Страница 49 из 161
Р’ Политехникуме, РѕРЅ стал РґСЂСѓРіРѕРј Рњ.Рђ. Бессо (18731955), молодого инженера РёР· Триеста, который СЃ 1904 Рі. был его коллегой РїРѕ Патентному Р±СЋСЂРѕ Рё оставался его близким РґСЂСѓРіРѕРј Рё корреспондентом РІСЃСЋ жизнь. Рйнштейн РјРЅРѕРіРѕ времени РїСЂРѕРІРѕРґРёР» Р·Р° работой РІ физической лаборатории, увлекаясь непосредственным участием РІ экспериментах. Однако его учитель профессор Р“. Р¤. Вебер (18431912), лекции которого РЅРµ нравились Рйнштейну, РЅРµ был РІ восторге Рё однажды сказал ему: Р’С‹ симпатичный юноша, Рйнштейн, очень симпатичный. РќРѕ Сѓ вас есть большой недостаток: вам РЅРµ нравится, чтобы вам говорили что-РЅРёР±СѓРґСЊ.
Р’ течение последнего семестра, РІ результате лекций Германа РњРёРЅРєРѕРІСЃРєРѕРіРѕ РїРѕ капиллярности, Рйнштейн включился РІ работу РїРѕ этой проблеме. Капиллярность является специальной формой энергии, связанной СЃ формой Рё положением поверхности жидкости. Например, РѕРЅР° может определять уровень жидкости РІ тонкой трубке (капилляре). Р’ XIX РІ. РјРЅРѕРіРёРµ ученые, среди которых были Томас Юнг, Рџ.РЎ. Лаплас (1749-1827), Рљ.Р¤. Гаусс (1777-1855), Дж. Рљ. Максвелл, Р”.Р”. ван дер Ваальс (1837-1923) (нобелевский лауреат РїРѕ физике 1910 Рі. Р·Р° СЃРІРѕСЋ работу РїРѕ уравнению состояния газов Рё жидкостей) Рё Рђ. Пуанкаре, занимались этой проблемой. Лаплас считал, что причина капиллярности РІ существовании СЃРёР» сцепления молекул жидкости. Как следствие, можно получить РёР· экспериментального изучения капиллярности жидкости информацию РѕР± этих внутримолекулярных СЃРёР». Рта возможность интересовала Рйнштейна РІ его первом исследовании РІ 1901 Рі. Рё, как РјС‹ СѓРІРёРґРёРј, продолжала интересовать его Рё позднее.
Патентное бюро
После окончания Политехникума Рё получения степени РІ 1900 Рі. Рйнштейну РЅРµ удалось получить место РІ Политехникуме, РіРґРµ РѕРЅ РЅРµ собирался заниматься интересующими его темами, Рё РіРґРµ его РЅРµ любили его учителя. После безуспешных попыток найти работу РѕРЅ СЃ помощью своего РґСЂСѓРіР° Марселя Гроссманна устроился РІ Патентное Р±СЋСЂРѕ РІ Берне. Там РѕРЅ чувствовал себя вполне удовлетворенным, серьезно относился Рє работе Рё даже находил ее интересной. Более того, РѕРЅ располагал временем Рё возможностью заниматься своей собственной физикой. Р�так, РѕРЅ стал писать работы РїРѕ физике, посылая РёС… РІ журнал A
Р’ отличие РѕС‚ результатов фундаментального характера, изложенных РІ его диссертации, РѕРЅР° вызвала необычный интерес. Рто объяснялось большими практическими выводами, следующими РёР· нее, РїРѕ сравнению СЃ РґСЂСѓРіРёРјРё работами Рйнштейна. Р�Р· свойств частиц РІ суспензии следовали выводы, применимые Рє движению частиц песка РІ бетонных смесях (важность для строительной индустрии), мицеллы казеина РІ молоке (важность для пищевой индустрии), аэрозоли РІ облаках (важность для экологии) Рё С‚.Рґ.
Рйнштейн оставался РЅР° своей должности РІ Берне РґРѕ конца 1909 Рі., РєРѕРіРґР° РѕРЅ РІ первый раз получил академическую позицию доцента РІ университете Цюриха. Р’ то время его научный авторитет уже был достаточно высок. РљСЂРѕРјРµ результатов РїРѕ квантам света, Р±СЂРѕСѓРЅРѕРІСЃРєРѕРіРѕ движения Рё теории относительности, Рйнштейн, РґРІСѓРјСЏ годами позже, опубликовал первую квантовую теорию удельной теплопроводности твердых тел. Теория тепла, основанная РЅР° рассмотрении энергии движения, либо сталкивающихся частиц газа, либо внутренних колебаний твердых тел, имела большой успех, Рє началу XIX РІ. встретила серьезные трудности. Статистическая механика позволяет рассчитать количество тепла, которое нужно сообщить телу для увеличения его температуры РЅР° РѕРґРёРЅ градус (С‚.РЅ. удельная теплоемкость). Р’ случае твердых тел ожидалось теоретически, что эта величина примерно одинаковая для всех тел Рё РЅРµ зависит РѕС‚ температуры. Рксперимент противоречил этому заключению, демонстрируя, что теплоемкость растет РїСЂРё увеличении температуры, достигая значения, предсказываемого статистической механикой, лишь РїСЂРё высоких температурах (закон Дюлонга Пти). Р’ 1907 Рі. Рйнштейн пришел Рє заключению, что если серьезно принять идею Планка, ее следует считать справедливой для всех РІРёРґРѕРІ колебаний Рё, применив эту концепцию Рє колебаниям атомов, РѕРЅ вывел правильную зависимость удельной теплоемкости РѕС‚ температуры. Р’ том же 1907 Рі. Р�оганн Штарк (1874 1957), главный редактор Jahrbuch der Radiaktivitat und Elektronik, РїРѕРїСЂРѕСЃРёР» Рйнштейна написать РѕР±Р·РѕСЂ РїРѕ теории относительности. РџСЂРё работе над этой важной статьей, Рйнштейн РІСЃРїРѕРјРЅРёР», что РєРѕРіРґР° РѕРЅ сидел РІ Патентном Р±СЋСЂРѕ, РѕРЅ размышлял: Если человек СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕ падает, РѕРЅ РЅРµ ощущает своего веса. Так, для наблюдателя, падающего СЃ крыши РґРѕРјР°, РЅРµ существует гравитационного поля, РїРѕ крайней мере, РІ ближайшем окружении. Действительно, если этот наблюдатель роняет какое-РЅРёР±СѓРґСЊ тело, РѕРЅРѕ остается относительно его РІ состоянии РїРѕРєРѕСЏ или равномерного движения, независимо РѕС‚ его РїСЂРёСЂРѕРґС‹. Поэтому наблюдатель имеет право рассматривать СЃРІРѕРµ состояние как состояние РїРѕРєРѕСЏ. Благодаря таким интуитивным соображениям частный экспериментальный закон, что РІ гравитационном поле РІСЃРµ тела падают СЃ РѕРґРЅРёРј Рё тем же ускорением (найденном еще Галилеем), сразу же приобретает глубокий физический смысл. Наблюдатель РЅРµ имеет никаких средств, которые позволили Р±С‹ ему установить, что РѕРЅ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕ падает РІ гравитационном поле. РќР° РѕСЃРЅРѕРІРµ таких размышлений Рйнштейн выдвинул теорию гравитации. РћРЅ пришел Рє заключению, что удовлетворительная теория гравитации должна включать фундаментально Рё естественным образом эквивалентность между инерционной Рё гравитационной массами Рё тот факт, уже установленный Галилеем, что РІСЃРµ тела падают СЃ РѕРґРЅРёРј Рё тем же ускорением. Гравитация Рё инерция РїРѕ существу РѕРґРЅРѕ Рё то же, решил Рйнштейн, Рё поэтому удовлетворительная теория гравитации требует обобщения структуры пространство-время его теории относительности, поскольку, если гравитация принимается РІРѕ внимание, концепция конечной Рё строго инерциально покоящейся системы координат уже неадекватна.