Transcript Albert Einstein munkássága

Albert Einstein munkássága
Bognár Gergő
BOGQAAI.ELTE
Rövid életrajzi áttekintés
• Szül. 1879 Ulm (Németo.),
zsidó család
• 1896 – Svájci Szövetségi
Műszaki Egyetem (Zürich)
• 1901 – matematika- és
fizikatanári diploma
• Svájci Szabadalmi Hivatal
• 1921 – Nobel-díj fizikából
(fényelektromos jelenség)
• 1933 – USA
• †1955 Princeton (USA)
Tudományos munkássága - áttekintés
•
•
•
•
•
•
•
1905 – doktori disszertáció
1905 – Brown-mozgás leírása
1905 – Fényelektromos jelenség magyarázata
1905 – Speciális relativitáselmélet
1916 – Általános relativitáselmélet
1924 – Bose-Einstein-eloszlás
Késői évek: kísérlet egy általános térelmélet
kidolgozására
Brown-mozgás
• „Az álló folyadékbeli kis részecskék mozgásáról,
melyet a hő molekulamozgásának elmélete
megkövetel”
• Jelenség: gázok, folyadékok atomjainak,
molekuláinak rendezetlen mozgása
• Felfedező: Robert Brown angol botanikus
• Magyarázat:
- hőmozgás
- kinetikus gázelmélet
- valószínűségszámítási eszközökkel
Fotoelektromos jelenség
• „Egy a fény keletkezésével és átalakulásával
kapcsolatos heurisztikus nézőpontról ”
• Jelenség: fémekből megvilágítás hatására
elektronok lépnek ki
• Felfedezők: Wilhelm Hallwachs, Alexandr Sztolev
• Ellentmond a fény hullámmodelljének
• Magyarázat: kvantumhipotézis alkalmazása
fény – foton – kvantum
• Nobel-díj
Speciális relativitáselmélet
• „A mozgó testek elektrodinamikájáról”
• „Függ-e a test tehetetlensége az
energiájától?”
Speciális relativitáselmélet - háttér
• Galilei-féle relativitási elv
Galilei-transzformáció
• Általános relativitási elv
• Abszolút tér
• Maxwell-egyenletek
• Fény + éter?
• Fénysebesség állandóságának elve
Speciális relativitáselmélet - Axiómák
• Minden fizikai jelenségnek, és így a jelenség
leírását megadó elmélet matematikájának
azonosan kell kinéznie minden
inerciarendszerben.
• A vákuumbeli fénysebesség, melyet általában cvel jelölnek, állandó, bármely inerciarendszerből
is mérjük meg és bármelyik irányban, függetlenül
a fény frekvenciájától, a detektor, illetve a
fényforrás mozgási sebességétől.
Speciális relativitáselmélet következmények
•
•
•
•
Lorentz-transzformáció
Idődilatáció
Nincs egyidejűség
Hosszúság-kontrakció
Speciális relativitáselmélet - tömeg
•
•
•
•
Tömeg-energia-ekvivalencia
E = mc2
Nyugalmi – relativisztikus tömeg
Sebességnövekedés – tömegnövekedés
Sebességösszegzés klasszikus newtoni és relativisztikus módon
100 km/h
Klasszikus:
∆v = v1+v2
200 km/h
Relativisztikus:
∆v = (v1+v2)/(1+v1v2/c2)
≈ 200 km/h
0,1c ≈ 30000 km/s
0,1c
0,2c
0,198c
0,5c
0,5c
c
0,8c
0,75c
0,75c
1,5c
0,96c
c
c
2c
c
v1
v2
100 km/h
Tömegnövekedés a sebesség függvényében
m/m0
8
7
6
5
4
3
2
v/c
1
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Általános relativitáselmélet
• Gyorsuló rendszerek, gravitáció
• Súlyos és tehetetlen tömeg ekvivalenciájának
elve
• Téridő-görbület – gravitáció
• Gravitációs vöröseltolódás
• Fekete lyukak
• Idő lelassulása gravitációs térben