альбертом Эйнштейном и к объяснению других явлений, например, флуоресценции, фотоионизации, загадочных вариаций удельной теплоемкости твердых тел, которые не могла описать классическая теория.
Работы Эйнштейна, посвященные квантовой теории света, в 1921 году были удостоены Нобелевской премии.
Наибольшую известность А. Эйнштейну все же принесла теория относительности, изложенная им впервые в 1905 году, в статье "К электродинамике движущихся тел".
В 1905 Альберту Эйнштейну было 26 лет, но его имя уже приобрело широкую известность. В 1909 он избран профессором Цюрихского университета, а через два года – Немецкого университета в Праге.
В 1912 Эйнштейн возвратился в Цюрих, где занял кафедру в Политехникуме, но уже в 1914 принял приглашение переехать на работу в Берлин в качестве профессора Берлинского университета и одновременно директора Института физики.
В результате совместных усилий Эйнштейна и его бывшего студенческого товарища М. Гроссмана в 1912 году появилась статья "Набросок обобщенной теории относительности", а окончательная формулировка теории датируется 1915 годом. Эта теория, по мнению многих ученых, явилась самым значительным и самым красивым теоретическим построением за всю историю физики. Опираясь на всем известный факт, что "тяжелая" и "инертная" массы равны, удалось найти принципиально новый подход к решению проблемы, поставленной еще английским физиком Исааком Ньютоном: каков механизм передачи гравитационного взаимодействия между телами и что является переносчиком этого взаимодействия.
Ответ, предложенный Эйнштейном, был ошеломляюще неожиданным: в роли такого посредника выступала сама "геометрия" пространства – времени. Любое массивное тело, по Эйнштейну, вызывает вокруг себя "искривление" пространства, то есть делает его геометрические свойства иными, чем в геометрии Евклида, и любое другое тело, движущееся в таком "искривленном" пространстве, испытывает воздействие первого тела.
Общая теория относительности привела к предсказанию эффектов, которые вскоре получили экспериментальное подтверждение. Она позволила также сформулировать принципиально новые модели, относящиеся ко всей Вселенной, в том числе и модели нестационарной (расширяющейся) Вселенной.
Альберт Эйнштейн принял предложение переехать в Берлин. Его привлекала возможность общения с крупнейшими немецкими учеными.
В 1929 году мир шумно отметил 50-летие Эйнштейна. Юбиляр не принял участия в торжествах и скрылся на своей вилле близ Потсдама, где с увлечением выращивал розы. Здесь он принимал друзей – деятелей науки, Тагора, Эммануила Ласкера, Чарли Чаплина и других.
Политическая и нравственная атмосфера в Германии делалась все тягостнее, антисемитизм поднимал голову, и когда власть захватили фашисты, Эйнштейн вынужден был в 1933 навсегда покинуть Германию. Ему пришлось уехать в Соединённые Штаты Америки. Впоследствии в знак протеста против фашизма он отказался от германского подданства и вышел из состава Прусской и Баварской Академий наук.
После переезда в США Альберт Эйнштейн получил должность профессора физики в недавно созданном институте фундаментальных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси. В Принстоне он продолжал работу над исследованием проблем космологии и созданием единой теории поля, призванной объединить теорию гравитации и электромагнетизм. В США Эйнштейн мгновенно превратился в одного из самых известных и уважаемых людей страны, получив репутацию гениальнейшего учёного в истории, а также олицетворения образа "рассеянного профессора" и интеллектуальных возможностей человека вообще. Ежедневно он получал множество писем разнообразного содержания. Будучи естествоиспытателем с мировым именем, он оставался доступным, скромным, нетребовательным и приветливым человеком.
Первой женой Эйнштейна стала Милева Марич, бывшая цюрихская однокурсница, родом из Сербии, на четыре года старше его.
У них в 1902 году на свет появилась внебрачная дочь, Лизерль. В это время Марич жила у своих родителей в Воеводине. О дальнейшей судьбе девочки ничего не известно, вероятно, она умерла либо была отдана на воспитание.
В 1903 году Эйнштейн и Марич поженились в Берне, а в 1904 году родился их сын Ганс-Альберт. В 1905-1910 годах Марич вместе с мужем живёт в Праге, Цюрихе и Берлине. В 1910 году у неё родился второй сын, Эдуард.
Влияние Милевы Марич, дипломированного математика, на труды её мужа вполне возможно. Их брак был скорее интеллектуальным союзом, и сам Альберт Эйнштейн называл свою жену "созданием, равным мне, таким же сильным и независимым, как и я". Между Эйнштейном и Марич всегда существовало определённое расстояние, так как великий учёный часто нуждался в одиночестве для проведения своих исследований.
C 1912 года Эйнштейн вел тайную переписку со своей будущей женой Эльзой. В 1914 году Эйнштейн и Марич расстались. Марич вместе с сыновьями вернулась в Цюрих. Оставшись в Берлине, Эйнштейн попытался в 1915 и 1918 году получить развод, пообещав Милеве в обмен деньги, полученные от Нобелевской премии. Премию, однако, он получил лишь в 1922 году, а брак был расторгнут в 1919 году.
Марич и оба её сына жили в очень стесненных обстоятельствах. После присуждения в 1922 году Эйнштейну Нобелевской премии она получила обещанные им деньги. На них в Цюрихе было приобретено три дома, один для нее с сыновьями и два в качестве инвестиции. В конце 30-х Эдуарду был поставлен диагноз шизофрения и два дома были проданы, чтобы покрыть лечение в психиатрической клинике при Цюрихском университете. Во избежание потери основного дома, права на него были переданы Эйнштейну, который регулярно переводил деньги на содержание Эдуарда и своей бывшей жены. Марич до самой смерти самоотверженно ухаживала за Эдуардом, чье психическое здоровье было окончательно разрушено сеансами электрошоковой терапии. Милева Марич скончалась в 1948 году в полном одиночестве в одной из цюрихских больниц.
В июне 1919 года Эйнштейн женился на своей двоюродной сестре со стороны матери Эльзе Лёвенталь (урождённой Эйнштейн) и удочерил двух её детей. С дочерьми Илзой и Марго, Эйнштейны создали дружную и крепкую семью. Хотя у Альберта и Эльзы так и не было общих детей, Альберт растил Илзу и Марго как своих родных.
В конце 1919 года к ним переехала его тяжелобольная мать Паулина; она скончалась в феврале 1920 года. Судя по письмам, Эйнштейн тяжело переживал её смерть.
В 1936 году в Принстоне умирает Эльза. Ее дочери остаются с Альбертом. Он о них заботится, одна из них – Марго Лёвенталь-Эйнштейн прожила в доме Альберта всю жизнь. Вместе с ним до конца жизни жила и его сестра Майа, которую он нежно любил.
В 1938 году к Эйнштейну приезжает сын Ханс Альберт с семьей. Ханс – специалист в области гидромеханики и гидравлики. Ханс Альберт работал инженером в Сан-Франциско. С отцом в Принстоне он проработал немногим более 5 лет. У них были довольно сложные взаимоотношения. Он так и не простил отца, ушедшего из семьи и, по его мнению, плохо относившегося к матери.
Альберт Эйнштейн был гениальный ученый, прекрасный скрипач, хороший яхтсмен, не всегда хороший муж, но всегда внимательный и заботливый отец, дед и брат.
Физик, перевернувший представления человечества о Вселенной, Альберт Эйнштейн умер 18 апреля 1955 в 1 час 25 минут в Принстоне от аневризмы аорты. Не воспринимая никаких форм культа личности, он запретил пышное погребение с громкими церемониями, для чего пожелал, чтобы место и время захоронения не разглашались. 19 апреля 1955 без широкой огласки состоялись похороны великого учёного, на которых присутствовало всего 12 самых близких друзей. Его прах был сожжён в крематории Юинг-Симтери, а пепел развеян по ветру.
Эйнштейн – автор более 300 научных работ по физике, а также около 150 книг и статей в области истории и философии науки, публицистики и др. Почётный доктор около 20 ведущих университетов мира, член многих Академий наук, в том числе иностранный почётный член АН СССР (1926).
Он разработал несколько значительных физических теорий.
Помимо теоретических исследований, Эйнштейну принадлежат и несколько изобретений, в том числе:
– измеритель очень малых напряжений (совместно с Конрадом Габихтом);
– устройство, автоматически определяющее время экспозиции при фотосъёмке;
– оригинальный слуховой аппарат;
– бесшумный холодильник (совместно с Силардом);
– гирокомпас.
Альберт Эйнштейн был убеждённым демократическим социалистом, гуманистом, пацифистом и антифашистом.
Бор Нильс Хендрик Давид
(1885-1962)
Датски й физик
Нильс Бор родился 7 октября 1885 года, в Копенгагене в семье Кристиана Бора, профессора физиологии Копенгагенского университета, и Эллен Бор, происходившей из богатой и влиятельной еврейской семьи. У Нильса был младший брат Харальд (в будущем крупный математик). Родители Нильса сумели сделать детские годы сыновей счастливыми и содержательными. Благотворное влияние семьи, в особенности – матери, играло решающую роль в формировании их душевных качеств. Братья любили друг друга, а родители создавали атмосферу дружеского взаимопонимания.
Учебу Нильс начал в Гаммельхольмской грамматической школе, которую окончил в 1903 году. Любил спорт – в школьные годы был заядлым футболистом; позднее увлекался катанием на лыжах и парусным спортом. В двадцать три года окончил Копенгагенский университет, где приобрел репутацию необыкновенно одаренного физика-исследователя. Дипломный проект Нильса Бора, посвященный определению поверхностного натяжения воды по вибрациям водяной струи, был удостоен золотой медали Датской королевской академии наук.
В 1908-1911 Бор продолжил работу в университете, где выполнил целый ряд важнейших исследований, в частности по классической электронной теории металлов, составившей основу его докторской диссертации.
Через три года после окончания университета Бор приехал работать в Англию. После года пребывания в Кембридже у Джозефа Джона Томсона Нильс Бор перебрался в Манчестер к Эрнесту Резерфорду, лаборатория которого в то время занимала лидирующее положение. Здесь ко времени появления Бора проходили эксперименты, которые привели Резерфорда к планетарной модели атома.
Бор, начав у Резерфорда с физики ядра, постоянно уделял ядерной тематике большое внимание.
В 1927 году Бор дал формулировку важнейшего принципа – принципа дополнительности, утверждающего невозможность при наблюдении микромира совмещения приборов двух принципиально различных классов, соответственно тому, что в микромире нет таких состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга. Это в свою очередь обусловлено тем, что не существует таких наборов классических объектов (измерительных приборов), в связи с которыми микрообъект обладал бы одновременно точными значениями всех динамических величин.
В 1936 году он предложил теорию составного ядра, вскоре – капельную модель, которая сыграла заметную роль при исследовании проблемы деления ядер. Бор предсказал спонтанное деление ядер урана.
В 1939 году совместно с Дж. А. Уилером он развил теорию деления ядер – процесса, в котором происходит освобождение огромных количеств ядерной энергии.
После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судеб многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген.
В 1933 году усилиями Нильса Бора, его брата Харальда, директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам.
В 1940-1950-х годах Бор занимался в основном проблемой взаимодействия элементарных частиц со средой.
После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением.
К осени 1943 года оставаться в Дании стало невозможно, поэтому Бор вместе с сыном Оге был переправлен силами Сопротивления сначала на лодке в Швецию, а оттуда на бомбардировщике в Англию.
В Великобритании и США, куда он вскоре переехал, учёный включился в работу над созданием атомной бомбы и участвовал в ней вплоть до июня 1945 года. В США они с сыном носили имена Николас и Джим Бейкер.
С 1944 года Бор осознавал всю опасность атомной угрозы.
Призывая к полному запрещению использования ядерного оружия, Нильс Бор добивался приема у президента США Ф. Рузвельта, у премьер-министра Великобритании Черчилля. В их адрес он отправил два меморандума и при личной встрече пытался донести до них свои мысли, но безрезультатно.
В 1950 Бор опубликовал открытое письмо ООН, настаивая на мирном сотрудничестве и свободном обмене информацией между государствами как залоге построения "открытого мира".
Бор создал большую школу физиков и многое сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. Институт Бора стал одним из важнейших мировых научных центров. Выросшие в этом институте физики работают почти во всех странах мира. В своём институте Бор принимал также советских учёных, многие из которых работали там подолгу. Бор неоднократно приезжал в СССР.
Большое внимание Бор уделял сопредельным с физикой вопросам, в том числе, биологии. Его неизменно занимали философские проблемы естествознания.
Женился Нильс Бор в 1912 году на Маргрете Нерлунн уроженке острова Зеландия. Сразу же после церемонии новобрачные отправились в короткое свадебное путешествие по Норвегии, Англии и Шотландии. Вернувшись осенью из путешествия молодая семья поселилась в Копенгагене. 25 ноября 1916 года в семье появился первенец – сын Кристиан Альфред. Позже Нильс Бор стал отцом еще пяти сыновей: 7 апреля 1918 г. на свет появился Ханс Хенрик, 23 июня 1920 г. – Эрик, 19 июня 1922 г. – Oгe Нильс, 7 марта 1924 г. – Эрнст Давид, а 12 марта 1928 г. – Харальд. Впоследствии Ханс Хенрик стал доктором медицины, Эрик – дипломатом и директором фабрики по производству криолита "Эресунн", Оге Нильс – всемирно известным физиком-теоретиком, лауреатом Нобелевской премии 1975 года, а Эрнст Давид – адвокатом.
В 1934 году Бор пережил тяжёлую личную трагедию. Во время плавания на яхте в проливе Каттегат штормовой волной был смыт за борт его старший сын – 19-летний Христиан; обнаружить его так и не удалось.
Нравственный и научный авторитет Бора был исключительно высок. Любое, даже мимолетное общение с ним производило неизгладимое впечатление. Нильс Бор был исключительно деликатным и мудрым человеком. Умел доходчиво и точно выражать свои мысли и чувства.
Человек высокого роста, с большим чувством юмора, Бор был известен своим дружелюбием и гостеприимством. Эйнштейн сказал однажды: "Что удивительно привлекает в Боре как ученом-мыслителе, так это редкий сплав смелости и осторожности; мало кто обладал такой способностью интуитивно схватывать суть скрытых вещей, сочетая это с обостренным критицизмом. Он, без сомнения, является одним из величайших научных умов нашего века".
Скончался Нильс Бор 18 ноября 1962 года от сердечного приступа. Урна с его прахом находится в семейной могиле в Копенгагене.
Кроме Нобелевской премии, он получил высшие награды многих ведущих мировых научных обществ, включая Медаль Хьюза Лондонского королевского общества в 1921 году, Золотая медаль Маттеучи Итальянской национальной Академии Наук в 1923 году, Медаль Макса Планка Немецкого физического общества в 1930 году и Медаль Копли Лондонского королевского общества в 1938 году.
Он обладал почетными учеными степенями многих университетов мира.
Бор был членом Датской королевской Академии Наук, а с 1939 года и до конца жизни являлся ее президентом.
Он состоял иностранным членом Лондонского королевского общества, Эдинбургского королевского общества, Академии Наук СССР, Папской Академии Наук, Американского философского общества и иностранным почетным членом Американской академии наук и искусств. Он также состоял почетным членом Королевского института Великобритании.
7 октября 1965 года к 80-летию со дня рождения Нильса Бора основанный им Институт теоретической физики стал называться Институтом Нильса Бора.
Имя Нильса Бора носит кратер на видимой стороне луны, астероид №3948. Почтовое ведомство Дании дважды выпускало марки с изображением Нильса Бора в 1963 году в честь полувекового юбилея его теории и 1985 году в честь столетия ученого. Национальный банк Дании 12 сентября 1997 года выпустил в обращение банкноту достоинством 500 крон с портретом Нильса Бора.
Шрёдингер Эрвин
(1887-1961)
Австрийский физик-теоретик
Эрвин Шрёдингер был единственным ребёнком в обеспеченной и культурной венской семье. Его отец, Рудольф Шрёдингер, преуспевающий владелец фабрики по производству клеёнки и линолеума, отличался интересом к науке и длительное время занимал должность вице-президента Венского ботанико-зоологического общества. Мать Эрвина, Георгина Эмилия Бренда, была дочерью химика Александра Бауэра, лекции которого Рудольф Шрёдингер посещал во время учёбы в Императорско-королевской Венской высшей технической школе. Обстановка в семье и общение с высокообразованными родителями способствовали формированию разнообразных интересов юного Эрвина. Шрёдингер писал впоследствии, что отец был ему "другом, учителем и неутомимым собеседником". Мать Эрвина была чуткой, заботливой и жизнерадостной женщиной. Безоблачное детство Эрвина протекало в доме, где царили доброта, наука и искусство.
До одиннадцати лет ребенка учили дома, а в 1898 году, успешно выдержав вступительные экзамены, Эрвин поступил в Академическую гимназию, которую окончил в 1906 году. Эта гимназия пользовалась репутацией престижного учебного заведения, но, в основном, гуманитарного профиля. Эрвин неизменно был первым учеником в классе.