Darüber hinaus Relativitätstheorie: Albert Einsteins weniger bekannten arbeiten


E = Mc ^ 2. Allgemeine Relativitätstheorie. Der photoelektrische Effekt. Brownsche Bewegung.

Einsteins Durchbrüche in der Physik des 20. Jahrhunderts machte ihn weltweit berühmtesten Wissenschaftler. Und die Anerkennung ist wohl verdienten – seine Arbeit im Allgemeinen Relativitätstheorie, die vor 100 Jahren erstmals veröffentlicht wurde, ist immer noch inspirierend Neuentdeckungen heute.

Aber Einstein war ein One-Hit-Wonder. Er hatte eine Vielzahl von anderen Ideen, groß und klein, sein ganzes Leben lang. Von seiner Arbeit auf eine seltsame kleine Wetterfahne seine neuartige Kühlung System sind hier einige Beispiele von Einsteins weniger bekannten arbeiten. [Kreatives Genie: die weltweit größten Geister]

Radiometer

In den 1870er Jahren entwickelten britische Chemiker Sir William Crookes eine nette wenig Neugier das Radiometer oder die leichte Mühle genannt. Die Apparat wurde aus einem Glaskolben mit einem Großteil der Luft abgesaugt, mit mehreren Metall, rechteckige Stücke im Inneren wie eine Windmühle ausgerichtet gemacht. Wenn die Lamellen dem Sonnenlicht ausgesetzt waren, schien sie fast magisch verwandeln. Wenn die Lichter gingen aus, drehte die Schaufeln anders.

Das Objekt Einstein fasziniert, und er verbrachte viel Zeit damit, herauszufinden, wie es funktioniert. Er überzeugt auch seine Nichte Edith Einstein zum Thema für ihre Forschung zu konzentrieren, sagte Daniel Kennefick, ein Physiker an der Universität von Arkansas und Autor von "Reisen bei der Geschwindigkeit der dachte: Einstein und die Quest für Gravitationswellen" (Princeton University Press, 2007).

"Er mochte ganz an Dingen zu arbeiten, auch wenn es kein riesiger, wirklich wichtige Thema in Physik," sagte Kennefick Leben Wissenschaft.

Schließlich herausgefunden Einstein, ein Stück des Puzzles: Moleküle, die auf der warmen Seite der Fahne werden abprallen schneller an den Rändern produzieren etwas mehr Druck an der Kante. Obwohl diese winzigen Unterschied bezüglich des Drucks der Radiometer bewegen konnte, war es nicht genug, um die Höchstgeschwindigkeit zu erklären, die schließlich durch eine andere Art von Effekt an den Rändern der Platte erklärt wurde.

Einstein-Kältetechnik

Einstein ist vielleicht berühmtesten als ein Theoretiker, und viele ikonischen Bilder zeigen ihn schriftlich auf einer Tafel. Aber Einstein war mehr als das.

"Er war sehr interessiert an praktischen Fragen", sagte Kennefick. "Er hatte diesen großen theoretischen Ideen, aber er liebte es, Experimente durchführen. Er liebte es, Dinge zu ändern."

Mit Ungarn geborener Physiker Leo Szilard entwickelt Einstein eine neuartige Kühlung-Regelung, die keine Motoren beteiligt bewegten Teile oder Kühlmittel. Die Idee-Exploits, die die Tatsache, das Wasser kocht bei niedrigeren Temperaturen bei geringerem Druck. (Dies ist warum Wasser kocht bei einer niedrigeren Temperatur an der Spitze des Mount Everest als tut es im Death Valley in der kalifornischen Mojave-Wüste)

Einstein und Szilard hatte die Idee, eine Flasche Butan auf eine Flamme Brenner und unter Dampf von Ammoniak zu platzieren. Da der Ammoniak-Dampf niedrigeren Druck hatte, senkte den Siedepunkt der das Butan und als das Butan gekocht ab, saugte sie Energie aus seiner Umgebung, die Kühlung eines angrenzenden Fach.

Und all die Jahre beim Schweizer Patentamt waren nicht nur gut für die allgemeine Relativitätstheorie träumen; Einstein wurde ein Experte in den offenen Prozess auch die neuartige Kühlung Idee patentiert im Jahr 1930. [Einstein-Quiz: Teste dein Wissen über das berühmte Genie]

Gravitationslinsen

Einsteins Tugenden gehörte, dass er eine gute Idee kannte, als er sah, dass es – auch wenn es nicht von einer prominenten Person gekommen. Als Amateur Tschechische Ingenieur Rudy W. Mandl an den bedeutenden Physiker im Jahr 1936 mit einer Idee kam, Einstein geachtet.

"Alle anderen erzählte dieser armen Amateur Wissenschaftler nicht, ihn zu stören, aber Einstein gab ihm sehr schön einen ganzen Nachmittag" Kennefick erzählte Leben Wissenschaft.

Mandl, die studierten von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, glaubte, dass wenn ein Objekt im Raum groß genug war, konnte es Licht um ihn herum auf allen Seiten biegen würde eine Art der Gravitationslinse zu schaffen, die das Licht konzentrieren, das hier auf der Erde erscheint.

Einstein selbst hatte zuvor die Idee gedacht aber hatte vergessen. Bald nach, hat er die Berechnungen um zeigen den Prozess gearbeitet. Der ausgezeichnete Physiker hatte nicht gedacht, die Idee war so wichtig, und wollte nicht die Mühe, es zu veröffentlichen, bis Mandl, die ihn belästigt, in der Forschung in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Aber die "nutzlose-Methode" für die Berechnung der Gravitationslinseneffekt erwies sich alles andere als. Mehrere Wissenschaftler weiter zu verfeinern und auf Einsteins Arbeit aufbauen und Gravitationslinseneffekts ist heute eine tragende Säule der modernen Astronomie und wird verwendet, um extrasolare Planeten zu entdecken.

Bose-Einstein-Kondensat

Das war nicht das einzige Mal nahm Einstein mal ein unbekannter Wissenschaftler mit einer Idee zu hören. Er beachtete auch wenn Satyendra Nath Bose, eine obskure Physiker, geboren im heutigen Kolkata, Indien, ihn mit einer alternativen Methode zur Berechnung der Statistiken für Photonen (Lichtteilchen) kontaktiert. Boses Arbeit impliziert, dass alle Partikel in einer Gruppe die gleichen Arten von Partikeln, grundlegend von einander zu unterscheiden sind.

Einstein erkannte schnell, dass wenn Partikel auf nur eine Haaresbreite über dem absoluten Nullpunkt (minus 459,67 Grad Fahrenheit oder minus 273,15 ° c) abgekühlt sind, sie alle fallen zurück auf die gleiche niedrigste Energie geben werden und nicht zu unterscheiden werden. Das würde im Wesentlichen bedeuten, dass eine Sammlung von Teilchen handeln würde, als wäre es nur eine große Partikel, und einen völlig neuen Zustand der Materie bilden würden. Diese bizarre Superblob der Materie, jetzt bekannt als ein Bose-Einstein-Kondensat hat null Viskosität.

Es dauerte 70 Jahre für Wissenschaftler zu beweisen, dass diese Supraflüssigkeiten vorhanden sind, und die Wissenschaftler, die dies taten den Nobelpreis für Physik im Jahr 2001 verdient.

Grand Unified Theory

Vielleicht ist Einsteins berühmteste Versagen, dass er es nie geschafft, eine Theorie zu erstellen, die alle vier Grundkräfte (Gravitation, Elektromagnetismus, schwache Wechselwirkung und die starke Wechselwirkung) zu vereinen. Er verbrachte seine späteren Jahre Einstecken entfernt an der so genannten Grand Unified Theory und starb, ohne es zu knacken. (Um fair zu sein, hat niemand noch.) Aber nicht, dass Einstein entmutigen.

"Er selbst sehr fröhlich sagte, dass er seine Richtung ändern gehalten", sagte Kennefick.

Und Einstein könnte sehr sicher sein, dass er Recht hatte, er habe nichts dagegen, dass man falsch. Die Belastbarkeit kann ihn für Tage, Wochen und Jahre auf das gleiche Problem ohne immer entmutigt oder abgelenkt weiterarbeiten geholfen haben.

"Es half, dass er alle Genie Einblicke hatte, Fortschritte zu machen, aber ich denke, ein wesentlicher Faktor dieses Fokus und Konzentration und Entschlossenheit war," sagte Kennefick.

Folgen Sie Tia Ghose auf Twitter und Google + . Leben zu folgen, Wissenschaft @livescience, Facebook & Google +. Ursprünglich veröffentlicht am Leben Wissenschaft.

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