П'ять найзнаменитіших винаходів Альберта Ейнштейна. Альберт ейнштейн коротка біографія Що винайшов ейнштейн для фізики

Однією з найвідоміших постатей першої половини 20 століття був Альберт Ейнштейн. Цей великий учений багато досяг у своєму житті, ставши не тільки нобелівським лауреатом, а й докорінно змінивши наукові уявлення про Всесвіт.

Його перу належить близько 300 наукових праць з і близько 150 книг і статей у різних галузях знання.

Народившись у 1879 р. у Німеччині, він прожив 76 років, померши 18 квітня 1955 р. в 1975 році, де він працював останні 15 років життя.

Деякі сучасники Ейнштейна говорили, що спілкування з ним було подібне до четвертого виміру. Звичайно, часто оточена ореолом слави та різними легендами. Саме тому нерідкі випадки, коли ті чи інші моменти з їхніх захоплених шанувальників має намір перебільшувати.

Пропонуємо вам цікаві факти з життя Альберта Ейнштейна.

Фото 1947 року

Як ми вже сказали, Альберт Ейнштейн був надзвичайно знаменитий. Тому, коли його на вулиці зупиняли випадкові перехожі, тріумфуючим голосом запитуючи, чи він це, вчений нерідко казав: «Ні, вибачте, мене постійно плутають з Ейнштейном!».

Якось у нього запитали, яка швидкість звуку. На це великий фізик відповів: «Я не маю звички запам'ятовувати речі, які легко можна знайти в книзі».

Цікаво, що у дитинстві маленький Альберт розвивався дуже повільно. Батьки переживали, що він буде відсталим, оскільки непогано говорити він почав лише до 7 років. Вважається, що він мав одну з форм аутизму, можливо Синдром Аспергера.

Добре відоме велике кохання Ейнштейна до музики. Він у дитинстві навчився грати на скрипці і все життя возив її із собою.

Якось, читаючи газету, вчений натрапив на статтю, в якій розповідали про те, що ціла родина загинула через витік діоксиду сірки з несправного холодильника. Вирішивши, що це непорядок, Альберт Ейнштейн разом зі своїм колишнім студентом винайшов холодильник з іншим безпечнішим принципом дії. Винахід так і був названий "Холодильник Ейнштейна".

Відомо, що великий фізик мав активну позицію. Він був затятим прихильником руху за громадянські права і заявляв, що євреї в Німеччині та чорношкірі в Америці мають рівні з усіма права. "Зрештою, всі ми люди" - говорив він.

Альберт Ейнштейн був переконаним і виступав різко проти будь-якого нацизму.

Напевно, всі бачили фотографію, де вчений показує мову. Цікавим є факт, що цей знімок був зроблений напередодні його 72 дня народження. Втомившись від фотокамер, на чергове прохання посміхнутися, Альберт Ейнштейн показав мову. Тепер у всьому світі цю фотографію не тільки знають, а й тлумачать кожен по-своєму, надаючи їй метафізичного змісту.

Справа в тому, що підписуючи одну з фотографій із висунутою мовою, геній сказав, що його жест адресований усьому людству. Як тут без метафізики! До речі, сучасники завжди підкреслювали тонкий гумор вченого і вміння дотепно жартувати.

Відомо, що Ейнштейн за національністю був євреєм. Так ось у 1952 р., коли держава тільки-но почала формуватися в повноцінну державу, великому вченому запропонували стати президентом. Зрозуміло, фізик навідріз відмовився від такого високого посту, пославшись те що, що він учений, й у управління країною йому бракує досвіду.

Напередодні смерті йому пропонували зробити операцію, але він відмовився, сказавши, що «штучне продовження життя не має сенсу». Взагалі всі відвідувачі, які приїжджали до генія, що вмирає, відзначали його абсолютний спокій, і навіть веселий настрій. Він чекав на смерть, як звичайного явища природи, наприклад дощу. У цьому він чимось нагадує.

Цікавим є факт, що останні слова Альберта Ейнштейна невідомі. Він вимовив їх німецькою мовою, яку його американська доглядальниця не знала.

Користуючись неймовірною популярністю власної персони, вчений якийсь час брав за кожен автограф по одному долару. Виручені гроші він пожертвував на благодійність.

Після одного наукового діалогу з товаришами по цеху, Альберт Ейнштейн сказав: Бог не грає в кістки. На що Нільс Бор заперечив: «Припиніть Богові вказувати, що йому робити!».

Цікаво, що вчений ніколи не вважав себе атеїстом. Але він також і не вірив у персоніфікованого Бога. Достовірно відомо, що він заявляв про те, що віддає перевагу смиренності, що відповідає слабкості нашого інтелектуального усвідомлення. Очевидно, до самої смерті так і не визначився з цим поняттям, залишившись смиренним запитувачем.

Є помилкове твердження, що Альберт Ейнштейн був не дуже сильний у . Насправді ж, у 15 років він уже освоїв диференціальні та інтегральні обчислення.

Ейнштейн у 14 років

Отримавши з Фонду Рокфеллера чек на 1500 доларів, великий фізик використав його як закладку для книги. Але він втратив цю книгу.

Взагалі про його неуважність ходили легенди. Якось Ейнштейн їхав у берлінському трамваї, і про щось зосереджено думав. Не впізнавши його кондуктор, отримавши неправильну суму за квиток, поправила його. І справді, помацавши рукою в кишені, великий учений виявив монети, що бракували, і заплатив. "Нічого страшного, дідусю, - сказала кондуктор, - просто потрібно вивчити арифметику".

Цікаво, що Альберт Ейнштейн ніколи не носив шкарпетки. Особливих пояснень з цього приводу він не давав, але навіть на урочисті заходи його черевики були взуті на босу ногу.

Це звучить неймовірно, але мозок Ейнштейна було вкрадено. Після його смерті в 1955 р. патологоанатом Томас Харвей витяг мозок вченого і зробив його фото під різними кутами. Потім, розрізавши мозок на безліч дрібних частин, він протягом 40 років посилав їх у різні лабораторії для дослідження найкращими неврологами світу.

Примітно, що вчений ще за життя дав згоду на те, щоб після смерті його мозок було досліджено. Але на злодійство Томаса Харві він згоди не давав!

Загалом же воля геніального фізика була в тому, щоб після смерті його кремували, що й було здійснено, але тільки, як ви вже здогадалися, без мозку. Ще за життя Ейнштейн був затятим противником будь-якого культу особистості, тому він не хотів, щоб його могила стала місцем паломництва. Його порох розвіяли за вітром.

Цікавим є факт, що інтерес до науки прокинувся у Альберта Ейнштейна ще в дитинстві. Коли йому було 5 років, він на щось захворів. Батько, щоб заспокоїти його, показав йому компас. Маленький Альберт був вражений тим, що стрілка постійно показувала в одному напрямку, хоч як він крутив цей загадковий прилад. Він вирішив, що є якась сила, яка змушує стрілочку поводитись саме так. До речі, після того, як учений став відомим на весь світ, цю історію часто розповідали.

Альберт Ейнштейн дуже любив «Максіми» видатного французького мислителя та політичного діяча Франсуа де Ларошфуко. Він їх постійно перечитував.

А взагалі в літературі геній фізики вважав за краще, і Бертольда Брехта.

Ейнштейн у патентному бюро (1905)

У віці 17 років Альберт Ейнштейн хотів вступити до Швейцарської вищої технічної школи в місті Цюріху. Однак він склав лише іспит з математики, а решту провалив. З цієї причини йому довелося йти до професійного училища. Через рік він таки зумів скласти необхідні іспити.

Коли 1914 року радикали захопили в заручники ректора та кількох професорів, Альберт Ейнштейн, разом із Максом Борном, вирушили на переговори. Їм вдалося порозумітися з бунтівниками, і ситуація вирішилася мирним способом. З цього можна зробити висновки, що вчений не був з боязкого десятка.

До речі, а от і надзвичайно рідкісне фото метра. Обійдемося без коментарів - просто милуйтеся генієм!

Альберт Ейнштейн на лекції

Ще один цікавий факт, який не всі знають. Вперше Ейнштейна номінували на Нобелівську премію 1910 р. за теорію відносності. Проте комітет вважав її докази недостатніми. Далі, щороку (!), крім 1911 та 1915 рр., його рекомендували на цю престижну нагороду різні фізики.

І лише у листопаді 1922 р. йому присудили Нобелівську премію миру за 1921 р. Було знайдено дипломатичний вихід із незручної ситуації. Ейнштейна присудили премію не за теорію відносності, а за теорію фотоефекту, хоча в тексті рішення була приписка: «…і за інші роботи в галузі теоретичної фізики».

В результаті ми бачимо, що одного з найбільших, як вважається, фізиків, нагородили лише з десятого разу. З чого це така натяжка? Дуже сприятливий ґрунт для любителів теорії змов.

Чи вам відомо, що обличчя майстра Йоди з фільму «Зоряні війни» створено на основі зображень Ейнштейна? Як прототип використовувалася міміка генія.

Незважаючи на те, що вчений помер у далекому 1955 році, він впевнено посідає 7-е місце у списку «Статті». Річний прибуток від продажу продукції Baby Einstein становить понад 10 млн. доларів.

Існує поширена думка, що Альберт Ейнштейн був вегетаріанцем. Але це відповідає дійсності. В принципі, він цей рух підтримував, але сам почав дотримуватися дієти вегетаріанської приблизно за рік до своєї смерті.

Особисте життя Ейнштейна

У 1903 році Альберт Ейнштейн одружується зі своєю одногрупницею Мільовою Маріч, яка старша за нього на 4 роки.

За рік до цього у них народилася позашлюбна дочка. Однак у зв'язку з матеріальними труднощами молодий батько наполягав на тому, щоб віддати дитину багатим, але бездітним родичам Мілеви, які й самі хотіли цього. Загалом треба сказати, що цю темну історію фізик всіляко приховував. Тому жодних докладних відомостей про цю дочку немає. Деякі біографи вважають, що вона померла у дитинстві.

Альберт Ейнштейн та Мільова Маріч (перша дружина)

Коли почалася наукова кар'єра Альберта Ейнштейна, успіх і поїздки світом позначилися на його відносинах з Мільовою. Вони були на межі розлучення, але потім все ж таки зійшлися на одному дивному контракті. Ейнштейн запропонував дружині продовжувати жити разом за умови, що вона погодиться з його вимогами:

1. Стежити за чистотою його одягу та кімнати (особливо письмового столу).
2. Регулярно приносити сніданок, обід та вечерю до кімнати.
3. Повна відмова від подружніх стосунків.
4. Припиняти розмовляти, коли він попросить.
5. Залишати його кімнату на першу вимогу.

Дивно, але дружина погодилася на ці принизливі для будь-якої жінки умови і вони ще деякий час прожили разом. Хоча потім Мільова Марич все ж таки не витримала постійних зрад чоловіка і після 16-річного спільного життя вони розлучилися.

Цікаво, що за два роки до першого шлюбу він писав своїй коханій:

«…Я втратив розум, вмираю, палаю від кохання та бажання. Подушка, на якій ти спиш, у сто разів щасливіша за моє серце! Ти приходиш до мене вночі, але, на жаль, лише уві сні…».

Але потім все пішло Достоєвським: «Від любові до ненависті один крок». Почуття швидко охолонули і були тягарем для обох.

До речі, перед розлученням Ейнштейн обіцяв, що у разі отримання ним Нобелівської премії (а це трапилося 1922 р.), він її віддасть Мільові. Розлучення відбулося, але гроші, отримані від Нобелівського комітету, він не віддав колишній дружині, а дозволив їй лише користуватися відсотками від них.

Загалом у них народилося троє дітей: двоє законних синів і одна позашлюбна дочка, про яку ми вже говорили. Молодший син Ейнштейна Едуард мав великі здібності. Але, будучи студентом, він переніс важкий нервовий зрив, унаслідок чого у нього діагностували шизофренію. Потрапивши до психіатричної лікарні 21 року, він провів там більшу частину життя, померши в 55 років. Сам Альберт Ейнштейн ніяк не міг упокоритися з думкою, що у нього психічно хворий син. Є листи, в яких він скаржиться, що краще б той взагалі не народжувався.

Мільова Маріч (перша дружина) та двоє синів Ейнштейна

Зі старшим сином Гансом у Ейнштейна були надзвичайно погані стосунки. Причому аж до смерті вченого. Біографи вважають, що це пов'язано з тим, що він не віддав дружині Нобелівську премію, як обіцяв, а лише відсотки. Ганс є єдиним продовжувачем роду Ейнштейнів, хоча батько заповів йому вкрай маленький спадок.

Тут важливо наголосити, що після розлучення, Мільова Марич тривалий час страждала від депресій, і лікувалася у різних психоаналітиків. Альберт Ейнштейн все життя відчував провину перед нею.

Проте великий фізик був справжнім ловеласом. Після розлучення з першою дружиною, він буквально відразу одружився з двоюрідною (по лінії матері) сестрою Ельзою. Протягом цього шлюбу він мав безліч коханок, про що Ельза чудово знала. Більше того, вони на цю тему вільно говорили. Мабуть, Ельзе було достатньо офіційного статусу дружини вченого зі світовим ім'ям.

Альберт Ейнштейн та Ельза (друга дружина)

Ця друга дружина Альберта Ейнштейна була також розлученою, мала двох дочок і, як і перша дружина фізика, була на три роки старша за свого вченого чоловіка. Незважаючи на те, що вони не мали спільних дітей, вони прожили разом до самої смерті Ельзи в 1936 році.

Цікавий факт, що спочатку Ейнштейн подумував над тим, щоб одружитися з дочкою Ельзи, яка була на 18 років молодша за нього. Однак та була не згодна, тому довелося одружитися з її матір'ю.

Історії з життя Ейнштейна

Історії із життя великих людей завжди надзвичайно цікаві. Хоча, якщо бути об'єктивним, то будь-яка людина в цьому сенсі є колосальним інтересом. Просто до видатних представників людства завжди спрямована більша увага. Нам приємно ідеалізувати образ генія, приписуючи йому надприродні вчинки, слова та фрази.

Рахувати до трьох

Якось Альберт Ейнштейн перебував на званому вечорі. Знаючи, що великий учений захоплюється грою на скрипці, господарі попросили його зіграти разом із композитором Гансом Ейслером, який був тут. Після приготувань вони спробували грати.

Однак Ейнштейн ніяк не потрапляв у такт, і вони, хоч скільки намагалися, так і не змогли нормально зіграти навіть вступ. Тоді Ейслер підвівся через рояль і сказав:

— Я не розумію, чому весь світ вважає великою людину, яка не вміє рахувати до трьох!

Геніальний скрипаль

Розповідають, що одного разу Альберт Ейнштейн виступав на благодійному концерті разом із відомим віолончелістом Григорієм П'ятигорським. Тут же в залі був один журналіст, який мав написати звіт про концерт. Звернувшись до однієї зі слухачок і вказуючи на Ейнштейна, він пошепки запитав:

— Ви не знаєте, як звати цю людину з вусами та скрипкою?

- Ви що! - Вигукнула дама. — Це ж сам великий Ейнштейн!

Зніяковівши, журналіст подякував їй, і почав щось судорожно писати у свій блокнот. Наступного дня в газеті з'явилася стаття про те, що на концерті виступав видатний композитор і незрівнянний скрипаль-віртуоз на прізвище Ейнштейн, який своєю майстерністю перевершив самого П'ятигорського.

Це настільки потішило Ейнштейна, який і так дуже любив гумор, що він вирізав цю замітку, і при нагоді говорив своїм знайомим:

— Ви вважаєте, що я вчений? Це глибока помилка! Насправді я знаменитий скрипаль!

Великі думки

Цікавим є ще один випадок із журналістом, який питав у Ейнштейна, куди той записує свої великі думки. На це вчений відповів, дивлячись на товстий щоденник репортера:

— Юначе, по-справжньому великі думки приходять так рідко, що їх зовсім не важко запам'ятати!

Час та вічність

Якось американська журналістка, яка атакувала знаменитого фізика, запитала в нього, у чому різниця між часом та вічністю. На це Альберт Ейнштейн відповів:

— Якби я мав час вам це пояснити, то минула б ціла вічність, перш ніж ви могли б це зрозуміти.

Дві знаменитості

У першій половині 20 століття по-справжньому всесвітніми знаменитостями були лише дві людини: Ейнштейн і Чарлі Чаплін. Після виходу фільму «Золота лихоманка» вчений написав коміку телеграму такого змісту:

«Я захоплений вашим фільмом, який зрозумілий усьому світу. Ви, безперечно, станете великою людиною».

На що Чаплін відповів:

«Я захоплююсь вами ще більше! Ваша теорія відносності незрозуміла нікому у світі, і, тим щонайменше, ви стали великою людиною».

Це не важливо

Про розсіяність Альберта Ейнштейна ми вже писали. Але ще один приклад з його життя.

Якось, йдучи вулицею і думаючи про сенс буття та глобальні проблеми людства, він зустрів свого старого знайомого, якого машинально запросив на вечерю:

— Приходьте сьогодні ввечері, у нас буде професор Стімсон.

— Але ж я й є Стімсон! - Вигукнув співрозмовник.

- Це неважливо, все одно приходьте - розгублено промовив Ейнштейн.

Колега

Якось йдучи коридором Прінстонського університету, Альберт Ейнштейн зустрівся з молодим фізиком, який не мав жодних заслуг перед наукою, крім безконтрольної зарозумілості. Порівнявшись зі знаменитим ученим, юнак фамільярно хлопнув його по плечу і спитав:

- Як справи, колега?

— Як, — здивувався Ейнштейн, — ви теж хворієте на ревматизм?

У почутті гумору йому справді було не відмовити!

Все, окрім грошей

Одна журналістка спитала дружину Ейнштейна, що вона думає про свого великого чоловіка.

- О, мій чоловік справжній геній, - відповіла дружина, - він уміє робити абсолютно все, окрім грошей!

Цитати Ейнштейна

Ви думаєте все так просто? Так, просто. Але зовсім негаразд.

Той, хто хоче бачити результати своєї праці негайно, має йти до шевців.

Теорія – це коли все відомо, але нічого не працює. Практика – це коли все працює, але ніхто не знає чому. Ми ж поєднуємо теорію та практику: нічого не працює… і ніхто не знає чому!

Є тільки дві нескінченні речі: Всесвіт і дурість. Хоча щодо Всесвіту я не певен.

Усі знають, що це неможливо. Але ось приходить невіглас, якому це невідомо - він і робить відкриття.

Я не знаю, якою зброєю вестиметься третя світова війна, але четверта - ціпками та камінням.

Тільки дурень потребує порядку - геній панує над хаосом.

Є лише два способи прожити життя. Перший – ніби чудес не існує. Другий - ніби навколо одні чудеса.

Освіта - це те, що залишається після того, як забувається все вивчене у школі.

Усі ми генії. Але якщо ви судитимете рибу за її здатністю підбиратися на дерево, вона проживе все життя, вважаючи себе дурою.

Тільки ті, хто робить абсурдні спроби, зможуть досягти неможливого.

Чим більша моя слава, тим більше тупію; і таке, безсумнівно, загальне правило.

Уява важливіша, ніж знання. Знання обмежені, тоді як уяву охоплює світ, стимулюючи прогрес, породжуючи еволюцію.

Ти ніколи не вирішиш проблему, якщо думатимеш так само, як ті, хто її створив.

Якщо теорія відносності підтвердиться, то німці скажуть, що я німець, а французи – що я громадянин світу; але якщо мою теорію спростовано, французи оголосять мене німцем, а німці – євреєм.

Математика - це єдиний досконалий метод поводити себе за ніс.

За допомогою збігів Бог зберігає анонімність.

Єдине, що заважає мені вчитися, - це здобута мною освіта.

Я пережив дві війни, двох дружин та .

Я ніколи не думаю про майбутнє. Воно саме приходить незабаром.

Може привести Вас від пункту А до пункту Б, а уяву – будь-куди.

Ніколи не запам'ятовуйте те, що ви можете знайти у книзі.

Якщо вам сподобалися цікаві факти та історії з життя Альберта Ейнштейна, підписуйтесь на – завжди цікаво.

10 січня 1934 року Німецьке патентне відомство за заявкою, поданою 25 квітня 1929 року, видало патент № 590783 на «Пристрій, зокрема, для звуковідтворювальної системи, в якому зміни електричного струму внаслідок магнітострикції викликають рух магнітного тіла». Автори винаходу - Рудольф Гольдшмідт та Альберт Ейнштейн. Магнітострикцією називають зміну розмірів магнітних тіл (зазвичай феромагнетиків) при намагнічуванні. У преамбулі до патентного опису винахідники пишуть, що сил магнітного стиснення перешкоджає жорсткість феромагнетика, і пропонують три способи збільшення переміщення під дією цієї сили.

Перший спосіб показаний на Мал. 1 a . Несучий голку С з дифузором феромагнітний стрижень В винчений в міцне U-подібне магнітне ярмо А таким чином, що осьові зусилля, що стискають стрижень, дуже близькі до критичної величини, при якій мають місце ейлерівська втрата стійкості і вигин стрижня. На ярмо надіті обмотки D, якими проходить електричний струм, модульований звуковим сигналом. Чим сильніший звук, тим сильніше намагнічування і стиснення стрижня У. Оскільки стрижень поставлено межу нестійкості, малі варіації довжини призводять до сильних коливань у вертикальному напрямі, і прикріплений до середини стрижня дифузор генерує звук. У другому варіанті ( Мал. 1 б ) використовується нестійкість системи зі стиснутої пружини Н і штока G, що упирається вістрям в лунку S. Модульований звуковим сигналом струм проходить по обмотці D. Змінна в часі намагніченість залізного стрижня призводить до невеликих коливань його довжини, які посилюються за рахунок енергії тертя. У третьому варіанті магнітострикційного гучномовця ( Мал. 1 в ) застосована схема з двома залізними стрижнями B1 і B2, обмотки D яких підключені таким чином, що коли намагніченість одного стрижня збільшується, намагніченість іншого зменшується. Тягами C1 і С2 стрижні з'єднані з коромислом G, підвішеним на штанзі М і прикріпленим розтяжками F до боковин магнітного ярма А. Коромисло жорстко пов'язане з дифузором W. Загвинчуючи гайку Р на штанзі М, систему переводять у стан нестійкої рівноваги. Завдяки протифазному намагнічуванню стрижнів B1 і B2 струмом звукової частоти їх деформації також здійснюються в протифазі - один стискається, інший подовжується, і коромисло відповідно до звукового сигналу повертається відносно точки R. У цьому випадку також за рахунок використання прихованої нестійкості відбувається посилення амплітуди магніт.

Автоматична фотокамера

Ейнштейн придумав кілька технічних пристроїв, у тому числі чутливий електрометр та прилад, що визначає час експозиції під час зйомки. Тепер такий пристрій називається фотоекспонометром. Можливо, цей винахід був побічним продуктом роздумів, які завершилися створенням уявлення про світлові кванти та пояснення фотоефекту. Інтерес до таких пристроїв зберігся у Ейнштейна надовго, хоча фотолюбителем він не був. У другій половині 40-х років Ейнштейн і Буккі винайшли механізм автоматичного регулювання часу експозиції залежно від освітленості. Пристрій показано на Мал. 2 де а, в - камера, б - сегмент змінної прозорості. 27 жовтня 1936 року вони отримали американський патент № 205856 на фотокамеру, що автоматично підлаштовується під рівень освітленості. У її передній стінці 1, крім об'єктиву 2, є ще вікно 3, через яке світло потрапляє на фотоелемент 4. Електричний струм, що виробляється фотоелементом, повертає що знаходиться між лінзами об'єктива легкий кільцевий сегмент 5, зачорнений так, що прозорість його плавно змінюється одному кінці до мінімальної на іншому ( Мал. 2 б ). Поворот сегмента тим більше, отже, затемнення об'єктива тим більше, що яскравіше освітлений об'єкт. Таким чином, будучи вкотре від'юстованим, пристрій за будь-якої освітленості сам регулює кількість світла, що падає на фотоплівку або платівку, що знаходиться у фокальній площині об'єктива 2. Але що робити, якщо фотографу захочеться змінити діафрагму? Для цього винахідники пропонують дещо ускладнений варіант своєї фотокамери. У цьому варіанті на передній стінці 1 встановлюється поворотний диск 6 з набором отворів 7-12 декількох діаметрів. При поворотах диска один з таких отворів посідає об'єктив, а діаметрально протилежний — на вікно фотоелемента. Повертаючи диск за важіль 13 на фіксовані кути, фотограф одночасно діафрагмує об'єктив і вікно. Експонометр Буккі-Ейнштейна у свій час був дуже популярний, його навіть використовували кінооператори в Голлівуді. Зауважимо, що принагідно тут запропоновано той самий принцип зворотного зв'язку, який ліг в основу кібернетики, але до виходу книги Норберта Вінера залишалося ще 12 років.

Гірокомпаси та індукційна електромагнітна підвіска

У 1926 році фірмою Аншютца був розроблений і запущений у серійне виробництво дуже складний і досконалий гіроскопічний прилад прецизійний гірокомпас. У статтях і книгах з гірокомпасів неодмінно зазначається, що в розробці взяв участь Ейнштейн. Цей гіроскопічний двороторний прилад — у ньому механічно пов'язані взаємно перпендикулярні осі двох обертових зі швидкістю 20 000 об./хв роторів, по 2,3 кг кожен. Вони також є роторами трифазних асинхронних двигунів змінного струму. Обидва гіроскопи (ротори) поміщені всередину порожнистої герметичної сфери. При слові «гіроскоп» більшість згадує пристрій із ротором, вісь якого закріплена в кільцях карданова підвісу. Звичайно, карданів підвіс, що забезпечує ротору повну свободу поворотів навколо трьох взаємно перпендикулярних осей, знахідка надзвичайно дотепна ( Мал. 3 ). Але для мореплавного гірокомпаса така підвіса не годиться: компас повинен місяцями вказувати суворо на північ, не збиватися при штормах, ні при прискореннях і змінах курсу судна. З часом вісь ротора повертатиметься, або, як кажуть моряки, «йти». У новому гіроскопі карданових кілець немає — сфера діаметром 25 см з двома гіроскопами (двогіроскопна система щодо качки незрівнянно стійкіша за одногіроскопну) вільно плаває в рідині, зовні вона не стосується жодних підпірок або стінок. До неї навіть не підходять електричні дроти, які здатні передавати якісь механічні зусилля та моменти. У сфери є виконані з електропровідного матеріалу «полярні шапки» та «екваторіальний пояс». Проти цих електродів рідини знаходяться електроди, до яких підключені фази електроживлення. Рідина, у якій плаває сфера, — це вода, до якої додано трохи гліцерину надання їй антифризних властивостей і кислоти — для електропровідності. Таким чином, трифазний струм подається в гіросферу прямо через рідину, що підтримує її, а потім вже всередині по проводах розводиться до статорних обмоток гіроскопних двигунів.

Для плавання в підтримуючій рідині в повністю зануреному і байдужому стані повинен дотримуватися точний баланс між її вагою і вагою витісненого розчину. Дотриматися такого балансу дуже нелегко, але, навіть якщо він і досягнутий, неминучі в цьому випадку температурні коливання та зміни питомої ваги його порушать. Крім того, необхідно ще якось центрувати гіросферу у горизонтальному напрямку. Ейнштейн придумав, як здійснити центрування гіросфери у вертикальному та горизонтальному напрямках. Поблизу дна всередину гіросфери міститься кільцева обмотка, що підключається до однієї з фаз поданого в кулю змінного струму, а сама гіросфера оточується ще однією порожнистою металевою сферою ( Мал. 4 ). Змінне магнітне поле, що створюється внутрішньою обмоткою гіросфери, наводить в навколишній її, наприклад алюмінієвій, сфері вихрові струми. Відповідно до закону Ленца, ці струми прагнуть перешкодити зміні магнітного потоку, яке сталося за будь-якому зміщенні внутрішньої сфери щодо зовнішньої. У цьому відбувається автоматична стабілізація гіросфери. Якщо вона, наприклад, в результаті підвищення температури почала тонути (адже питома вага рідини при нагріванні внаслідок її розширення зменшується), зазор між донними частинами сфер скоротиться, сили, що відштовхують, зростуть і зупинять рух. Аналогічно стабілізується гіросфера та в горизонтальному напрямку.

У різних галузях сучасної техніки все ширше застосування знаходять зараз виключають тертя і торкання способи підвіски, при яких об'єкт парить, що підвішується, або, як тепер часто кажуть, левітує. Існують магнітна, електростатична, надпровідна магнітна та, нарешті, індукційна електромагнітна підвіска, яку запропонував Ейнштейн. Наприклад, вона застосовується при безтигельному плавленні металів і напівпровідників.

Альберт Ейнштейн – легендарний фізик, світоч науки 20 століття. Йому належить створення загальної теорії відносностіі спеціальної теорії відносності, і навіть потужний внесок у розвиток інших галузей фізики. Саме ЗТО лягла в основу сучасної фізики, об'єднавши простір з часом і описавши практично всі видимі космологічні явища, у тому числі і допустивши можливість існування кротових нір, чорних дір, тканини простору-часу, і навіть інших явищ гравітаційного масштабу.

Дитинство геніального вченого

Майбутній нобелівський лауреат народився 14 березня 1879 року в німецькому містечку Ульме. Спочатку ніщо не віщувало дитині великого майбутнього: хлопчик почав говорити пізно, і його мова була дещо сповільненою. Перше наукове дослідження Ейнштейна відбулося, коли йому виповнилося три роки. На день народження батьки подарували йому компас, який згодом став улюбленою іграшкою. Хлопчика надзвичайно дивувало те, що стрілка компаса весь час вказувала на ту саму точку в кімнаті, як би його не крутили.

Тим часом батьків Ейнштейна хвилювали його проблеми з промовою. Як розповідала молодша сестра вченого Майя Вінтелер-Ейнштейн, кожну фразу, яку він готувався вимовити, навіть найпростішу, хлопчик довго повторював про себе, ворушачи губами. Звичка повільно говорити згодом почала дратувати і викладачів Ейнштейна. Однак, незважаючи на це, вже після перших днів навчання у католицькій початковій школі його визначили як здібного учня та перевели до другого класу.

Після переїзду сім'ї до Мюнхена, Ейнштейн почав навчатися в гімназії. Однак тут замість занять він вважав за краще вивчати улюблені науки самостійно, що й дало свої результати: у точних науках Ейнштейн далеко випередив однолітків. У 16 років він володів диференціальними та інтегральними обчисленнями.У гімназії (нині Гімназія імені Альберта Ейнштейна) він був серед перших учнів (виняток становили математика і латинь). Укорінена система механічного заучування матеріалу учнями (яка, як і говорив пізніше, завдає шкоди самому духу навчання і творчому мисленню), і навіть авторитарне ставлення вчителів до учнів викликало в Альберта Ейнштейна неприйняття, тому часто вступав у суперечки з своїми викладачами. При цьому Ейнштейн багато читав та чудово грав на скрипці.Пізніше, коли вченого питали, що наштовхнуло його створення теорії відносності, він посилався на романи Федора Достоєвського і філософію Стародавнього Китаю.

Юність

Не закінчивши гімназію, 16-річний Альберт вирушив вступати до політехнічного училища, до Цюріха, проте «завалив» вступні іспити з мов, ботаніки та зоології. При цьому Ейнштейн блискуче здав математику та фізику, після чого його запросили одразу до старшого класу кантональної школи в Аарау, після закінчення якої він став студентом Цюріхського політехнікуму. Стиль і методика викладання в Політехнікумі суттєво відрізнялися від закостенілої та авторитарної німецької школи, тому подальше навчання давалося юнакові легше. Тут його учителем був математик Герман Мінковський. Говорять, що саме Мінковському належить заслуга надання теорії відносності закінченої математичної форми.

Ейнштейну вдалося закінчити університет з високим балом та з негативною характеристикою викладачів:у навчальному закладі майбутній нобелівський лауреат мав славу затятим прогульником. Пізніше Ейнштейн говорив, що в нього просто часу не було ходити на заняття.

Тривалий час випускник було знайти роботу. «Я був третій моїми професорами, які не любили мене через мою незалежність і закрили мені шлях у науку», – казав Ейнштейн.

Початок наукової діяльності та перша робота

1901 року берлінські «Аннали фізики» опублікували його першу статтю «Наслідки теорії капілярності», присвячену аналізу сил тяжіння між атомами рідин виходячи з теорії капілярності. Подолати труднощі з працевлаштуванням допоміг колишній однокурсник Марсель Гроссман, який рекомендував Ейнштейна на посаду експерта ІІІ класу до Федерального Бюро патентування винаходів (Берн). Ейнштейн працював у Бюро патентів з липня 1902 року до жовтня 1909 року, займаючись переважно експертною оцінкою заявок на винаходи. 1903 року він став постійним працівником Бюро. Характер роботи дозволяв Ейнштейну присвячувати вільний час дослідженням у галузі теоретичної фізики.

Особисте життя

Ще в університеті Ейнштейн мав славу любителем жіночої статі, проте згодом зупинив свій вибір на Мільов Марич, З якою він познайомився в Цюріху. Мілева була старша за Ейнштейна на чотири роки, але навчалася на одному з ним курсі. Вона вивчала фізику, і з Ейнштейном її зблизив інтерес до праць великих учених. Ейнштейн відчував потребу в товариші, з яким він міг би ділитися думками про прочитане. Мільова була пасивним слухачем, але Ейнштейн цілком задовольнявся цим. У той період доля не зіштовхнула його ні з товаришем, рівним йому за силою розуму (повною мірою цього не сталося і пізніше), ні з дівчиною, чия чарівність не потребувала загальної наукової платформи.

Дружина Ейнштейна «блискуча з математики та фізики»: вона чудово вміла робити алгебраїчні обчислення і непогано орієнтувалася в аналітичній механіці. Завдяки цим якостям Маріч могла брати найдіяльнішу участь у написанні всіх основних робіт чоловіка. Союз Маріч та Ейнштейна зруйнувала непостійність останнього. Альберт Ейнштейн мав величезний успіх у жінок, і його дружину постійно мучила ревнощі. Пізніше їхній син Ганс-Альберт писав: «Мати була типовою слов'янкою з дуже сильними та стійкими негативними емоціями. Вона ніколи не прощала образ…»

Вдруге вчений одружився зі своєю двоюрідною сестрою Ельзою. Сучасники вважали її жінкою недалекою, коло інтересів якої обмежувалося вбраннями, коштовностями та солодощами.

Успішний 1905й

1905 увійшов в історію фізики як «Рік чудес». Цього року «Аннали фізики» опублікував три видатні статті Ейнштейна, які започаткували нову наукову революцію:

1. «До електродинаміки тіл, що рухаються»(З цієї статті починається теорія відносності).
2. «Про одну евристичну точку зору, що стосується виникнення і перетворення світла»(Одна з робіт, що заклали фундамент квантової теорії).
3. «Про рух зважених у рідині, що покоїться, частинок, необхідний молекулярно-кінетичною теорією теплоти»(Робота, присвячена броунівському руху і суттєво просунула статистичну фізику).

Саме ці роботи принесли Ейнштейну всесвітню славу. 30 квітня 1905 р. він направив до університету Цюріха текст своєї докторської дисертації на тему «Нове визначення розмірів молекул». Хоча в листах Ейнштейна вже називають «пан професор», він ще чотири роки (до жовтня 1909 року). А 1906 року він навіть став експертом ІІ класу.

У жовтні 1908 року Ейнштейна запросили читати факультатив до Бернського університету, проте без жодної оплати. В 1909 він побував на з'їзді натуралістів у Зальцбурзі, де зібралася еліта німецької фізики, і вперше зустрівся з Планком; за 3 роки листування вони швидко стали близькими друзями.

Після з'їзду Ейнштейн нарешті отримав оплачувану посаду екстраординарного професора в Цюріхському університеті (грудень 1909 року), де викладав геометрію його старий друг Марсель Гроссман. Оплата була невелика, особливо для сім'ї з двома дітьми, і в 1911 році Ейнштейн без вагань прийняв запрошення очолити кафедру фізики у празькому Німецькому університеті. У цей період Ейнштейн продовжує публікацію серії статей з термодинаміки, теорії відносності та квантової теорії. У Празі він активізує дослідження з теорії тяжіння, поставивши за мету створити релятивістську теорію гравітації та здійснити давню мрію фізиків – виключити з цієї галузі ньютонівську далекодію.

Активний період наукової роботи

1912 року Ейнштейн повернувся до Цюріха, де став професором рідного Політехнікуму і читав там лекції з фізики. У 1913 році він відвідав Конгрес дослідників природи у Відні, відвідав там 75-річного Ернста Маха; колись критика Махом ньютонівської механіки справила на Ейнштейна величезне враження та ідейно підготувала до новацій теорії відносності. У травні 1914 року надійшло запрошення від Петербурзької академії наук, підписане фізиком П. П. Лазарєвим. Однак враження від погромів та «справи Бейліса» були ще свіжі, і Ейнштейн відмовився: «Я знаходжу огидним їхати без потреби в країну, де так жорстоко переслідують моїх одноплемінників».

Наприкінці 1913 року, за рекомендацією Планка і Нернста, Ейнштейн отримав запрошення очолити фізичний дослідницький інститут, що створюється в Берліні; він також зарахований професором Берлінського університету. Крім близькості до друга Планку ця посада мала ту перевагу, що не зобов'язувала відволікатися на викладання. Він прийняв запрошення, і в передвоєнний 1914 переконаний пацифіст Ейнштейн прибув до Берліна. Громадянство Швейцарії, нейтральної країни, допомагало Ейнштейну витримувати мілітарний тиск після початку війни. Він не підписував жодних «патріотичних» звернень, навпаки – у співавторстві з фізіологом Георгом Фрідріхом Ніколаї склав антивоєнний «Звернення до європейців» на противагу шовіністичному маніфесту 93-х, а в листі Ромену Роллану писав: «Дякують нам три століття найнапруженішої культурної роботи призвели лише до того, що релігійне божевілля змінилося божевіллям націоналістичним? Навіть вчені різних країн поводяться так, ніби у них ампутували мозок».

Головна праця

Свій шедевр – загальну теорію відносності – Ейнштейн завершив 1915 року у Берліні.У ній викладалася зовсім нове уявлення про простір та час. Крім інших явищ, робота передбачала відхилення світлових променів у гравітаційному полі, що згодом підтвердили англійські вчені.

Але Нобелівську премію з фізики Ейнштейн отримав у 1922 році не за свою геніальну теорію, а за пояснення фотоефекту (вибивання електронів із деяких речовин під дією світла). Усього за одну ніч учений став відомим на весь світ.

Це цікаво!В оприлюдненому три роки тому листуванні вченого розповідається, що більшу частину Нобелівської премії Ейнштейн інвестував у Сполучені Штати, втративши при цьому майже все через Велику депресію.

Незважаючи на визнання, у Німеччині вчений постійно зазнавав переслідувань, причому не лише через національну належність, а й через свої антимілітарні погляди. «Мій пацифізм – це інстинктивне почуття, яке володіє мною тому, що вбивство людини огидне. Моє ставлення виходить не з будь-якої умоглядної теорії, а засноване на глибокій антипатії до будь-якого виду жорстокості та ненависті», – писав учений на підтримку своєї антивоєнної позиції. Наприкінці 1922 року Ейнштейн залишає Німеччину і вирушає у подорож. А опинившись у Палестині, він урочисто відкриває Єврейський Університет у Єрусалимі.

Докладніше про головну наукову премію (1922)

Фактично перший шлюб Ейнштейна розпався 1914 року, 1919 року вже за юридичного шлюборозлучного процесу фігурувала така письмова обіцянка Ейнштейна: «Обіцяю тобі, що коли я отримаю Нобелівську премію, то віддам тобі всі гроші. Ти маєш погодитися на розлучення, інакше ти взагалі нічого не отримаєш». Подружжя було впевнене, що Альберт стане нобелівським лауреатом за теорію відносності. Нобелівську премію він справді отримав у 1922 році, хоч і з зовсім іншим формулюванням (за пояснення законів фотоефекту). Оскільки Ейнштейн був у від'їзді, премію від його імені прийняв 10 грудня 1922 Рудольф Надольний, посол Німеччини у Швеції. Попередньо він запитав підтвердження, чи Ейнштейн є громадянином Німеччини або Швейцарії; Прусська академія наук офіційно запевнила, що Ейнштейн – німецький підданий, хоча його швейцарське громадянство також визнається дійсним. Відзнаки, що супроводжують премію, Ейнштейн після повернення до Берліна отримав особисто у шведського посла. Звичайно, традиційну Нобелівську мову (у липні 1923 року) Ейнштейн присвятив теорії відносності. До речі, Ейнштейн слово дотримав: усі 32 тис. дол. (сума премії) він віддав колишній дружині.

1923–1933 у житті Ейнштейна

У 1923 році, завершуючи свою подорож, Ейнштейн виступив в Єрусалимі, де планувалося незабаром (1925) відкрити Єврейський університет.

Як особистість величезного й загального авторитету, Ейнштейна завжди залучали у роки до різноманітних політичним акціям, де він виступав за соціальну справедливість, за інтернаціоналізм і співробітництво між країнами (див. нижче). У 1923 Ейнштейн брав участь в організації товариства культурних зв'язків «Друзі нової Росії». Неодноразово закликав до роззброєння та об'єднання Європи, до скасування обов'язкової військової служби. Приблизно до 1926 року Ейнштейн працював у багатьох областях фізики, від космологічних моделей до дослідження причин річкових звивин. Далі він, за рідкісним винятком, зосереджує зусилля на квантових проблемах та Єдиній теорії поля.

У 1928 році Ейнштейн проводив в останній шлях Лоренца, з яким дуже потоваришував у його останні роки. Саме Лоренц висунув кандидатуру Ейнштейна на Нобелівську премію у 1920 році та підтримав її наступного року. У 1929 році світ галасливо відзначив 50-річчя Ейнштейна. Ювіляр не взяв участі в урочистостях і втік на своїй віллі поблизу Потсдама, де із захопленням вирощував троянди. Тут він приймав друзів – діячів науки, Тагора, Еммануїла Ласкера, Чарлі Чапліна та інших. 1931 року Ейнштейн знову побував у США. У Пасадені його дуже тепло зустрів Майкельсон, якому лишалося жити чотири місяці. Повернувшись влітку до Берліна, Ейнштейн у виступі перед Фізичним товариством вшанував пам'ять чудового експериментатора, який заклав перший камінь фундаменту теорії відносності.

Роки на еміграції

Альберт Ейнштейн не без вагань прийняв пропозицію переїхати до Берліна. Але можливість спілкування з найбільшими німецькими вченими, серед яких був Планк, приваблювала його. Політична та моральна атмосфера в Німеччині робилася все важчою, антисемітизм піднімав голову, і коли владу захопили фашисти, Ейнштейн у 1933 р. назавжди залишив Німеччину. Згодом на знак протесту проти фашизму він відмовився від німецького підданства і вийшов зі складу Прусської та Баварської Академій наук.

У берлінський період, крім загальної теорії відносності, Ейнштейном була розроблена статистика частинок цілого спина, введено поняття вимушеного випромінювання, що грає важливу роль у лазерній фізиці, передбачено (спільно з де Гаазом) явище виникнення обертального імпульсу тіл при їх намагнічуванні та ін. одним із творців квантової теорії, Ейнштейн не прийняв імовірнісної інтерпретації квантової механіки, вважаючи, що фундаментальна фізична теорія не може бути статистичною за своїм характером. Він часто повторював, що «Бог не грає у кістки із Всесвітом».

Переїхавши до США, Альберт Ейнштейн обійняв посаду професора фізики у новому інституті фундаментальних досліджень у Прінстоні (штат Нью-Джерсі). Він продовжував займатися питаннями космології, а також посилено шукав шляхи побудови єдиної теорії поля, яка об'єднала б гравітацію, електромагнетизм (а можливо, й інше). І хоча реалізувати цю програму йому не вдалося, це не похитнуло репутації Ейнштейна як одного з найбільших дослідників природи всіх часів.

Атомна бомба

В умах багатьох людей ім'я Ейнштейна пов'язане із атомною проблемою. Дійсно, розуміючи, якою трагедією для людства могло б виявитися створення у фашистській Німеччині атомної бомби, він у 1939 р. направив президенту США лист, який послужив поштовхом для робіт у цьому напрямку в Америці. Але вже наприкінці війни його відчайдушні спроби утримати політиків та генералів від злочинних і божевільних дій виявилися марними. Це була найбільша трагедія його життя. 2 серпня 1939 року Ейнштейн, який проживав на той час у Нью-Йорку, щоб запобігти можливому отриманню Третім Рейхом атомної зброї, написав листа Франкліну Рузвельту. У листі він закликав американського президента працювати над власною атомною зброєю.

За порадою фізиків, Рузвельт організував Дорадчий комітет з питань урану, але не виявив великого інтересу до проблеми розробки ядерної зброї. Він вважав, що ймовірність її створення була невисокою. Ситуація змінилася через два роки, коли фізики Отто Фріш та Рудольф Пієрлс з'ясували, що ядерну бомбу можна справді виготовити і що вона має достатні розміри для транспортування її бомбардувальником. Під час війни Ейнштейн консультував Військово-морські сили США та сприяв вирішенню різноманітних технічних проблем.

Післявоєнні роки

У цей час Ейнштейн став одним із засновників Пагуоського руху вчених за мир. Хоча його перша конференція проводилася вже після смерті Ейнштейна (1957), але ініціатива створення такого руху була виражена в Маніфесті Рассела - Ейнштейна (написаному спільно з Бертраном Расселом), який отримав широку популярність, що попереджав також про небезпеку створення і застосування водневої бомби. В рамках цього руху Ейнштейн, який був його головою, спільно з Альбертом Швейцером, Бертраном Расселом, Фредеріком Жоліо-Кюрі та іншими всесвітньо відомими діячами науки, вів боротьбу проти гонки озброєнь, створення ядерної та термоядерної зброї.

У вересні 1947 року у відкритому листі делегаціям держав-членів ООН він пропонував реорганізувати Генеральну асамблею ООН, перетворивши її на безперервно працюючий світовий парламент, який має ширші повноваження, ніж Рада Безпеки, яка (на думку Ейнштейна) паралізована у своїх діях. вето. На що в листопаді 1947 найбільші радянські вчені (С. І. Вавілов, А. Ф. Іоффе, Н. Н. Семенов, А. Н. Фрумкін) у відкритому листі висловили незгоду з позицією А. Ейнштейна (1947).

Останні роки життя. Смерть

Смерть наздогнала генія у Прінстонській лікарні (США) у 1955 році. Розтин проводив патологоанатом на ім'я Томас Харві. Він витяг мозок Ейнштейна для вивчення, але замість того, щоб надати його науці, забрав його особисто собі. Ризикуючи своєю репутацією та робочим місцем, Томас помістив мозок найбільшого генія у банку з формальдегідом і відніс його до себе додому. Він був переконаний, що така дія є науковим обов'язком для нього. Мало того, Томас Харві протягом 40 років посилав шматочки мозку Ейнштейна для дослідження провідним неврологам. Нащадки Томаса Харві намагалися повернути доньці Ейнштейна те, що залишилося від мозку її батька, але від такого подарунку вона відмовилася. З того часу і по сьогодні залишки мозку, за іронією, знаходяться в Прінстоні, звідки він і був вкрадений.

Вчені, які досліджували мозок Ейнштейна, довели, що сіра речовина відрізнялася від норми. Наукові дослідження показали, що області мозку Ейнштейна, відповідальні за мову і мову, зменшено, тоді як області, відповідальні за обробку чисельної та просторової інформації, збільшені. Інші дослідження констатували збільшення кількості нейрогліальних клітин (клітини нервової системи, які становлять половину об'єму центральної нервової системи. Нейрони центральної нервової системи оточені гліальними клітинами).

Ейнштейн був затятим курцем

Найбільше у світі Ейнштейн любив свою скрипку та трубку. Будучи затятим курцем, він якось сказав, що вважає куріння необхідним для спокою та «об'єктивного судження» у людях. Коли його лікар прописав йому рятування від шкідливої ​​звички, Ейнштейн засунув у рот трубку і закурив. Іноді він також піднімав недопалки на вулицях, щоб розкурити у своїй трубці.

Ейнштейн набув довічного членства в Монреальському клубі курців трубок.Якось він упав за борт під час поїздки човном, але зумів врятувати заповітну трубку від води. Крім безлічі рукописів та листів, трубка залишається однією з небагатьох особистих речей Ейнштейна, які ми маємо.

Ейнштейн часто замикався у собі

Щоб бути незалежним від загальноприйнятих думок, Ейнштейн часто замикався на самоті. Це було звичкою дитинства. Він навіть розмовляти почав у 7 років тому, що не хотів спілкуватися. Він будував затишні світи та протиставляв їх реальності. Світ сім'ї, світ однодумців, світ патентного бюро, де працював, храм науки. «Якщо стічні води життя лижуть щаблі вашого храму, зачиніть двері і засмійтеся… Не піддавайтеся злобі, залишайтеся, як і раніше, святим у храмі» . Цій пораді він і слідував.

Вплив на культуру

Альберт Ейнштейн перетворився на героя низки художніх романів, фільмів та театральних постановок. Зокрема, він виступає як дійова особа у фільмі Ніколаса Рога "Insignificance", комедії Фреда Шепізі "I.Q.", кінофільмі Філіпа Мартіна "Ейнштейн і Еддінгтон" (Einstein and Eddington) 2008 року, в радянських / російських фільмах "Ви «Вольф Мессінг», комічній п'єсі Стіва Мартіна, романах Жана-Клода Кар'є «Будь ласка, мосьє Ейнштейн» та Алана Лайтмена «Мрії Ейнштейна», поемі Арчібальда Макліша «Ейнштейн». Гумористична складова особистості великого фізика фігурує в постановці Еда Метцгера Альберт Ейнштейн: Практичний богемець. «Професор Ейнштейн», який створює хроносферу і запобігає приходу до влади Гітлера, є одним із ключових персонажів створеного ним альтернативного Всесвіту в серії комп'ютерних стратегій реального часу Command & Conquer. Вчений у фільмі «Каїн XVIII» цілком явно загримований під Ейнштейна.

Зовнішній вигляд Альберта Ейнштейна, який у зрілому віці зазвичай з'являвся в простому светрі з розпатланим волоссям, прийнятий за основу в зображенні «божевільних вчених» і «розсіяних професорів» у популярній культурі. Крім того, в ній активно експлуатується і мотив забудькуватості та непрактичності великого фізика, який переноситься на збірний образ його колег. Журнал «Тайм» навіть назвав Ейнштейна «здійсненою мрією мультиплікатора». Широкої популярності набули фотографії Альберта Ейнштейна. Найбільш знаменита була зроблена на 72-му дні народження фізика (1951).

Фотограф Артур Сасс попросив Ейнштейна посміхнутися для камери, на що той показав мову. Це зображення стало іконою сучасної популярної культури, представляючи портрет одночасно і генія, і життєрадісної живої людини. 21 червня 2009 року на аукціоні в американському Нью-Гемпширі один з дев'яти оригінальних фотографій, надрукованих у 1951 р., був проданий за 74 тис. дол. «жартівлива гримаса адресована всьому людству».

Популярність Ейнштейна в сучасному світі настільки велика, що виникають спірні моменти у широкому використанні імені та зовнішності вченого в рекламі та торгових марках. Оскільки Ейнштейн заповідав частину свого майна, у тому числі використання його зображень, Єврейському університету в Єрусалимі, бренд Альберт Ейнштейн був зареєстрований як торгова марка.

Джерела

http://to-name.ru/biography/albert-ejnshtejn.htm http://www.aif.ru/dontknows/file/kakim_byl_albert_eynshteyn_15_faktov_iz_zhizni_velikogo_geniya

Гострий розум - винахідник, а свідомість - спостерігач.

Г. К. Ліхтенберг

Магнітострикційний гучномовець

10 січня 1934 р. Німецьке патентне відомство за заявкою, поданою 25 квітня 1929 р., видало патент № 590783 на "Пристрій, зокрема, для звуковідтворювальної системи, в якому зміни електричного струму внаслідок магнітострикції викликають рух магнітного тіла". Одним із двох авторів винаходу значився доктор Рудольф Гольдшмідт з Берліна, а інший був записаний так: “доктор Альберт Ейнштейн, який раніше проживав у Берліні; теперішнє місце проживання невідоме”.

Магнітострикцією, як відомо, називають ефект скорочення розмірів магнітних тіл (зазвичай маються на увазі феромагнетики) при їх намагнічуванні. У преамбулі до патентного опису винахідники пишуть, що силам магнітного стиску перешкоджає жорсткість феромагнетика. Щоб магнитострикцию “змусити працювати” (у разі привести у коливальний рух дифузор гучномовця), цю жорсткість треба якось нейтралізувати, компенсувати. Ейнштейн і Гольдшмідт пропонують три варіанти такого, здавалося б, нерозв'язного завдання.

Мал. 18.Три варіанти магпітострикційного гучномовця

Перший варіантпроілюстровано на рис. 18, a.Несучу голку Зз дифузором феромагнітний (залізний) стрижень Уувінчений у міцне U-подібне магнітне ярмо Атаким чином, що осьові зусилля, що стискають стрижень, дуже близькі до критичної величини, при якій має місце ейлерівська втрата стійкості - вигин стрижня в той чи інший бік. На ярмо одягнені обмотки D,якими проходить електричний струм, модульований звуковим сигналом. Таким чином, чим сильніший звук, тим сильніше намагнічується і, отже, стискається залізний стрижень Ст.Оскільки стрижень поставлений на грань нестійкості, ці малі варіації його довжини призводять до сильних коливань у вертикальному напрямку; при цьому прикріплений до середини стрижня дифузор генерує звук.

У другому варіанті(рис. 18, б)використовується нестійкість системи стиснута пружина Н -шток G,упирається вістрям в лунку S.Модульований звуковим сигналом струм проходить по обмотці D.Змінна в часі намагніченість залізного стрижня призводить до невеликих коливань його довжини, які посилюються за рахунок енергії потужної пружини, що втрачає стійкість.

У третій варіантмагнітострикційного гучномовця (рис. 18, в) застосовано схему з двома залізними стрижнями B 1 і B 2 , обмотки Dяких підключені таким чином, що коли намагніченість одного стрижня збільшується, намагніченість іншого зменшується. Тягами C 1 і З 2 стрижні з'єднані з коромислом G,підвішеним на штанзі Мта прикріпленими розтяжками Fдо боковин магнітного ярма А.Коромисло жорстко пов'язане з дифузором W.Загвинчуючи гайку Рна штанзі М,систему переводять у стан нестійкої рівноваги. Завдяки протифазному намагнічуванню стрижнів B 1 і B 2 струмом звукової частоти їх деформації також здійснюються в протифазі - один стискається, інший подовжується (стиснення послаблюється), і коромисло відповідно до звукового сигналу перекошується, повертаючись щодо точки R.У цьому випадку також за рахунок використання "прихованої" нестійкості відбувається посилення амплітуди магнітострикційних коливань.

X. Мельхер, який знайомився з документами сім'ї Р. Гольдшмідта і розмовляв з його сином, викладає історію появи цього винаходу в такий спосіб [ , с. 26].

Р. Гольдшмідт (1876-1950) був добрим знайомим Ейнштейна. Відомий фахівець у галузі електротехніки, він на зорі ери радіо керував роботами з встановлення першої лінії бездротового телеграфного зв'язку між Європою та Америкою (1914 р.). Їм у 1910 р. була сконструйована та побудована перша у світі придатна для цілей радіотехніки високочастотна машина на 30 кгц потужністю 12 кВт. Машина для трансатлантичних передач вже мала потужність 150 кВт. Гольдшмідт був також автором безлічі винаходів, спрямованих на вдосконалення звуковідтворювальних пристроїв (головним чином для телефонних апаратів), резонаторів високочастотних і т.д. .

Спільними друзями Ейнштейна та Гольдшмідта були подружжя Ольга та Бруно Айзнер – відома співачка та знаменитий на той час піаніст. Ольга Айзнер погано чула - недолік особливо прикру, якщо врахувати її професію. Гольдшмідт як фахівець із звуковідтворювальної апаратури взявся їй допомогти. Він вирішив сконструювати слуховий апарат (роботи зі створення таких апаратів на той час тільки починалися). У цій діяльності взяв участь і Ейнштейн.

Чи був у кінцевому рахунку сконструйований слуховий апарат, що діє, невідомо. Як видно з патентного опису, винахідників захопила ідея використання ефекту магнітострикції, що не знаходив раніше застосування, і вони розробили описані нами базуються на цьому ефекті гучномовці. Наскільки нам відомо, це був перший звуковідтворювальний магнітострикційний прилад. Хоча магнітострикційні слухові апарати поширення не отримали і їх нинішні побратими працюють на інших принципах, магнітострикція з великим успіхом використовується в ультразвукових випромінювачах, які застосовують у багатьох галузях промисловості та техніки.

Для фрау Ольги, як повідомляє Мельхер , планували створити магнітострикційний слуховий апарат, який використовує явище так званої кісткової провідності, тобто. збуджуючий звукові коливання не повітряного стовпа у вусі, а безпосередньо черепних кісток, для чого була потрібна велика потужність. Звісно ж, що пристрій Ейнштейна-Гольдшмідта цілком відповідало цій вимогі. Можливо, спільна з Гольдшмідтом діяльність не така вже й випадкова і, займаючись нею, Ейнштейн керувався не лише бажанням полегшити долю фрау Айзнер. Здається, що його не могла не зацікавити і саме технічне завдання - адже ми знаємо, що він мав певний досвід у конструюванні звуковідтворювальних пристроїв.

Автоматична фотокамера

Розмовляючи на початку 30-х років із Рабіндранатом Тагором, Ейнштейн пригадав свої "щасливі бернські роки"і розповів, що, працюючи в патентному бюро, вигадав кілька технічних пристроїв, у тому числі чутливий електрометр (про нього вже йшлося вище) і прилад, що визначає час експозиції під час зйомки . Тепер такий пристрій називається фотоекспонометром.

Майже немає сумніву, що принцип дії фотоекспонометра Ейнштейна був заснований на фотоелектричному ефекті. І як знати, можливо, цей винахід був побічним продуктом роздумів, які завершилися знаменитою статтею 1905 р. “Про одну евристичну точку зору...”, у якій було введено уявлення про світлові кванти і з їхньою допомогою пояснено закономірності фотоелектричного ефекту.

Цікаво, що інтерес до таких пристроїв зберігся у Ейнштейна надовго, хоча, наскільки відомо, фотолюбителем він ніколи не був. Так, його авторитетний біограф Ф. Франк повідомляє, що десь у другій половині 40-х років Ейнштейн та один із його найближчих друзів, доктор медицини Г. Буккі, "винайшли механізм для автоматичного регулювання часу експозиції в залежності від освітленості"[ , с. 241.

Мал. 19.Схема фотокамери Буккі-Ейнштейна
а, в- Камера; б- Сегмент змінної прозорості

Крім того, виявляється, що 27 жовтня 1936 Буккі і Ейнштейн отримали американський патент №2058562 на фотокамеру, що автоматично підлаштовується під рівень освітленості. Влаштована ця автоматична камера досить просто (мал. 19, а). У її передній стінці 1, крім об'єктиву 2, є ще вікно 3, через яке світло потрапляє на фотоелемент 4. Електричний струм, що виробляється фотоелементом, повертає перебуває між лінзами об'єктива легкий (наприклад, целулоїдний) кільцевий сегмент 5, зачернений так, плавно змінюється від максимальної на одному кінці до мінімальної на іншому (рис. 19, б). Як вказують в описі свого винаходу Буккі та Ейнштейн, блок з фотоелементом аналогічний відомим конструкціям фотоекспонометрів, з тією відмінністю, що в даному випадку повертається кільцевий сегмент 5, а стрілка, що не вказує експозицію. Поворот сегмента тим більше, отже, затемнення об'єктива тим більше, що яскравіше освітлений об'єкт. Таким чином, будучи вкотре від'юстованим, пристрій при будь-якій освітленості сам регулює кількість світла, що падає на фотоплівку або пластинку, що знаходиться у фокальній площині об'єктива 2.

Але що робити, якщо фотографу захочеться змінити діафрагму? Для цього винахідники пропонують дещо ускладнений варіант своєї фотокамери (рис. 19, в). У цьому варіанті на її передній стінці 1 встановлюється поворотний диск 6 з набором отворів 7-12 кількох діаметрів. При поворотах диска один з таких отворів посідає об'єктив, а діаметрально протилежне - на вікно фотоелемента. Повертаючи диск за важіль 13 на фіксовані кути, фотограф одночасно діафрагмує об'єктив і вікно. Таким чином, для різних діафрагм досягається однакове пропускання світла для об'єктива та вікна фотоелемента.

Переваги винаходу очевидні: 1) автоматично регулюється світловий потік, що досягає фотоплівки або фотопластинки; 2) оскільки використовується фотоелемент, відсутня небезпека, що після закінчення деякого, нехай тривалого, часу регулювальний пристрій перестане працювати, як було б, якби для його живлення використовувалася батарейка (втім, автори не виключають можливості використання як світлочутливого елемента селенового фоторезистора, приєднаного до зовнішнього джерела струму).

Ми не маємо точних відомостей про подальшу долю магнітострикційного апарату Ейнштейна-Гольдшмідта. Зате виразно відомо, що експонометр Буккі-Ейнштейна у свій час був дуже популярним і навіть використовувався кінооператорами в Голлівуді.

Тут варто, напевно, сказати кілька слів про друга Ейнштейна доктора Буккі (1880-1965). Він народився у Лейпцигу, там же закінчив медичний факультет університету. Спочатку в Німеччині, а потім у США він набув популярності як великий рентгенолог. Буккі був членом багатьох національних та міжнародних товариств, написав низку книг з медицини. Крім рентгенівських променів, Буккі виявляв живий інтерес до терапевтичного використання нових досягнень фізики та техніки (він один із піонерів УВЧ-прогріву).

Буккі активно працював і як винахідник. Ще в 1912 р. їм було запропоновано та сконструйовано так звану діафрагму Буккі, що підвищує контраст рентгенівських знімків. Цей пристрій набув поширення у всьому світі. На рахунку Буккі безліч інших винаходів, що відносяться до рентгенівської техніки, фотоапаратів, електровимірювальних приладів та звуковідтворювальних пристроїв. Цікаво, що багато патентів Буккі отримані ним разом із дружиною та синами.

Є відомості про те, що Ейнштейн і Буккі розмірковували над конструкцією висотоміра, а також винаходили щось на зразок магнітофона. На жаль, більш детальних відомостей про ці роботи немає.

Буккі, як писав Ейнштейн Г. Мюзаму 1942 р. [ , с. 50], був його найкращим другом у США. Вони часто проводили разом літню відпустку і плавали на ейнштейнівській яхті, причому Буккі доводилося задовольнятися не дуже престижною роллю матроса. Але він був матросом – хоч і єдиним – на кораблі капітана Ейнштейна!

В останні дні життя Ейнштейна у квітні 1955 р. Буккі щодня приходив до лікарні, де лежав його друг. Він був у нього й увечері за кілька годин до смерті великого фізика. За спогадами Буккі, останнє, що він чув від Ейнштейна, був сумний жарт. "Чому Ви вже йдете?"- Запитав його Ейнштейн. Буккі відповів, що не хоче його турбувати, що він має відпочити та поспати. На це Ейнштейн з усмішкою заперечив: "Але в такому разі Ваша присутність мені не завадить"[ , с. 65].

Гірокомпаси та індукційна електромагнітна підвіска

З листування Ейнштейна з Бессо, Зоммерфельд і Планком видно, що протягом 1920-1926 р.р. Ейнштейн часто наїжджав у Кіль. Справ, що з теоретичними дослідженнями, у творця теорії відносності в Кілі - цій столиці німецького суднобудування, - начебто, був. Чим він там займався?

Перше наближення до відповіді це питання дає листа Ейнштейна М. Бессо, відправлене у травні 1925 р.: “... веду тихе життя без зовнішніх подій. Єдині перерви – мої поїздки до Кіль, де потроху освіжаю свої технічні навички”[ , с. 7]. У Ноймюлені, поблизу Кіля, знаходилася фірма "Аншютц і К°" - провідне підприємство з розробки та виробництва морських гірокомпасів та інших гіроприладів. Ім'я її засновника, власника та керівника Г. Аншютца (1872-1931) часто зустрічається у листуванні Ейнштейна із Зоммерфельдом. Має сенс розповісти про цю цікаву людину, яка протягом багатьох років перебувала у тісних ділових та дружніх стосунках з Ейнштейном (тим більше що мова про неї піде ще й у наступному розділі цього розділу).

Герман Аншютц народився у відомій мюнхенській родині; "Мистецтво і наука стояли біля його колиски"[ , с. 667]: його дід був видатним художником, професором Мюнхенської академії мистецтв, а батько – професором фізики та математики. Аншютц розпочав свою діяльність як гуманітарій – ступінь доктора філософії він отримав у 1896 р. за дослідження, присвячене творчості венеціанських художників епохи Відродження. Захопившись потім ідеєю про досягнення Північного полюса, він бере участь у двох полярних експедиціях і на початку 1901 висловлює думку про те, що дістатися до полюса можна на підводному човні. Виникає проблема: як прокласти курс – адже всередині сталевого човна магнітний компас не діє, та й поблизу полюса – теж. І гуманітарій Аншютц береться за вирішення фантастично складного завдання – за створення гірокомпасу.

Ця робота, чужа його колишнім схильностям і якоюсь мірою випадково зустрілася на шляху Аншютца, що захоплюється, стає основною в його житті. Від подальших полярних подорожей він відмовляється (незабаром Північний полюс був підкорений Р. Пірі), але наполегливо займається проблемою гірокомпасу. Вже жовтні 1902 р. він створює першу модель. Про подальші успіхи в цьому напрямку і про перші випробування гірокомпасу на кораблях Аншютц повідомляє в Морській академії в Кілі в 1904 р., а наступного року, будучи людиною не тільки енергійною, але й заможною, засновує в Кілі фірму "Аншютц і К°" . Процвітання фірми багато в чому визначалося винятковою обдарованістю її творця, якого К. Магнус (великий німецький механік, фахівець із гірокомпасів) називає геніальним винахідником [ , с. 98].

Цікаво, що успіху у створенні гірокомпасу досягла людина, яка починала роботу як дилетант. Це і прекрасній відповідності з зауваженням Ейнштейна про те, як робляться відкриття: всі знають, що реалізація якоїсь ідеї неможлива, але ось знаходиться людина, яка цього не знає, і в нього все виходить!

Через війну енергійних зусиль Аншютца - організатора і винахідника - у середині 10-х німецький флот, зокрема і підводний, було оснащено гирокомпасами, які його ім'я. Гіроприлади Аншютца знайшли собі та інші застосування, наприклад, при прокладанні свердловин, будівництві шахт; його гірокомпас було встановлено на знаменитому дирижаблі "Граф Цеппелін". Під час одного з рейсів дирижабль зробив коло пошани над будинком Аншютца у Мюнхені на знак визнання заслуг його господаря. До речі, цей будинок Зоммерфельд називав "незрівнянним храмом мистецтва": Аншютц був відомим колекціонером

Роботи Аншютца та його гірокомпаси здобули широку популярність не тільки на його батьківщині, а й за кордоном, зокрема в нашій країні. Про них з високою похвалою відгукувався академік А. Н. Крилов.

Фірма Аншютца приносила її засновнику значний дохід, який він використав для створення численних фондів, покликаних сприяти вченим та митцям. За його кошти організовувалися виставки, лекції, поїздки вчених. У важкі інфляційні часи Німеччини початку 20-х засобами фонду Аншютца користувався і Ейнштейн.

До 1926 р. після багаторічних наполегливих праць фірмою Аншютца був розроблений і запущений у серійне виробництво дуже складний і досконалий гіроскопічний прилад - прецизійний артилерійсько-навігаційний гірокомпас, за яким закріпилася назва "Новий Аншютц" (оскільки на флоті до цього був популярний інший фірми). Це був справді чудовий прилад, що значно перевершував за точністю, надійністю, стійкістю при качці і термін служби всі інші моделі гірокомпасів. Конструкція його була високо оцінена фахівцями; він мав і суто комерційний успіх [, с. 46; , с. 225; ].

У статтях і книгах з гірокомпасів, що хоч скільки-небудь стосуються історії створення цих чудових приладів, неодмінно відзначається той факт, що в розробці "Нового Аншютца" взяв участь Ейнштейн. Мабуть, з найбільшою виразністю висловився з цього приводу один з основоположників гірокомпасної справи в нашій країні - інженер-контр-адмірал професор Б. І. Кудревич *, який зазначив, що "Новий Аншютц" - “Результат десятирічної спільної роботи(Г. Аншютца. - Авт. ) з професором Ейнштейном”.Як розповів одному з авторів цієї книги професор І. І. Гуревич, у 30-х роках на флоті новий навігаційний прилад навіть називали компасом Ейнштейна-Аншютца (саме в цьому порядку).

* Кудревич мав інформацію “з перших рук”: на початку 1928 р. він був відряджений до Німеччини, зокрема для ознайомлення з діяльністю фірми “Аншютц і К°” [ , с. 7].

Таким чином, причина частих візитів Ейнштейна в Кіль ніби не викликає сумнівів - він співпрацював з Аншютцем у розробці чудо-компасу. Але яким був конкретний внесок Ейнштейна у цю роботу? На жаль, про це мало відомо. Нам зустрілася лише одна пряма вказівка, що виходить від згадуваного вище К. Магнуса * : "Центрування кулі, за порадою А. Ейнштейна, з яким Аншютц був дружний, здійснювалося магнітним способом за допомогою котушки, розташованої всередині гіросфери"[ , с. 99].

* Особливу достовірність надає цій вказівці те що, що Магнус був учнем М. Шулера, однієї з основоположників гирокомпасного справи, який у період із 1908 по 1922 р. обіймав керівні посади у фірмі Апшютца.

Про що тут мова, що це за гіросфера? Тут потрібно хоч трохи розповісти про конструкцію "Нового Аншютца".

Цей гіроскопічний прилад двороторний - в ньому механічно пов'язані взаємно перпендикулярні осі двох роторів, що обертаються зі швидкістю 20 000 об./хв, по 2,3 кг кожен (ці гіроскопні ротори є також роторами двох-, трифазних асинхронних двигунів змінного струму). Обидва гіроскопи (ротори) поміщені всередину порожнистої герметичної сфери (тому вона і називається гіросферою), в якій, крім них, знаходиться ряд інших конструкційних елементів.

При слові "гіроскоп" більшості з нас напевно малюється відомий пристрій з ротором, що швидко обертається, вісь якого закріплена в кільцях карданова підвісу. Звичайно, карданів підвіс, що забезпечує ротору повну свободу поворотів навколо трьох взаємно перпендикулярних осей (рис. 20), знахідка надзвичайно дотепна. Але для мореплавного гірокомпаса така підвіса не годиться: компас повинен місяцями вказувати строго на північ, не збиватися ні при штормах, ні при прискореннях і змінах курсу судна. Однак точно збалансувати карданову підвіску ротора неможливо; на гіроскоп завжди діятимуть обертальні моменти, під впливом яких вісь ротора повертатиметься навколо осі, перпендикулярної вектору діючого обертального моменту. Однією з особливостей гіроскопа є те, що він інтегрує, накопичує такі поштовхові відхилення.

Мал. 20.Гіроскоп з трьома ступенями свободи

В результаті з плином часу вісь ротора (а саме вона і є в гірокомпас аналогом стрілки магнітного компаса) буде повертатися, або, як кажуть моряки, «йти». Недарма гіроскопісти люблять розповідати анекдот про те, як на початку гірокомпасної справи один такий прилад був встановлений на літаку. Коли літак, що вилетів з Берліна, приземлився в Голландії, пілот, виходячи зі свідчень гірокомпаса, був упевнений, що він прилетів до Швейцарії.

У "Новому Аншютці" карданових кілець немає - гіросфера діаметром 25 см з двома гіроскопами (двогіроскопна система щодо качки незрівнянно стійкіша за одногіроскопну) вільно плаває в рідині, тертя про яку практично нульове; зовні вона не стосується жодних підпор, стін і т.д. До неї навіть не підходять електричні дроти: адже вони здатні передавати якісь механічні зусилля та моменти. Звичайно, у читача може виникнути законне питання: від чого в такому разі "живляться" електродвигуни гіроскопів? Знайденому вирішенню цієї проблеми ніяк не відмовиш у дотепності: гіросфера має виконані з електропровідного матеріалу “полярні шапки” та “екваторіальний пояс”. Проти цих електродів рідини знаходяться аналогічні, але нерухомі електроди, до яких підключені фази електроживлення. Рідина, в якій плаває сфера, - це вода, до якої додано трохи гліцерину для надання їй антифризних властивостей і кислоти, що робить воду електропровідною. Таким чином, трифазний струм "подається" в гіросферу прямо через рідину, що підтримує її, а потім вже зсередини (по проводах) розводиться до статорних обмоток гіроскопних двигунів. При цьому, звичайно, доводиться змиритися з деяким "перемішуванням" фаз електропровідної рідини.

Вільно плаваюча в рідині гіросфера, якби ми не знали, що вона начинена гіроскопами, могла б здатися просто дивом: вона наполегливо і з величезною точністю встановлюється одним зі своїх діаметрів у напрямку північ-південь (за нанесеними на неї поділами моряки і визначають цей напрямок ). Втім, це диво схоже на диво “мимовільної” орієнтації магнітної стрілки, що настільки глибоко вразило Ейнштейна, за його визнанням, ще в ранньому дитинстві.

Але як же гіросфера може плавати в рідині, що підтримує, в повністю зануреному і байдужому стані? Адже для цього, згідно із законом Архімеда, повинен дотримуватися абсолютно точний баланс між її вагою і вагою витісненого розчину. Дотриматися такого балансу дуже нелегко, але, навіть якщо він і досягнутий, неминучі в цьому випадку температурні коливання (а отже, і зміни питомої ваги) обов'язково його порушать. В результаті куля або вирине, або піде на дно. Крім того, необхідно ще якось сцентрувати гіросферу в горизонтальному напрямку, бо вона приткнеться до однієї зі стінок навколишнього судини і, таким чином, виявиться вразливою для поштовхів і прискорень, настільки згубних для точності показань.

Саме на цьому етапі пояснення пристрою "Нового Аншютца" нам нарешті стає зрозумілою наведена вище фраза Магнуса про конструкторський внесок Ейнштейна у створення гірокомпасу. Ейнштейн придумав, як здійснити центрування гіросфери у вертикальному та горизонтальному напрямках. Його ідея досить проста (рис. 21).

Мал. 21.Схема індукційної підвіски Ейнштейна

Поблизу дна всередину гіросфери поміщається кільцева обмотка, що підключається до однієї з фаз поданого в кулю змінного струму, сама ж гіросфера оточується ще однією порожнистою металевою сферою (з прорізами для спостереження за поділами шкали і для зменшення її дії, що коротить через рідину, прохід ).

Змінне магнітне поле, що створюється внутрішньою обмоткою гіросфери, наводить в навколишній її, наприклад алюмінієвій, сфері вихрові струми. Відповідно до закону Ленца, ці струми прагнуть перешкодити зміні магнітного потоку, яке сталося за будь-якому зміщенні внутрішньої сфери щодо зовнішньої. У цьому відбувається автоматична стабілізація гіросфери. Якщо вона, наприклад, в результаті підвищення температури почала тонути (адже питома вага рідини при нагріванні внаслідок її розширення зменшується), зазор між донними частинами сфер скоротиться, сили, що відштовхують, зростуть (вони обернено пропорційні квадрату ширини зазору), так що гіросфера по висоті не зміститься а залишиться на старому місці. Аналогічним чином стабілізується гіросфера і горизонтальному напрямі.

Ми бачимо, що змінне електромагнітне поле ейнштейнівської обмотки центрує та підтримує гіросферу; воно приймає він ту частину її ваги, яка скомпенсована архимедовой виштовхуючої силою. Недарма цю обмотку конструктори назвали обмоткою "електромагнітного дуття": подібно до того як повітряна подушка створюється повітрям, вентилятором, що нагнітається, так і електромагнітне підтримування можна образно уявити собі "видуванням" обмоткою магнітних силових ліній.

У різних галузях сучасної техніки все хворіючи на широке застосування знаходять зараз виключні тертя і торкання способи підвіски, при яких підвішується об'єкт парить, або, як тепер часто кажуть, левітує. Існують магнітні, електростатичні підвіски; велику увагу привертає в наші дні надпровідна магнітна підвіска (її дія заснована на тому, що надпровідник "не пускає в себе" магнітне поле), яку вже в майбутньому планується використовувати в системах швидкісного наземного транспорту.

Дивно було б, якби сучасна техніка оминула підвіску на вихрових струмах. І справді, така підвіска - її тепер прийнято називати індукційною електромагнітною [ , с. 57] – використовується. Все ширше застосовують зараз так звану безтигельну плавку металів і напівпровідників, засновану на тому, що масу, що переплавляється, утримує змінне електромагнітне поле котушки (індуктора), що знаходиться під нею, по якій проходить змінний струм високої частоти. Це змінне магнітне поле, наводячи потужні вихрові струми, розплавляє речовина. Таким способом отримують високочисті (адже плавка йде у вакуумі і розпечений тигель - звичайне джерело забруднень - відсутній) кремній, германій, алюміній, олово, а також такі тугоплавкі метали та сплави, тиглі для плавки яких створити неможливо.

З проникненням левітації в техніку виник і інтерес до систематизації відповідних пристроїв, до збору літератури, що є з цього питання (поки ще не надто великою). У 1964 р. в Англії в серії бібліографічних оглядів по вузлах приладів і пристроїв вийшов один спеціально присвячений магнітним і електричним підвіскам, в якому зібрана, мабуть, вся інформація, що була на той час, по подібних системах, починаючи з доповіді, прочитаної в 1839 р. Кембридже С. Ірншоу, "Про природу молекулярних сил, що управляють станом світлоносного ефіру", - доповіді, в якій була сформульована знаменита теорема Ірншоу про неможливість стаціонарної підвіски тіл у постійному електричному або магнітному полі.

Що ж каже нам цей солідний бібліографічний огляд щодо історії індукційної електромагнітної підвіски? Кого слід вважати її винахідником? Відповіді на останнє запитання огляд не дає. Справа в тому, що вперше така підвіска була описана в заявці, що надійшла 2 лютого 1922 р. в Німецьке патентне відомство, що виходила, як це часто буває, не від приватної особи, а від фірми. Однак назва цієї фірми є для нас чималим інтересом - це відома нам нільська фірма “Аншютц і К°” [ , с. 61].

У нас немає жодних підстав сумніватися в достовірності повідомлених Магнусом відомостей про участь Ейнштейна у створенні "Нового Аншютца", а це означає, що великого теоретика, творця "обох відносностей" без усяких натяжок можна вважати винахідником індукційної електромагнітної підвіски.

Здається, що в гіроскопічних пристроях Аншютца перепробовано і втілено чимало конструкторських ідей Ейнштейна (адже не дарма він так часто і протягом багатьох років відвідував Кіль!). Було б, звісно, ​​цікаво дізнатися, у чому ще виявилася його участь. Але минає час, свідків його роботи в Кілі, мабуть, не залишилося, і відновити перебіг подій стає дедалі важче.

У важкі для Німеччини 20-ті роки з їхньою нестримною інфляцією та нестабільністю Ейнштейн був зацікавлений у роботах з гіроскопічних приладів ще й просто з матеріальних міркувань. Видається, однак, безперечним, що він отримував задоволення від цієї діяльності. Ідей, причому найоригінальніших, у нього завжди було достатньо, а можливостей для їх реалізації Аншютц міг надати більше, ніж будь-хто інший. Полум'яний ентузіаст гіроскопа мав достатні кошти, чудове обладнання та висококваліфіковані інженери, щоб спробувати здійснити абсолютно несподівані та нешаблонні конструктивні рішення.

Сонячні плями та інтегратор

X. Мельхер, мабуть, першим з істориків фізики звернув увагу на коротку замітку Ейнштейна "Метод визначення статистичних значень спостережень, що відносяться до величин, схильним до нерегулярних флуктуацій", опубліковану в 1914 р. в досить маловідомому швейцарському природничо. Ця замітка – текст повідомлення Ейнштейна, зробленого ним 28 лютого 1914 р. на конференції Швейцарського фізичного товариства у Базелі. Головував на засіданні маститий П. Вейсс, з відомих фізиків були присутні М. Лауе, Ф. Браун, Ст Герлах.

З першої фрази повідомлення: “Припустимо, що величина y=F(t) , наприклад, кількість сонячних плям, визначена емпірично як функція часу...”- начебто зрозуміло, що з викладені міркування автора наштовхнули роздуми над проблемою сонячних плям. Із чим пов'язаний інтерес Ейнштейна до цієї проблеми? Швейцарія з давніх-давен займала лідируючу позицію в дослідженні сонячних плям. Р. Вольф (1816-1896), з 1847 р. директор Бернської обсерваторії, а з 1864 р. - Цюріхський, з повним правом може бути названий основоположником статистики сонячних плям. У 1852 р. він встановив їхню 11-річну періодичність, а також зв'язок цієї періодичності з коливаннями геомагнітного поля [ , с. 55]. Роботи Вольфа продовжив і суттєво розширив його наступник із Цюріхської обсерваторії А. Вольфер (1854-1931). У 1894 р. Вольфер обіймав також посаду професора астрономії цюріхського Політехнікуму (і Цюріхського університету), де читав “Введення у фізику небесних тіл”, “Введення в астрономію”, “Небесну механіку”, “Географічне визначення” [ , с. 26]. Його не надто старанним студентом був Ейнштейн, який навчався в Політехнікумі з 1896 по 1900 р. Дисципліни Вольфера входили до обов'язкових [ , с. 26], на випускному іспиті Ейнштейн отримав з астрономії 5 за максимальної оцінки 6 [ , с. 46].

У період студентства лекції Вольфера явно не захопили Ейнштейна. У 10-х роках (у цей час він уже був професором Політехнікуму), коли його студенти сказали йому, що слухають лекції Вольфера, Ейнштейн був здивований. "Невже ви і справді їх відвідуєте?"Біограф великого фізика К. Зеліг пояснює: “Професор Вольфер... лекції читав не блискуче. Тому питання Ейнштейна не було необґрунтованим”[ , с. 132].

Як відомо, закінчивши політехнікум, Ейнштейн залишився без роботи і протягом двох років перебивався випадковими заробітками. Саме до цього досить безрадісного періоду його життя належить наступний факт, який повідомляє Зеліг: “Він(Ейнштейн. - Авт. ) заробив трохи грошей, виконавши розрахунки необхідні дослідження сонячних плям за завданням директора Швейцарської астрономічної обсерваторії професора Вольфера”[ , с. 47]. За свідченням М. Лауе, цюріхського колеги Ейнштейна у 1912-1914 рр., “До осені 1901 р. він(Ейнштейн. - Авт. )підтримував своє скромне існування розрахунками, що їх виконував для цюріхського астронома Вольфера”[ , с. 10].

Безсумнівно, що плоди цієї діяльності Ейнштейна, якщо дозволено такий вислів, “заінтегровані” у солідній серії публікацій Вольфера 1900-1902 рр., присвяченій статистичній обробці величезного масиву чисельних даних із сонячних плям, отриманих обсерваторіями Швейцарії та інших країн (у ; у статтях Вольфера поряд з іншим робилися також спроби відшукання емпіричних закономірностей у русі сонячних плям і аналізувалась цікава проблема кореляцій між зміною їх числа з часом і варіаціями магнітного поля Землі та кліматичних умов.

Навряд чи дивно, що згадок імені молодого розрахунника знайти в цих публікаціях не вдається (ми переглянули відповідні томи “Щоквартального журналу Цюріхського товариства дослідників природи”). Проте здається, що Ейнштейн все ж таки не виступав як “живий арифмометр”. Принаймні є свідчення (у тому числі й коментована публікація) про те, що співпраця з Вольфером пробудила в ньому живий інтерес до проблеми сонячних плям.

Але чому замітка щодо сонячних плям з'явилася саме на початку 1914 р. (а може, наприкінці 1913-го)? Дуже цікаво, що на таке пряме і категоричне питання виявляється можливим відповісти із завидною визначеністю!

У переліку дисертацій, захищених у цюріхському політехнікумі за період з 1909 (цього року Полі домігся права присуджувати вчені ступені) по 1971 р., зазначено, що в 1913 р. якась Ельза Френкель захистила дисертацію на ступінь доктора математики під назвою флуктуаціям частоти сонячних плям” * . Вказано також, що “референтом” (Referent) на захисті був Вольфер, а “кореферентом” (Korreferent) – Ейнштейн.

* Усі необхідні посилання даного епізоду наукової біографії Ейнштейна наведено у статті .

У відповідь на наш запит щодо відповідних документів з бібліотеки цюріхського Політехнікуму нам були надіслані дві виписки з протоколів засідань вченої ради фізико-математичного факультету Політехнікуму та копія дисертаційної роботи Френкель (нам було повідомлено також, що записи виступів Вольфера та Ейншт.

* Автори висловлюють вдячність за люб'язне сприяння директору бібліотеки цюріхського політехнікуму д-ру І.-П. Сідлеру, завідувачу історико-наукових колекцій д-ру Б. Глаусу та співробітнику бібліотеки д-ру X.Т. Лютшторфу.

У першій протокольній виписці йдеться про те, що 26 травня 1913 р. Вольферу та Ейнштейну було доручено підготувати відгуки з дисертації Френкель, а у другій повідомляється, що на засіданні 11 липня 1913 р. “Рада, заслухавши рекомендаційні відгуки панів професорів Вольфера та Ейнштейна, прийняла рішення клопотати про присудження пані Френкель наукового ступеня”.На титульному аркуші невеликої (32 сторінки) дисертації Френкель вказані імена Вольфера та Ейнштейна. У вступній частині роботи міститься подяка докторантки науковому керівнику Вольферу та її коротка автобіографія, де сказано, що Френкель народилася в 1888 р. в кантоні Тургау (Швейцарія), з 1908 по липень 1912 р. навчалася в 11912 р. (якраз у цей час Ейнштейн став професором політехнікуму) працювала під керівництвом Вольфера другим асистентом в обсерваторії політехнікуму.

Завдання роботи Френкель полягало в тому, щоб на основі зібраних за кілька десятиліть спостережних даних встановити, чи існують поряд з відомими довгоперіодними (з періодом 11 років і, можливо, 8,3 і 4,8 року) коливаннями числа сонячних плям інші регулярні варіації з значно коротшими періодами. Такі варіації (з періодами 200 та 68,5 діб) вдалося виявити, але з далеко не повною визначеністю. Френкель використовувала всі три запропоновані на той час методики подібних розрахунків (у тому числі метод періодограм, запропонований відомим англійським фізиком А. Шустером, який багато займався проблемою періодичності сонячних плям) і прийшла до висновку, що всі ці методики принаймні щодо її завдання , Недостатньо задовільні - низька ступінь достовірності одержуваних результатів не виправдовує величезного обсягу обчислювальної роботи.

Звісно ж, що це висновок наштовхнув Ейнштейна на пошуки ефективнішого (і відповідно до його складом мислення універсальнішого) методу, що дозволяє ще й скоротити обсяг “ручних” обчислень, трудомісткість яких йому було добре відома з власного досвіду. Розгляд Ейнштейна виходить з методах теорії рядів Фур'є (чи, точніше, гармонійного аналізу). Подібними методами він користувався у двох виконаних у 1910 р. спільно з Л. Хопфом роботах, у яких розглядалися статистичні аспекти електромагнітного випромінювання. З цією обставиною пов'язані слова Ейнштейна про те, що "відповідь... підказується теорією випромінювання".

Знайдена для функції F(t) залежність була інтеграл, визначати який можна було лише чисельно (не аналітично). Ейнштейн повідомляє, що щодо можливостей механічного інтегратора він консультувався зі своїм другом П. Габіхтом. Зрозуміло, що Габіхт як приладобудівник міг досить повно описати Ейнштейну можливості тодішніх механічних інтеграторів. При цьому доречно додати ще, що в ті часи саме його рідне місто Шафхаузен посідало провідні позиції в розробці та виробництві цих механічних обчислювальних приладів (втім, зараз це положення зберігається).

У 1854 р. Я. Амслер (1823-1912), у 1851-1852 рр. який читав математику і фізику в Цюріхському університеті, а потім став викладачем математики в гімназії Шафхаузена, прославився винаходом "полярного планіметра" - пристрою, який, якщо скористатися поширеним старим оборотом, можна охарактеризувати як "епоку, що склала" у розвитку механічних інтеграторів. Згодом Амслер розробив ще ряд корисних і дотепних приладів і заслужив, принаймні у себе на батьківщині, репутацію видатного винахідника (цікаво, що як експерт зі стрілецької зброї Амслер наприкінці 60-х років відвідував Петербург).

У тому ж 1854 р., коли було винайдено “полярний планиметр”, Амслер заснував у Шафхаузене фірму з виробництва цього приладу, яка потім почала виготовляти його послідовно вдосконалювані варіанти, механічні корелятори, інтеграфи та інші прецизійні механічні обчислювальні прилади. Фірма “Амслер та К°. Шафхаузен” і у наші дні чудово відома фахівцям. Цілком можливо, що П. Габіхт мав якесь відношення до цієї фірми або, принаймні, був добре знайомий з її продукцією.

Здається, що Ейнштейну, що захоплювалося технічним конструюванням, імпонувало нерутинне, просте і по-своєму дуже елегантне рішення - застосувати для відшукання "покрученої" флуктуаціями періодичної залежності механічну машинку, що інтегрує. І, напевно, в цьому головна причина того, що його роздуми над проблемою механічного інтегратора після виступу в Базелі не скінчилися.

Навесні 1914 р. Ейнштейн переїхав із Цюріха до Берліна, 30 жовтня він виступив там на засіданні Німецького фізичного товариства з доповіддю “Критерій розпізнавання періодичних процесів”. Однак він обмежився лише усним повідомленням, текст доповіді так їм не був представлений.

Як ми дізнаємося з опублікованих в 1979 р. ейнштейнівських матеріалів берлінських архівів, того ж дня, 30 жовтня 1914 р., Ейнштейн написав лист також відомому німецькому геофізику, почесному професору Берлінського університету, що був присутнім на засіданні Товариства. (1860-1944).

“Я дуже вдячний Вам,- йдеться на початку цього листа, - за Ваші вичерпні роз'яснення на останньому засіданні і за пересилання опису Вашого апарату, що так чудово функціонує. Тим часом колега Берлінер * був такий люб'язний, що переслав мені Вашу роботу за коефіцієнтом кореляції. Я бачу, що істота моєї пропозиції не нова і для публікації немає підстав. Тому я надсилаю Вам мій рукопис для того, щоб Ви, як добре обізнаний фахівець, оцінили, чи міститься в ньому в будь-якому відношенні щось нове. Я тільки тому звертаюся до Вас з таким нескромним проханням, що в моєму рукописі всього 3,5 сторінки, так що він забере лише трохи часу” .

* А. Берлінер (1860-1942) - німецький фізик, засновник та видавець журналу "Naturwissenschaften".

** Звертає на себе увагу оперативність: Ейнштейн отримав від Шмідта і Берлінера матеріали, що його цікавили ще в день своєї доповіді!

Далі Ейнштейн говорить про механічне обчислення інтегралів типу т y 1 y 2 dx не шляхом введення до додаткової інтегратора в порівнянні з випадком інтегралів типу т ydx фрикційного зв'язку, а як різниці інтегралів т( y 1 +y 2 ) 2 dx і т ( y 1 -y 2 ) 2 dx . Зазначивши, що конструктивна реалізація механізму, що працює за цим принципом, здається йому не дуже складною, Ейнштейн звертається до Шмідта з пропозицією обговорити ці питання при зустрічі ( “Якщо у Вас є бажання та час”) і заздалегідь вимагає поблажливості: “...оскільки я у цих питаннях у кращому разі дилетант”.

Шмідт відповів наступного дня. На початку свого листа він повідомив Ейнштейну, що теж якось отримав "новий" результат, який, як випадково з'ясувалося потім, було виведено ще за 50 років до нього, але не згадувалося в жодному довіднику. “Втім,- говорилося далі в листі Шмідта, - мені здається, що Ваша робота - при додаванні спочатку деяких вказівок - все ж таки варта публікації і було б шкода, якби Ви її забрали”.На думку Шмідта, два положення, що містяться в роботі Ейнштейна, самі по собі не є новими (так, зокрема, одна з введених ним функцій збігається з відомою періодограмою А. Шустера). Однак новою є встановлена ​​Ейнштейном зв'язок між цими положеннями. Цей ейнштейнівський результат, як вважає Шмідт, взагалі, мало що дає для практичних обчислень, проте з теоретичного боку він цікавий і в ряді спеціальних випадків може бути використаний навіть у конкретних розрахунках.

Набагато вище оцінив коротку нотатку Ейнштейна радянський математик А.М. Яглом, який докладно прокоментував її в 1986 р. . Яглом (див. також ) приходить до висновку, що "Шмідт не зміг належним чином оцінити оригінальність та важливість"ейнштейнівської роботи, "явно не зрозумів"новизни та плідності запропонованих у ній підходів та своїм відгуком, "мабуть, остаточно відбив у Ейнштейна будь-яке полювання далі займатися питаннями обробки рядів флуктуючих спостережень".А тим часом, на думку Яглома, в "маленькому шедеврі" 1914 р. вперше з'явилися такі такі важливі для сучасної теорії випадкових процесів поняття, як кореляційна та кроскореляційна функції, а також тепер добре відома фахівцям фундаментальна теорема Вінера-Хінчина, перекрита через п'ятнадцять років. По справедливості це твердження варто було б перейменувати на “теорему Ейнштейна-Вінера-Хінчина”.

Що ж до механічних інтеграторів, то на шляху їх широкого впровадження в практику обробки рядів спостережень, що флуктують, були досягнуті чималі успіхи. Однак у наші дні тотального наступу комп'ютерів ці витончені та хитромудрі приладчики невблаганно відтісняються на задній план.

Кварцова нитка поєднує чотирьох нобелівських лауреатів

Коли в 1912 р. Ейнштейн отримав кафедру в Полі, все більше вчених почали відвідувати Цюріх, щоб зустрітися, подискутувати, проконсультуватися зі зіркою теоретичної фізики, а то й просто отримати ейнштейнівську допомогу у вирішенні того чи іншого конкретного фізичного завдання (див., наприклад , ). Потрібна була така допомога і німецькому хіміку, що вже завоював на той час широке визнання, майбутньому нобелівському лауреату Ф. Габеру. Для задуманих експериментів йому знадобився вимірювач газових тисків нижче 0,01 мм рт.ст. або, говорячи по-сучасному, вакууметр.

У наші дні не знайти, мабуть, жодної фізичної лабораторії, де не було б таких вакууметрів, більше того, вони широко використовуються в багатьох промислових технологіях. Але в описані роки вчені та винахідники ще тільки намацували фізичні принципи та конструктивні схеми цих корисних приладів. Габер вирішив піти шляхом, запропонованим у 1913 р. іншим майбутнім нобелівським лауреатом, одним із класиків науки про вакуум, американським фізиком І. Ленгмюром. Ідея полягала у визначенні ступеня розрідження швидкості загасання закріпленої з одного кінця кварцової нитки. Прилад Ленгмюра, побудований ним для вимірювання залишкового тиску в відкачаних колбах вольфрамових ламп розжарювання, являв собою тонку (діаметром 0,05-0,5 мм) волосинку довжиною 7-8 см з кварцової нитки, впаяний у дно скляної трубки. При постукуванні пальцем волосина починала тремтіти, а за амплітудою коливань стежили за допомогою нескладного оптичного пристосування. Чим краще вакуум, тим слабше гальмують рух кварцової нитки залишкові гази і тим повільніше загасають коливання. Зазвичай вимірювався час напівзагасання (тобто зменшення амплітуди вдвічі) коливань, що у дослідах Ленгмюра сягало майже двох годин. Таким чином американському фізику вдавалося вимірювати (або вже принаймні оцінювати) розрідження до кількох стотисячних часток міліметра ртутного стовпа.

Аналогічний прилад був виготовлений у берлінському Фізико-хімічному інституті ім. кайзера Вільгельма Ф. Габером та його співробітником Ф. Коршбаумом. Вирішивши не покладатися на сліпу емпірику, Габер і Кершбаум, виходячи з елементарних міркувань кінетичної теорії газів, вивели просту формулу для зв'язку між часом напівгасіння коливань, що реєструється, і підлягає вимірюванню величиною залишкового тиску. Для визначальної темп згасання гальмівної сили вони отримали вираз

F = Apu(M/RT) 1/2 ,

де р і М - тиск та молекулярна маса залишкового газу, R - універсальна газова постійна, u - нормальна до нитки складова швидкості теплового руху молекул залишкового газу, а А - Константа, яка залежить від геометрії волоска, що коливається, і характеру взаємодії молекул з його поверхнею.

Для спрощення обчислень Габер та Кершбаум уподібнили нитку тонкій пластині та прийняли, що нормальна складова швидкості іоднакова всім молекул. Таким чином, вони знайшли

A= (4/(3) 1/2 )dL

де d і L - товщина та довжина нитки відповідно.

Прекрасно розуміючи, що зроблені ними наближення є дуже грубими, експериментатори не відчували достатньої впевненості в отриманому результаті. Тому було вирішено запитати думку фізиків більш компетентних у теоретичних розрахунках. Вибір припав на двох інших майбутніх нобелівських лауреатів - М. Борна та А. Ейнштейна.

Обидва експерти підтвердили справедливість формули Габера і Кершбаума для сили, що гальмує (або демпфує) F, але для константи А ними були отримані дещо відмінні вирази. Обидва вони, звісно, ​​змогли врахувати, що нитка - це плоска пластина, а циліндр кругового перерізу, і навіть швидкості молекул не однакові, а підпорядковуються розподілу Максвелла.

Борн, який провів розрахунок у припущенні, що молекули, що бомбардують нитку, відбиваються від неї абсолютно пружно та дзеркально, отримав

A= 2(2) 1/2 p rL,

де r - радіус нитки. Ейнштейн ж, який виходив із пропозиції у тому, що молекули відбиваються від нитки дифузно, тобто. під всілякими кутами, дійшов виразу

A = (p/2) 1/2 (3+p/2)rL.

Викладки Ейнштейна Габер і Кершбаум помістили як додаток до своєї статті, датованої 26 березня 1914 року. м.*.

* Є свідчення, можливо вказує на те, що це питання було поставлене перед Ейнштейном Габер восени -1913, коли останній знаходився в Швейцарії. Наприкінці вересня 1913 р. на запрошення Ейнштейна до Цюріха приїхав (обговорити можливості експериментальної перевірки загальної теорії відносності) з нареченою молодий німецький астроном Е. Фрейндліх. На все життя фрау Фрейндліх запам'ятала ексцентричну пару, що зустрічала іа на цюріхському вокзалі: коротун (Габер) і чоловік, який здавався поряд з ним височенним, у якомусь скособоченому спортивному одязі і в немислимому солом'яному капелюсі (Ейнштейн). 207].

Для конкретних параметрів приладу Габера і Кершбаума результати трьох розрахунків відрізнялися дуже сильно. Борном, константа А перевищувала величину, знайдену спрощено, на 10%, а за Ейнштейном - на 17%. Викладки, виконані Борном і Ейнштейном, ймовірно, як кажуть, на зворотному боці конверта, були перевірені ще через 40 і 50 років з використанням істотно більш досконалих розрахункових методів. Незважаючи на це як борнівський результат, так і ейнштейнівський в умовах зроблених ними припущень повністю підтвердилися [ , с. 222-227; .

При цьому варто ще сказати, що тут ні в якому разі не йдеться про перевідкриття забутого. Навпаки, результати розрахунків Борна та Ейнштейна з самого початку і до 60-х років перебували у полі зору відповідних фахівців та послужили їм певну службу.

І нарешті, укладаючи даний епізод, висловимо припущення про те, що сам Ейнштейн, ймовірно, ще довго зберігав інтерес до молекулярно-кінетичних завдань подібної проблематики, тісно пов'язаної з класичним завданням про радіометр У. Крукса. Про це, зокрема, свідчить стаття "До теорії радіометрів", опублікована в "Annalen der Physik" восени 1922 р. У цій роботі, виконаній в Цюріхському університеті, є авторська подяка "професору, доктору А. Ейнштейну за спонукання до дослідження".Примітно, що автор статті - двоюрідна сестра Ейнштейна Едіт Ейнштейн (1880-1968), дочка його дядька Якоба, який колись підтримував наукові та технічні устремління свого юного племінника, що подає надії.

Інші технічні інтереси

А.Ф. Іоффе згадує: “Коли у 20-х роках я впізнав його(Ейнштейна. - Авт.) ближче виявилося, що в ньому сильні тенденції винахідництва. Разом із художником Орликом та зубним лікарем Грюнбергом Ейнштейн розробляв новий тип поліграфічної машини для художньої графіки”[ , с. 71]. В архіві А.Ф. Йоффе серед олівцевих замальовок, виконаних Орликом, знайшовся один, на якому зображено професора Грюнберга в оточенні якихось дивних істот. За свідченням вдови А.Ф. Іоффе, А.В. Іоффе, яка знала Орлика та Грюнберга, цей малюнок надрукований саме на поліграфічній машині Орлика-Грюнберга-Ейнштейна.

Еміль Орлик (1870-1932) - чеський графік і гравер постімпресіоністського та символістського напрямів, був добре відомий у перші десятиліття нашого століття. Він тяжів до експериментування та винахідництва в галузі прикладного образотворчого мистецтва, зокрема розробляв оригінальну техніку кольорової гравюри на дереві. Добре відомі його класичні гравюри Баха, Канта, Малера, Ріхарда Штрауса. Художник малював і фізиків, зокрема Ейнштейна та Йоффе. На одному і малюнків Ейнштейн зображений сидить на стільці і грає на скрипці. Він виглядає дещо погладшим. У 1928 р. Ейнштейн зробив під цим малюнком жартівливий підпис, який німецькою звучить так [ , с. 28]:

Усі знають, що Ейнштейн любив музику та чудово грав на скрипці. Менш відомо, що й тут мав свої ідеї технічного плану. Радянський фізик Ю.Б. Румер розповідає, що коли в 1929 р. він був у Ейнштейна на його берлінській квартирі, їхня розмова раптово перервалася. До Кабінету Увійшов чоловік з довгою сивою бородою - скрипковий майстер. Почалася абсолютно професійна розмова: Ейнштейн говорив, що деку треба робити так, а майстер - що так”.Коли майстер пішов, Ейнштейн сказав із вдихом: "Ах, Ви не знаєте, скільки ця людина забирає в мене часу!"[ , с. 434].

Але з музичних інструментів як скрипка цікавила Ейнштейна. Радянський фізик Л.С. Термен , один із піонерів електронної музики, згадує, що на демонстрації в Нью-Йорку винайденого ним термен-вокса був присутній Ейнштейн, який потім з великою похвалою відгукнувся про новий інструмент (ця оцінка з'явилася на сторінках американських газет). Ейнштейї не раз приходив до студії Термена в Нью-Йорку, грав на скрипці у супроводі термен-вокса, пробував грати на ньому сам під акомпанемент своєї дружини Ельзи, гарної піаністки. Термен тоді захоплювався світломузикою, яка також викликала інтерес Ейнштейна.

* На цьому інструменті музичні твори виконуються без дотику до будь-яких клавіш. Плавні рухи рук змінюють ємність та індуктивність відкритого коливального контуру генератора та модулюють звук.

Можливо, термен-вокс приваблював Ейнштейна не лише своєю звуковою палітрою, а й технічним рішенням: адже це був музичний інструмент без механічних частин, що рухаються - просто як холодильник Сциларда-Ейнштейна!

Аналогічний інтерес викликав у Ейнштейна ще один ранній електромузичний інструмент – електророяль його берлінського колеги, найбільшого хіміка В. Нернста. У цьому інструменті звуки струн посилювалися не дерев'яною декою, як у звичайного рояля, а радіопідсилювачами. Ейнштейн навіть просив Лауе, який тоді керував фізичним колоквіумом Берлінського університету, надати можливість Нернсту виступити перед місцевими фізиками з доповіддю про свій роял [ , с. 54].

Будучи надзвичайно діяльною людиною, Нернст чималою мірою тяжів до винахідництва, мав низку патентів. Зокрема, він винайшов лампу, яка згодом отримала назву лампи Нернста, зі стриженьком із суміші оксидів. Однак лампа, хоч і мала ґрунтовний комерційний успіх, все-таки не прижилася в техніці * . Що ж до рояля Нернста, то сучасники на відміну Ейнштейна без особливого ентузіазму поставилися до цього попереднику нинішніх електронних музичних інструментів.

* Втім, не витримавши конкуренції з лампами розжарювання з вольфрамовою ниткою, лампа Нернста набула широкого поширення в спектроскопії: її елемент, що світиться - оксидний штифт Нернста - виявився вдалим джерелом інфрачервоного випромінювання.

Тут, можливо, варто сказати ще про те, що як Нернст, так і Ейнштейн на той час були членами Ради піклувальників Німецької палати заходів і терезів (Берлін-Шарлоттенбург). Відповідно до § 36 статуту цієї великої науково-дослідної установи, ні вона сама, ні її службовці не мали права отримувати патенти або охоронні свідоцтва. Поряд з іншими співробітниками палати Ейнштейн і Нернст різко виступали проти цієї заборони, зрештою вдалося домогтися деякого пом'якшення формулювання - отримувати патенти було дозволено, але в кожному окремому випадку потрібно було попередньо вимагати згоди президента палати.

Загальновідомою прихильністю Ейнштейна була вітрильна яхта. Якось у нього побував видатний конструктор яхт В. Бургесс, який хотів з ним порадитися про оптимальну конструкцію корпусу нової яхти. Бургесс привіз із собою креслення та зошит із відповідними розрахунками. Він розповів Ейнштейну про свої труднощі. Ейнштейн, не перебиваючи, вислухав конструктора, кілька хвилин подумав і з олівцем у руках роз'яснив Бургессу сутність і вирішення питання, що хвилювало його [ , с. 522].

Хоча Ейнштейн дуже любив прогулянки під парусамп і, як розповідають, чудово володів мистецтвом управління яхтою, дух змагання, спортивний азарт були йому глибоко чужі. На яхті він, мабуть, з особливою силою відчував таку цінність їм єдність із природою (скоріше за все, саме тому він чемно відмовився від презентованого йому підвісного мотора). Безвітря, це прокляття затятих яхтсменів, приносило йому тільки задоволення!

Однак за всієї любові до вітрил Ейнштейн виявляв живий інтерес до "вітрохода" нового типу - роторного судна, побудованого в 1924 на верфі міста Кіля німецьким інженером-винахідником А. Флеттнером. Над палубою цього судна височіли два циліндри висотою 26 м і діаметром 3 м. Коли спеціальний механізм приводив ці циліндри в обертання, обтічний вітер з одного боку створював зону підвищеного, а з іншого - зниженого тиску (ефект Магнуса). В результаті судно слухняно слідувало заданим курсом, розгорталося навіть мало задній хід. Ейнштейн присвятив фізиці цього судна спеціальну популярну статтю [ , с. 16-17]. Спочатку на судно Флеттпера покладали великі надії, проте економічно воно все ж таки було визнано невигідним, так що довгий час про нього згадували лише як про яскравий приклад дуже гарного і оригінального, але невдалого конструктивного рішення. Проте останніми роками інтерес до судна Флеттлера знову прокинувся, оскільки, як з'ясувалося, успіхи сучасної техніки зробили його конкурентоспроможним стосовно традиційного гвинтового морського транспорту. Більше того, у низці країн до середини 80-х років уже збудовано судна цього типу.

Віро, син найближчого друга Ейнштейна, М. Бессо, розповідав, що якось у 1904 чи 1905 р. майбутній великий фізик змайстрував йому повітряного змія, якого вони захопили на прогулянку околицями Берна. Через багато років Віро вже не міг пригадати, хто запускав цей літальний апарат, але те, що тільки Ейнштейн міг пояснити йому, чому змій літає, він запам'ятав абсолютно точно. Як знати, чи не тоді в Ейнштейна і зародився інтерес до аеродинаміки?

Інший епізод, який відноситься до тих самих далеких часів, згадала сестра Ейнштейна, Майя. За її словами, він із насолодою курив подаровану батьком люльку і при цьому "любив спостерігати, як утворювалися химерні клуби диму, вивчати рухи окремих частинок диму та їх взаємодію"[ , с. 50]. Б. Хофман, асистент Ейнштейна в принстонські роки, з книги якого ми взяли цю цитату, задається питанням, подібним до нашого: чи не тоді Ейнштейн всерйоз задумався про рух зважених у рідині частинок, що призвело до появи знаменитої серії "броунівських" робіт?

Втім, здогадки такого роду все ж таки ризиковані. Зрештою Ейнштейн міг запускати змія або курити трубку просто заради задоволення, не відволікаючись на аеро- та гідродинамічні роздуми.

Як химерно переплітаються часом долі людей! Імена Альберта Ейнштейна і радянського математика, фізика, механіка Олександра Олександровича Фрідмана, поставлені поруч, однозначно асоціюються з уявленням про нестаціонарний Всесвіт, що розширюється. Це уявлення було виведено Фрідманом з ейнштейнівських рівнянь загальної теорії відносності н спочатку викликало жорстку критику Ейнштейна, яка незабаром змінилася повним визнанням як самої роботи Фрідмана, так і видатного її значення для космології. Але цікаво, що інтереси обох учених збігалися і поза їхніми основними заняттями. A.А. Фрідман, побувавши в 1923 р. в лабораторії Л. Прандтля в Геттнігені, ознайомився там із роботами Флеттнера і після приїзду додому виступив ініціатором видання книги про судно Флеттнера. написаною співробітником Прандтля І. Аккерст. погодився стати редактором її російського перекладу. тобто, як і Ейнштейн, пропагував цю ідею "судна без вітрил". З авіацією ж, її теорією та практикою. Фрідман був пов'язаний набагато міцнішими узами, ніж Ейнштейн. Ще 1911 р. він написав великий огляд з теорії аероплана. А в роки першої світової війни (коли Ейнштейн роздумував про оптимальну форму крила літака і, напевно, з надією та інтересом чекав на результати випробувань літака з таким крилом) Фрідман став справжнім льотчиком-випробувачем, здійснював бойові вильоти на літаках російської армії, бомбардував військові об'єкти зайнятий німецькими військами Перемишлі. У 1918 р. він керував заводом авіаприладів у Москві, а повернувшись до Петрограда, став професором Інституту інженерів шляхів сполучення та брав участь у створенні в ньому факультету повітряних сполучень.

1925 р. у Ейнштейна на його берлінській квартирі побував радянський фізик-теоретик Я.І. Френкель. Ось що він писав тоді на батьківщину: “Ейнштейн виявився надзвичайно милою людиною... Говорив я з ним виключно про фізику... Побачення відбувалося в кабінеті Ейнштейна; останній мав досить пролетарський вигляд: у в'язаному жилеті без піджака, потертих штанах і сандалях, які настільки поширені у нас у Ленінграді”[ , с. 145]. Наступного разу розмова після фізики перекинулася на політику та філософію. Крім того, як розповідав Френкель, від цих високих матерій Ейнштейн перейшов до побутової техніки. Запросивши Френкеля пройти з ним на кухню, він із захопленням почав демонструвати всілякі хитромудрі пристрої, покликані полегшити працю домашньої господині.

У 1919 р. у зв'язку з хворобою матері Ейнштейн познайомився з лікарем Яношем (Йоганном) Плешем, угорцем, який з 1903 р. жив і працював у Берліні. На момент знайомства Плеш вже мав велику популярність, вважався блискучим діагностом, мав велику приватну практику. Наприкінці 20-х років він лікував Ейнштейна і першим визначив хворобу - аневризму аорти, від якої Ейнштейн і помер через чверть століття.

Професійні стосунки між лікарем та пацієнтом швидко переросли у дружні. Плеш жив відкритим будинком. Ейнштейн любив бувати у нього в гостях, де зустрічався з представниками берлінської інтелігенції - художниками Ліберманом, Слефогтом н Орликом, піаністом Шнабелем. скрипалем Крейслером. У заміській віллі Плеша в Гатові Ейнштейн ховався від кореспондентів, які атакували його в день 50-річчя, 14 березня 1929 року.

У 1944 р. Плеш, перебуваючи в еміграції в Англії, почав писати свої мемуари "Історія життя лікаря", в яких цілий розділ присвятив Ейнштейну: багато витримок з неї увійшли потім у відомі біографії вченого. З погляду “утилітарних” інтересів авторів цієї книги, у мемуарах Плеша привертає увагу такий епізод.

Одного разу Плеш відвідав захворілого Ейнштейна і, знаючи його любов до різноманітних новинок, подарував йому “вічну” записну книжку (подібні книжечки у свій час, у середині 60-х років, випускалися і нашою промисловістю). Листок цигаркового паперу був захищений зверху целофаном. Як олівець використовувався спеціальний стиль, який притискав папір через целофан до чорної основи, і з'являвся запис. Щоб стерти написаний текст, достатньо було відокремити лист від основи, і “вічна” книжка була готова для нових записів. Ейнштейну "іграшка" сподобалася. Разом із Плетем вони почали жваво обговорювати, на яких принципах заснована її “вічна молодість”.

Плеш підкреслює здатність Ейнштейна побачити істотне і нетривіальне в тому, що недосвідченим видається простим і навіть не заслуговує на роздуми, Він нагадує такі роздуми вголос: про природу вітру; про те, чому "твердіє" пісок на морському узбережжі, коли вода йде (відфільтровується) з нього в глибину; називає Плеш і міркування про чайки.

Плеш, як і інші близькі друзі Ейнштейна, мав розум не тільки гострий, що робило його цікавим співрозмовником, але ще й винахідливим. Винахідливим - буквально, оскільки він мав на своєму рахунку важливий винахід - тоносцилограф, прилад для автоматичного запису величини кров'яного тиску. Тоносцилограф Плеша був запатентований в Англії та Німеччині і серійно випускався в обох країнах. Під час приїзду до нашої країни наприкінці 20-х Плеш привіз свій прилад і з успіхом демонстрував його в медичних установах Москви та Ленінграда.

Ейнштейн, за воспомпнапілм Буккі, без особливого ентузіазму ставився до медицини і якось, посміхаючись, помітив, що "померти можна і без допомоги лікаря"[ , с. 234]. Водночас Плеш підкреслює, що Ейнштейн був довірливим, вдячним та виконавчим пацієнтом і вміло проводив власні спостереження за станом свого здоров'я.

Якось Плеш розповів Ейнштейну про те, що люди, які страждають на хворобу серця, особливо погано почуваються, коли їм доводиться йти назустріч сильному вітру. Ейнштейн, подумавши, швидко прийшов до висновку, що причина тут у розрідженні повітря у ніздрів, подібно до того, як це має місце під натиском вітру біля труби пароплава. Проте вже наступного дня Плеш отримав листа Ейнштейна, в якому той повідомив, що після уважного обмірковування він дійшов діаметрально протилежного висновку: неприємності з диханням виникають через підвищений тиск, який вітер чинить па обличчя людини. “Я просто не можу висловити, наскільки багатьом я завдячую Ейнштейну за всі ті надихаючі та довгі дискусії, які ми з ним часто вели. Коли я присвятив йому мою книгу про серце та кровоносні судини, то це було не просто даниною захоплення його величчю як вченого, але також і дійсною вдячністю” * [ , с. 204]. * Іншу свою книгу Плеш присвятив Йоффі, з яким познайомився у Ейнштейна. У ній наведено пояснення деяких гідродинамічних ефектів, пов'язаних із кров'яним тиском та методами його вимірювання, що належать А.Ф. Йофе та висловлені ним під час бесід із доктором Плешем.Плешу довелося побачитися з Ейнштейном у США за кілька днів до смерті великого фізика: він був чи не останнім гостем у його будинку на Мерсер-стріт, 112, у Прінстоні. 13 квітня 1955 р. * професор Плеш приніс у подарунок своєму старому другові ящик чудових гаванських сигар. Почуття гумору не залишало Ейнштейна і останні дні. Посміхнувшись, він сказав Плешу: "Мені доведеться поквапитися, щоб усі їх викурити"[ , с. 226]. 15 квітня Ейнштейна було госпіталізовано і через три дні помер.

* За іншими даними, Плеш бачився з Ейнштейном 11 квітня.

Зазначимо на закінчення цієї маленької розповіді, що три епізоди в нашому "калейдоскопі" пов'язані з лікарями (Буккі, Мюзам і Плеш). Чи випадково це і чим взагалі можна пояснити те, що серед друзів Ейнштейна, згідно з багатьма біографами вченого (див., наприклад, [ , с. 29; ]), було так багато представників даної професії? Справа тут не в тому, що Ейнштейн багато хворів або "носився" зі своїм здоров'ям. Навпаки, він не надто любив лікуватися і недовірливістю аж ніяк не страждав. Справа, мабуть, у тому, що в перші десятиліття нашого століття (як і протягом століття попереднього) зв'язок між фізиками та медиками був дуже тісний; з'їзди, у яких виступали як, і інші, іменувалися “з'їздами натуралістів і лікарів”. До сучасної диференціації наук про природу було ще далеко, і лікар і фізик у ті часи знали про становище, в якому перебувають їхні знання, більше, ніж нинішні фізики, що працюють на різних ділянках своєї науки.

Ще один маленький епізод, що свідчить про захоплення Ейнштейна конструкціями фізичних приладів та його геофізичні інтереси. Англійський астрофізик Г. Дінгль, колишній час президентом Королівського астрофізичного товариства, згадує, що взимку 1932/33 р. він працював у Пасадені в Каліфорнійському технічному інституті (California Institute of Technology), або, як його зазвичай називають, в Калтесі. Одночасно з ним там був Ейнштейн, запрошений для читання лекцій та ведення семінарів; Ейнштейн дуже любив Пасадену, це був його третій візит до Калтеха. Пасадена, як і вся Каліфорнія загалом, знаходиться у зоні підвищеної сейсмічності. Відомий німецький сейсмолог Б. Гутенберг приїхав попрацювати в Калтеху, зокрема сподіваючись на те, що зможе поспостерігати за сейсмографами в дії. Як мінімум, в одному випадку його надії виправдалися.

Професор Дінгль розповідає, що якось, перебуваючи у своєму кабінеті, він відчув підземний поштовх. Удар був настільки сильним, що Дінгль вирішив сходити додому і переконатися, чи все там добре. По дорозі він побачив Ейнштейна та Гутенберга. Вчені стояли у дворі інституту, заглибившись у вивчення великого аркуша паперу. Вже потім Дінгль дізнався, що предметом їх занять було креслення нового чутливого сейсмографа, причому йба були настільки поглинені його обговоренням, що не помітили підземного поштовху [ , с. 61].

Зупинимося ще одному аспекті технічної діяльності Ейнштейна. Пацифістська позиція вченого у роки першої світової пойпи добре виснажена. Однак із приходом до влади в Німеччині фашистів ця позиція зазнала радикальних змін. Про лист Ейнштейна президенту США Рузвельту із закликом розгорнути роботи з атомної зброї вже йшлося. Ейнштейн вважав своїм обов'язком зробити боротьбу з фашистською Німеччиною не тільки, так би мовити, словесний, а й реальний, практичний внесок [ , с. 571-585].

Як відомо, найбільш складним аспектом атомної програми, принаймні спочатку, було поділ ізотопів урану. Тут було безліч неясностей, були потрібні ідеї та розрахунки. В. Буш, який очолював тоді у США Управління наукових досліджень та розробок, запропонував Ейнштейну розглянути цю проблему. Надсилаючи звіт про виконану роботу. Ейнштейн сповістив Буша про те, що готовий продовжити ці розрахунки і взагалі зробити все, що від нього залежить, щоб сприяти прогресу досліджень. Передаючи це побажання Ейнштейна, Ф. Ейделотт, тодішній директор принстонського Інституту перспективних досліджень, написав Бушу: “Я дуже сподіваюся, що Ви скористаєтеся його пропозицією, бо знаю, наскільки глибоко він задоволений тим, що робить щось корисне для національної оборони”.У листі у відповідь від 30 грудня 1941 р. Буш відхилив пропозицію про залучення Ейнштейна до робіт але уранового проекту з побоювання, що часто витав у хмарах великий учений виявиться не в змозі дотримуватися належних норм секретності.

Але Ейннтейн не залишив думки щодо участі в оборонних роботах. Пізніше його бажання було задоволене, і протягом кількох років, починаючи з середини 1943 р., він працював для міністерства військово-морського флоту як науковий спеціаліст, технічний експерт (зовсім як у Берліні!) та консультант. Діяльність його була двох пологів. По-перше, він проводив розрахунки але підвищення ефективності підводних вибухів і фокусування ударних хвиль від великої кількості донних мін, а по-друге, розглядав і давав оцінку винаходам військового характеру, що надходили до міністерства.

Часті поїздки з Прінстона до Вашингтона, до міністерства, вченому були вже не під силу. Тому матеріали йому привозили додому – двічі на місяць. Цікаво, що обов'язки кур'єра було покладено Г.А. Гамова! Ейнштейн уважно переглядав папери, яких за два тижні набирався цілий портфель. Робота йому правила і приносила задоволення. Майже в кожному реченні він знаходив цікаву думку і практично все схвалював, кажучи: "О, так, це дуже цікаво, дуже, дуже винахідливо".

Знову патентний експерт

У травні 1916 р. Ейнштейн пише Вессо: "У мене зараз знову дуже кумедна експертиза в одному патентному процесі"[ , с. 53]. У цій цитаті привертають увагу слова "знов"і "забавна".Перше свідчить про те, що і після бернського Відомства духовної власності Ейнштейн неодноразово виступав і як патентний експерт. Друге створює враження, що така діяльність була позбавлена ​​йому деякої приємності. Підтвердження цьому можна знайти і в інших матеріалах ейнштейнівських.

Доктор Плеш розповідає, наприклад, про поїздку Ейнштейна на заводи фірми “Осрам” у зв'язку з патентною позовом між концерном АЕГ та компанією “Сіменс” [ , с. 216]. На жаль, скільки-небудь докладних відомостей про суть цієї суперечки та про роль. зіграної у його дозволі Ейнштейном, немає.

Зате в іншому випадку, пов'язаному з доктором Буккі, про дружбу якого з Ейнштейном вже говорилося, такі дані вдалося виявити. На початку 40-х Буккі запатентував кілька варіантів фотокамери з автоматичними фокусуванням і діафрагмуванням. Права на виробництво таких фотокамер було придбано у нього нью-йоркською фірмою "Кореко" - Consolidated Research Corporation (Об'єднана дослідницька корпорація). Після чотирьох років співпраці Буккі розірвав свою угоду із фірмою. Фотокамери, однак, мали попит, і фірма продовжувала випускати їх, трохи модифікувавши. Буккі 1949 р. порушив проти неї судову справу і програв її. Однак він не здався і вимагав перегляду справи.

Слухання відбулося листопаді 1952 р. і привернула увагу преси . Очевидно, чималу роль відіграла та обставина, що свідком-експертом у суді виступав 73-річний Ейнштейн, який спеціально приїхав до Нью-Йорка з Прінстона.

З газетних повідомлень зрозуміти, у чому полягала технічна сторона справи, неможливо, а інформація про процес, дана у книгах Кларка та Зеліга, ще менш конкретна. Звернення до патентів Буккі, що є в Патентній бібліотеці в Москві, дозволило прояснити питання. Йдеться про патент США за № 2239379 під назвою “Самофокусуючий та освітлювальний пристрій для фотокамер”, отриманий Буккі 22 квітня 1941 р.

В описі винаходу Буккі зазначає, що його камера особливо пристосована для зйомки в медичній практиці в діагностичних цілях. Зйомка в таких випадках проводиться з близької відстані, об'єкт, що цікавить, повинен займати весь кадр. Хороший знімок виходить за умови правильного наведення на різкість, вибір діафрагми і т.д. Головний елемент пристрою Буккі - це звичайний фотоапарат, який вставляється в незвичайний блок. Особливість блоку - своєрідний щуп (два симетрично розташованих штирі), що приводиться в зіткнення з площиною, в якій розташований об'єкт, що фотографується. Коли щуп упирається в площину, він автоматично встановлює (висуває або засуває) об'єктив, розташовуючи його на потрібній відстані від плівки. Тим самим здійснюється автоматичне наведення па різкість. Приблизно так само за допомогою спеціальних механічних тяг на об'єкт зйомки наводилися дві освітлювальні лампи, розташовані по обидва боки об'єктива. За допомогою фотокамери Буккі можна було отримувати добрі знімки.

Фотокамера відповідала загальноприйнятим вимогам до винаходу, під яким розуміється "нова комбінація вже відомих обладнання для найбільш економного задоволення людських потреб",якщо скористатися формулюванням Ейнштейна.

Відповідно до процедури Ейнштейн мав повідомити суду своє ім'я та місце роботи. Суддя С. Раян, однак, вважав за можливе відступити від літери закону, зауваживши: “Чи так це нам потрібно? Професори Ейнштейна знають усі”.

На засіданні суду Ейнштейн перш за все підтвердив, що пристрій, що випускається фірмою "Кореко", дійсно втілює в собі ідею патенту доктора Буккі. Відповідаючи адвокату фірми, який провадив перехресне опитування. Ейнштейн зазначив, що протягом семи років працював у Бюро патентів у Берні, а потім співпрацював також і з німецькими патентними організаціями.

Слухання справи тривало два дні. На другий день захист змусив Ейнштейна внести корективи у показання, які він дав напередодні. "Чи не хочете ви сказати, що Ейнштейн помилився?" - вигукнув суддя Райан. "Це цілком можливо", - відповів Ейнштейн. ( "Ейнштейн припускає, що навіть він може помилитися"- Під такою шапкою був поміщений у “Нью-Йорк таймі” звіт про судове засідання.) Своєю відповіддю Ейнштейн зіграв на руку захисту, що не забула відразу поставити йому підступне питання: чи вважає він себе експертом у питаннях фототехніки? На це Ейнштейн спокійно відповів: Ні, я виступаю тут як фізик.

Саме як фізик Ейнштейн стверджував, що винахід Буккі аж ніяк не тривіальний і жодною мірою не може розглядатися як рутинне технічне рішення, адже в цьому і полягав головний аргумент захисника фірми.

Суд прийняв рішення на користь Буккі, проте заради об'єктивності треба сказати, що через рік апеляційний суд переглянув справу і вирішив її на користь фірми “Кореко”, відмовивши (більшістю - 2:1) Буккі у його позові.

Вище вже розповідалося про контакти Ейнштейна з Аншютцем та про його участь у розробках гіроскопічного компасу. Але виявляється також, що Ейнштейн допомагав Аншютцу як як винахідник, а й як патентний експерт. В ейнштейнівському листі до Зоммерфельда. датованому вереснем 1918 р., говориться:

“Мене тішить, що Ви піддали заслуженій критиці історичний виклад пана Узенера. У його mala fides(несумлінність - лат.)не доводиться сумніватися. Я точно обізнаний з цією справою, оскільки зробив для пана Аншютца невеликий приватний експертний висновок, ст. якому мав брати до уваги викладене Узенером ставлення патентів Ван-ден-Бос/Аншютц. Узенер раніше працював у Аншютца, а тепер бере участь у конкуренції йому. У книзі він дуже майстерно видає себе за людину неупереджену, але намагається применшити заслуги Аншютца. Нехай Аншютц сам повідомить деталі. Я був обурений Узенером. Дуже добре, що ви висловилися прямо”[ , с. 202].

Йдеться короткої рецензії Зоммерфельда на що вийшла 1917 р. у Мюнхені об'ємну монографію Р. Узенера “Гироскоп як покажчик напрями, його створення, теорія і характеристики”. Торкаючись узенерського викладу історії питання, Зоммерфельд, визнаний авторитет у теорії гіроскопів і автор класичної та капітальної "Теорії дзиги", вказував на явне применшення в монографії заслуг Аншютца, який, "на загальну думку, став піонером у реалізації туманної до нього ідеї гірок". Так. Узенер вказав на морський гірокомпас, запатентований 1886 р. голландцем М.Г. Ван-ден-Босом, як на прообраз апарату, сконструйованого та запущеного у серійне виробництво відомим американським винахідником А.Є. Сперрі (1860-1930), що заснував у 1910 р. процвітаючу і досі компанію "Sperry Gyroscope". У зв'язку з цим Зоммерфельд нагадав про те, що у 1914 р. у Кілі німецьким ВМФ було проведено розслідування щодо співвідношення між винаходами Аншютца та Сперрі. Але розпочалася війна, і відповідний протокол залишився неопублікованим. “Ймовірно, читачу-фізику(Рецензія Зоммерфельда була поміщена в журналі "Physikalische Zeitschrift". - Авт. )буде цікаво дізнатися,- додавав Зоммерфельд, - що в цьому розслідуванні як судовий експерт брав участь Ейнштейн”.

Щоправда, у листі, опублікованому у цьому ж журналі за кілька місяців. Зоммерфельд довелося внести уточнення: “Пан Ейнштейн, ім'я якого я назвав(втім, суто попутно)у зв'язку з проведеним ВМФ зіставленням апаратів Аншютца і Сперрі, брав участь не в цьому, а в подальшому розгляді патентного позову фірми «Аншютц» до компанії «Сперрі» ,

Американський історик фізики П. Галісон, який спеціально знайомився з відповідними документами, повідомляє, що справді у травні 1914 р. у кільському морському суді слухалася справа “Аншютц проти Сперрі”. Фірма Аншютца виграла, хоча представник американської компанії звинуватив німецьких юристів у "підсуджуванні" своєму співвітчизнику. У тому ж році фірма Аншютца та одна англійська компанія порушили новий процес проти Сперрі, звинувативши його у порушенні патентного законодавства. Адвокати американського винахідника будували захист у тому аргументі, що використовувані у його апараті ідеї насправді аншютцовские, а висунуті ще XIX в. голландцем Ван-ден-Босом. Ейнштейн, запрошений як експерт, спростував цей прийом у своєму письмовому свідченні від 7 серпня 1915 [ , с. 66] Таким чином, Ейнштейн мав усі підстави написати Зоммерфельду в 1918: "Я точно обізнаний про цю справу..."

“Після того як процес закінчився і Аншютц виграв,- продовжує Галісон, - Ейнштейна запрошували і як експерта на позови, пов'язані з фірмою Аншюца, в 1918 і в 1923 р. Він у такій мірі опанував гірокомпасну справу, що в 1922 р. зміг зробити помітний внесок і розробку одного з аншютцівських винаходів. За це йому було визначено винагороду порядку кількох сотень доларів на рік. Це оплата виплачувалася. поки в 1938 р. не припинила своє існування голландська фірма «Giro», що закупила відповідні патенти.".

Однак, як з'ясував Галісон, це помилка: йдеться про патент № 394667 "Гіроскопний апарат для вимірювальних цілей", отриманий фірмою Аншютца28. 394677 відноситься до удосконалення проекційного апарату і виданий якомусь П. Реллінг з Гамбурга).

Варто сказати, що поряд з декількома іншими удосконаленнями в запатентованому гіроскопному апараті було вперше використано індукційну електромагнітну підвіску. Той факт, що на підставі цього патенту Ейнштейну виплачувався гонорар, є додатковим свідченням на користь зробленого нами раніше висновку, що великого фізика слід вважати "батьком" індукційної електромагнітної підвіски.

Важко сказати, чому Лішютц в 1915 р. звернувся за допомогою саме до Ейнштейна. Німецький ентузіаст гірокомпаса патентував свої винаходи в різних країнах (між ірочим, і в СРСР), у тому числі й у Швейцарії – у бернському патентному бюро. Щонайменше два таких патенти - № 34026 від 31.03.1905 та № 44242 від 13.05.1908 - були видані Аншютцу в роки служби там Ейнштейна. Можливо, що йому довелося займатися гирокомпасными заявками і винахідник залишився задоволений кмітливим латентним клерком.

У листі від 27 січня 1930 р. великому французькому філософу Е. Мейєрсону Ейнштейн повідомляв: "Я прийшов до демонстрації природи парамагнітного атома у зв'язку з технічними звітами, підготовленими мною з гіромагнітного компасу"[ , с. 34, 35]. Очевидно, що "гіромагнітному"- Застереження: "гіромагнітних"компасів не існує (поки щонайменше), так що мова напевно йде просто про гірокомпас. З іншого боку, це застереження виглядає симптоматичним (ніби фрейдистським), якщо весь контекст якось пов'язаний з гіромагнітними явищами. У той же час – що таке "демонстрація природи парамагнітного атома",як не ейнштейнівські досліди з гіромагнітного ефекту, говорячи про які їх автори раз у раз апелюють до аналогії між гіроскопом і парамагнітним атомом (з магнітним моментом, зумовленим орбітальним обертанням електрона, що володіє кінцевою масою)? "Технічні звіти", підготовлені Ейнштейном, це. звичайно, висновки за патентними заявками, бо інших технічних звітів складати йому не доводилося.

Таким чином, виходить, що сам Ейнштейн вказує на свою роботу над гірокомпасними патентами як на відправну точку задуму експериментів з гіромагнетизму. Такого висновку начебто приходить і Галісон [ , с. 36]. При цьому американський історик науки вважає, що поштовхом з'явилися контакти Ейнштейна з Аншютцем, що невдовзі встановилися після переїзду творця теорії відносності з Цюріха до Берліна в квітні 1914 р. Однак перша з відомих згадок про досліди Ейнштейна і де Гааза відноситься до 3 лютого. , с. 38], а результати були вперше повідомлені Німецькому фізичному суспільству 19 лютого. З іншого боку, як уже говорилося, слухання в кільському морському суді відбулися в травні 1914 р., а ейнштейнівський експертний висновок з тяжби Аншютц-Сперрі датований 7 серпня 1915 р. Отже, є підстави для сумнівів у викладеній версії виникнення задумів. де Гааза.

Але ж схоже, що на цій версії наполягає сам “головний винуватець подій” - Ейнштейн. Ситуація ще більше посилюється тим, що інформація напевно повідомлялася Мейерсону з повною відповідальністю, бо французького філософа, найвизначнішого в ті часи фахівця в галузі методології точних наук, найбільше цікавили саме питання генези, походження наукових ідей і задумів.

Цілком можливо, що версія про стимулюючу роль роздумів над конструкцією гірокомпаса все ж таки вірна, але тільки мова в ейнштейнівському листі Мейєрсону йдеться не про його участь як технічного експерта в патентних суперечках між Аншютцем і Сперрі, а про згаданий вище патент № 3402 виданому - за можливої ​​участі Ейнштейна! - Німецькому винахіднику бернським патентним бюро 31 березня 1905 р. Справді, як уже говорилося в гол. 4, згідно з Флюккігером, десь у цей час Ейнштейн після служби часто заходив до фізичного кабінету бернської міської гімназії (та сама, у стінах якої засідало Бернське наукове товариство) і експериментував там разом зі своїм приятелем Л. Шаваном та двома молодими гімназічними викладачами - фізиком п математиком. За даними Флюккігера, поряд з іншими ставився досвід (на жаль, він описаний дуже скупо і неясно) щодо виявлення обертання, що виникає як реакція на сильні імпульси електричного струму, іншими словами, в центрі уваги стояли молекулярні струми Ампера та круговий рух електронів[ , с. 172].

Повернемося, проте, до витриманої різко критичних тонах зоммерфельдовской рецензії. Ознайомившись із нею, Узенер зустрівся із Зоммерфельдом і навів досить вагомі контраргументи, зокрема проти аншютцівського пріоритету. Таким чином, Зоммерфельд потрапляв у дещо незручне становище. Безперечно, що він поділився своїми труднощами з Ейнштейном. Справді, у цитованому вище листі Зоммерфельду Ейнштейн визнає, що деякі докази Узенера йому “нові”. Однак, не впадаючи в тенденційність, Ейнштейн все ж таки знаходить чітке формулювання того принципово важливого, що зробив Аншютц і що не може бути не поставлено йому в заслугу. Він пише: “Лише поєднання: сильне згасання + великі періоди коливань *- Забезпечило успіх. Хто знає, коли справа здійснилася б без Аншютца”[ , с. 202].

* Обговорення фізичних та технічних аспектів роботи гірокомпасів - цих дуже нетривіальних приладів - забрало б нас надто далеко. Скажімо лише, що згасання та періоди коливань, про які веде мову Ейнштейн, належать до коливальних рухів гіроскопічного маятника – основного елемента гірокомпасу.

Словом, акцент робиться на те, що Аншютц першим реалізував на практиці комбінацію двох зазначених нововведень, нехай порізно запропонованих іншими винахідниками і раніше. І саме цей аргумент виставляє Зоммерфельд проти Узенера у своєму листі у “Physikalische Zeitschrift”, спрямованому у відповідь на заперечення останнього проти раніше опублікованої рецензії.

“Вирішальний крок до здійснення ідеї гірокомпасу, гідного стати в один ряд з іншими прецизійними приладами,- пише Зоммерфельд, - був зроблений Аншютцем. який зрозумів, що неминучі меридіональні коливання гіроскопа, що відбуваються при русі судна, можуть бути зменшені до допустимих меж шляхом введення ефективного механізму згасаннята вибору досить великого періоду коливань (Виділено нами. - Авт. )”.

Як бачимо, Зоммерфельд точно скористався ейнштейновской підказкою. А Узенеру не залишилося нічого іншого, як визнати Аншютца – главу конкуруючої фірми – піонером у реалізації ідеї гірокомпасу.

P. Гольдшмпдт, разом з Ейнштейном винаходив магнітострикційний гучномовець, запитує в нього в листі від 2 травня 1928: Чи добре я написав цю патентну формулу для англійського патенту?[ , с. 26]. І йдеться тут не про їхній спільний винахід, а про власний, гольдшмідтовський. Схвалить Ейнштейн - і Гольдшмідт відішле патентну заявку до Англії, забракує - перероблятиме. І при цьому потрібно мати на увазі, що Гольдшмідт був далеко не новачком у винахідництві.

Як бачимо, до Ейнштейна зверталися за консультаціями та з питань дуже далеким від теорії відносності та квантів.

Це твердження може бути підкріплене новим документом, нещодавно виявленим у Москві відомим істориком науки з НДР доктором Д. Хофманом. Працюючи у Центральному державному архіві Жовтневої революції, він виявив серед переданих туди матеріалів Всесоюзного товариства культурних зв'язків із закордоном (ВОКС) цікавий лист Ейнштейна, адресований московському винахіднику І.М. Кечеджану та пов'язане з поданою тим заявкою на винайдену ним "трубу для спостереження явищ поблизу видимого положення Сонця".Справа відноситься до 1929-1930 рр., Коли ще дуже свіжі в пам'яті були результати експедиції Еддінгтона, яка в процесі спостереження сонячного затемнення в 1919 виявила передбачене загальною теорією відносності відхилення світлових променів в полі тяжіння Сонця. Тому Кечеджан і хотів, щоб його заявку розглянув Ейнштейн – не лише автор теорії відносності, а й патентний експерт, до того ж автор статті, вміщеної в радянському журналі для винахідників (див. наступний розділ).

“1. Труба з металевого каркаса для спостереження явищ поблизу видимого положення Сонця із застосуванням темної камери в окулярному кінці з невеликим телескопом, що характеризується тим, що в її об'єктивному кінці вміщено круглий непрозорий диск діаметра, дещо більшого видимого діаметра Сонця, що приводиться в рух важелем з окулярного кінця труби .

2. Форма виконання труби за п. 1, яка відрізняється тим, що прямокутні отвори металевого каркаса вставлені скла, зафарбовані з внутрішньої сторони чорною непрозорою фарбою.

3. При охарактеризованій у пп. 1, 2 трубі застосування укріпленої на об'єктивному кінці труби пружиної кришки, що відкривається та закривається за допомогою шнура з окулярного кінця труби”[ , с. 144-145].

Заявка на винахід, подана навесні 1928 р., близько року пролежала без руху у Комітеті у справах винаходів; це спонукало Кечеджана в листопаді 1929 р. через ВОКС зв'язатися з Ейнштейном і попросити його висловити свої міркування про запропонований винахід. Відповідний лист був надісланий Ейнштейну ВОКСом 18 лютого 1930 р., і вже через 10 (!) днів Ейнштейн надіслав Кечеджану свій відгук:

Відгук про винахід пана Кечеджана.

У переданому мені тексті описується пропозиція, що складається переважно з двох логічно незалежних частин.

А. Використання довгої труби з метою уникнути можливості впливу оптичних перешкод (стороннє світло), викликаних розсіяним в атмосфері сонячним світлом.

Б. Використання круглої бленди (Deckscheibe), розташованої на певній відстані від оптичного приладу, яка повинна закрити диск Сонця і відсікти інтенсивне пряме світло, що ним випромінюється.

Пристрій добре відомо, застосування ж його наштовхується на труднощі практичного характеру, пов'язані з великими розмірами пристосування.

Пропозиція Б нездійсненна і заснована на непорозуміння. Саме щоб така бленда виявилася ефективною, вона повинна бути розташована на надзвичайно великій відстані від об'єктиву телескопа. Тієї ж мети, яку переслідує винахідник, як відомо, можна досягти, помістивши у фокальній площині телескопа зачорнену бленду, що має розмір зображення Сонця. Зрозуміло, це знає будь-який фахівець.

Таким чином, я вважаю, що пропозиція пана Кечеджана не містить чогось цінного.

З найглибшою пошаною

А. Ейнштейн”[, с. 145-146].

Тієї ж мірою, як і в зрілому віці ми любимо відвідувати місця, де проходила наша юність, буває приємно знову звертатися до кола питань, що становили предмет наших занять у минулому. Саме цим у поєднанні з обов'язковістю, характерною для Ейнштейна, та його симпатіями до "корпусу винахідників", а також до Радянської країни в цілому і пояснюється така швидка (хоч і негативна) реакція Ейнштейна. Точні та лаконічні рядки його експертного відгуку вкотре показують, який глибокий слід залишило в ньому перебування в патентному бюро.

Д. Хофман (і після публікації його статті – радянські колеги вченого з НДР) робив спроби розшукати якщо не самого Кечеджана, то хоча б якісь його сліди. Ці спроби поки що успіху не мали. Хофман вдалося встановити, що Кечеджан приблизно в той же час, до якого відноситься викладена історія, займався винахідницькою діяльністю - отримав патенти на "Вітряний двигун з горизонтальною віссю" (1929 р.) і на "Протипожежне пристосування для кінопроектора" (1931 р.) . Хофман відзначає далі, що влітку 1930 р. французький астроном Б. Ліо успішно розробив прилад для вивчення явищ у сонячній короні (тобто, якщо скористатися цитованим формулюванням Кечеджана, "поблизу видимого положення Сонця"). Він пише, що "Принцип, застосований Ліо при конструюванні інструменту, збігається з тим, який згадує Ейнштейн у своєму відгуку і про який лаконічно стверджує, ніби його, зрозуміло, знає будь-який фахівець".Це твердження не можна розуміти буквально. Принаймні згаданий відгук складений приблизно за півроку до публікації Ліо; таким чином, йшлося про конструктивні проблеми, які виявилися вирішеними лише до початку 1930 р., коли було створено коронограф, який задовольнив давню та сильну потребу в такому інструменті для астрономічних та астрофізичних досліджень” [ , с. 146-147].

Проте листуванням з І.М. Кечеджан зв'язку Ейнштейна з радянськими винахідниками не вичерпуються.

Ейнштейн пише у радянський журнал

У 1929 р. у нашій країні вийшов перший номер журналу "Винахідник" (орган Центрального бюро реалізації винаходів та сприяння винахідництву ВРНГ СРСР). Необхідність у такому виданні на той час вже давно назріла: з перших місяців після революції почав набирати силу рух винахідників та раціоналізаторів. Випуск журналу саме в 1929 р. видається не випадковим, тому що якраз за десять років до цього Комітетом у справах винаходів та удосконалень при ВРНГ було підготовлено датоване 30 червня 1919 р. та підписане В.І. Леніним "Положення про винаходи", що передбачало розширення прав винахідників і всіляко заохочувало їх ініціативу.

Курс, проведений Радянським урядом, був спрямований на масове винахідництво, залучення у сферу творчої діяльності якомога більшої кількості працівників промисловості та сільського господарства. Так, у передмові до книги, що вийшла 1929 р. Т.І. Седельникова "Шляхи радянського винахідництва" говорилося:

“Тов. Седельников правильно трактує проблему винахідництва як організацію масової технічної творчості. Він виходить із абсолютно правильної думки про те, що наші завдання тут полягають не тільки в залученні існуючого кадру винахідників і у використанні його, а в тому, щоб створити умови для технічної творчості мас робітників і селян, щоб стимулювати цю творчість, щоб по-соціалістичному організувати його, йдучи від індивідуальної творчості до колективної”[ , с. 10].

Редакція “Винахідника” запросила до участі у першому його номері видатних вчених та державних діячів: неодмінного секретаря АН СРСР акад. С.Ф. Ольденбург, акад. А.Ф. Іоффе, голови BДHX СРСР В.В. Куйбишева, заступника голови Раднаркому О.М. Лежаву. У перших випусках “Винахідника” виступили відомі радянські письменники У. Інбер, М. Кольцов, І. Погодін, М. Пришвін, Ю. Олеша, У. Шкловський.

З проханням написати статтю звернулися і до Ейнштейна. Колишній службовець Бернського Бюро патентів, творець теорії відносності, лауреат Нобелівської премії, іноземний член АН СРСР відгукнувся на це прохання. сформульовану, ймовірно, як питання про його ставлення до масового винахідництва.

Зупинимося докладніше на цій статті Ейнштейна. Вона двічі передруковувалась у нашій пресі, а в ювілейному номері “Винахідника та раціоналізатора”, що вийшов до 50-річчя від дня заснування журналу, відтворена у вигляді фотокопії разом із фотографією Ейнштейна, ймовірно надісланої їм одночасно зі статтею (тим не менше в жодній із бібліографій Ейнштейна, що вийшли за кордоном, ця стаття не фігурує).

Стаття називалася "Маси замість одиниць"; цей заголовок покликаний був підкреслити різницю у становищі, яке займають винахідники СРСР, країні “планового господарства” *, й у капіталістичних країнах, господарство яких розвивається за принципом конкуренції (Ейнштейн називає таке господарство “вільним”). Цю сторону справи Ейнштейн приділяє багато уваги. Він пише про те, що великі та багаті підприємства часто бувають не зацікавлені у реалізації "Знову винайдених технічних удосконалень".

* У цьому розділі всі цитати, укладені в лапки, крім спеціально обумовлених випадків, взяті зі статті Ейнштейна, російський переклад якої часто досить незграбний.

“Часто винахідник,- вказує Ейнштейн, - не може займатися своєю діяльністю, віддатись своєму покликанню через те, що йому доводиться витрачати всі сили, час та кошти на відстоювання свого монопольного права(На винахід. - Авт. ). Монопольне право винахідника – неминуче зло у вільному господарстві. У плановому господарстві воно має замінюватись систематичними заохоченнями та стимулюванням. У державі з плановим господарством монопольне право на винахід має лише загальнодержавне значення стосовно інших країн. І тут мінуси монопольного права відпадають. Завдання заохочення та допомоги винахідникам переходить до держави”.

Зі зіставлення цього висловлювання з постановами, прийнятими ми за 1919-1929 гг. (а втім, і в наступні роки), видно, що позиція Ейнштейна загалом гармонує з курсом, що проводився в СРСР, на “одержавлення” винаходів.

Ейнштейн, однак, не оминає питання про можливі “витрати” того сприятливого становища, в якому перебувають винахідники в нашій країні: відсутність необхідності боротьби одинаків-винахідників у принципі може призвести, на його думку, до застою. Ця думка свідчить, у разі, про зацікавленість Ейнштейна у цьому, щоб боротьби з цими витратами було приділено належну увагу. Так, Ейнштейн пише:

“Утворювати колектив винахідників * я б не радив через труднощі визначення справжнього винахідника. Я думаю, що з цього може вийти тільки суспільство ледарів, що ховаються від роботи. Набагато доцільніше утворення невеликої комісії з випробування та заохочення винаходів. Я думаю, що у країні, де народ сам керує своїм господарством, це цілком можливо”.

* Під "колективом винахідників" Ейнштейн, ймовірно, розуміє якийсь "відділ винахідництва" при промисловому підприємстві. співробітникам якого ставилося б у обов'язок лише винаходити.

Однак на закінчення статті Ейнштейн говорить про те, що прогрес в організації провадження може в принципі призвести до такої постановки справи, при якій винахідників вдасться звільнити від усіх обов'язків, крім того, що є їх своєрідною спеціальністю, обов'язки творити нове. Узгоджені зусилля творчих мас винахідників зрештою, на думку Ейнштейна, відтіснять геніальних одинаків.

За таких умов особливого значення набуває як оптимальна організація праці колективу справжніх винахідників, а й раціональний їх відбір. Ейнштейн вважає, що справжня здатність до винахідницької діяльності, подібно до будь-якого іншого таланту, є вродженою. Однак, щоб ці здібності могли бути реалізовані, необхідно закріпити їх систематичною освітою, глибоким вивченням технології та завдань виробничих процесів: "Без знання не можна винаходити, як не можна складати вірші, не знаючи мови". "Важливо виділити справжнього винахідника з натовпу фанатиків-ілюзіоністів та дати можливість реалізувати саме ті ідеї, які цього варті"- так формулює Ейнштейн завдання згаданих ним комісій випробування та заохочення винахідників.

Здається, що у “Винахіднику” трьома роками пізніше М. І. Калінін дотримувався дещо іншої думки. "Треба винаходити не те, що хочеться, а те, що вимагає наше соціалістичне будівництво"[ , с. 12] - такою була директива "всесоюзного старости", навряд чи визнавав за технічними та науковими ідеями самостійну цінність.

Іншим питанням, яке було, мабуть, задане Ейнштейну редакцією нового журналу, було питання про те, в чому полягає сутність винаходу. Відповідь на нього він сформулював так:

“Винайти - це означає збільшити чисельник у наступному дробі:

вироблені товари/витрачена праця".Чесно зізнаємося, що ми не змогли осягнути всієї глибини цієї формули Ейнштейна. Можливо, це вдасться читачеві, особливо якщо він є членом ВОІР.

Не менш дивне враження, напевно посилене перекладачем, справляє і ейнштейнівське визначення:

"Винахідником я вважаю людину, яка знайшла нову комбінацію вже відомих обладнання для найбільш економного задоволення людських потреб".

Щоправда, в одній із статей, опублікованій у ювілейному номері “Винахідника та раціоналізатора” за 1979 р., це визначення розцінюється як дуже вдале.

Ейнштейн експериментує

З винахідницькою, технічною діяльністю Ейнштейна тематично пов'язаний його інтерес до фізичному експериментуванню. Основним і найрезультативнішим підсумком експериментальної діяльності Ейнштейна є, безсумнівно, його робота з гіромагнітного ефекту, про яку докладно розказано в гол. 4. У цьому розділі подано конспективний огляд інших ейнштейнівських експериментальних починань.

Цей інтерес виявився ще у студентські роки. На схилі років Ейнштейн згадував, що в цюріхському Політехнікумі найчастіше на шкоду теоретичним дисциплінам він "Більшість часу працював у фізичній лабораторії, захоплений безпосереднім дотиком з досвідом"[ , с. 264], “У фізичній лабораторії проф. Г.Ф. Вебера я працював із запопадливістю та пристрастю”[ , с. 151].

Є, втім, протилежні свідчення. Відомо, що до кінця перебування в Політехнікумі експериментальний запал Ейнштейна дещо зменшився - лабораторні роботи він став пропускати (так само, як і лекції), за що йому було винесено догану. Однак тут, можливо, і немає такої вже різкої суперечності: прагнення і жар ставляться до занять на перших курсах, а манкування лабораторним практикумом - до четвертого курсу. Адже, пропускаючи лекції, він дедалі більше заглиблювався у сучасну фізику, бо те, чим займалися в лабораторії, було дуже далеке від її актуальних завдань. Ейнштейна як у фізиці, так і в техніці цікавили насамперед ідеї, оригінальні рішення, а не звичайні, хоча, можливо, і корисні, дослідження та вимірювання.

І. Заутер, майбутній колега Ейнштейна з Бюро патентів, якраз у ці роки під керівництвом Вебера вивчав вплив нерівномірності обмотки на магнітне поле, створюване нею в тороїдальному магнітному сердечнику. Така робота повністю відповідала завданням політехнікуму саме як вищого технічного навчального закладу. Однак вона була явно не до смаку Ейнштейну. Він вважав, що до експерименту слід вдаватися лише тоді, коли результат не може бути виведений з існуючої теорії, або, говорячи більш урочисто, з питаннями до Природи слід звертатися лише в тих випадках, якщо відповідь на них не полягає в тому, що вже вдалося у неї впізнати.

Саме таким виправданим питанням Ейнштейн уважав проблему існування ефіру. Про ефір говорили всі фізики, але Ейнштейна не влаштовували натурфілософські суперечки. Питання реальності ефіру він хотів вирішити прямим експериментом, про який ми розповіли в гол. 1. Ейнштейн, як і багато його сучасників, віддав данину захопленню першими успіхами радіотехніки, або, як її тоді називали, бездротовою телеграфією. У будинку свого товариша по Бюро патентів Ф. Блау він чи не першим у Швейцарії спорудив антену, яка приймала “морзянку” передавача з Ейфелевої вежі [ , с. 71].

Виступаючи у 1930 р. на відкритті виставки радіомовлення та звукозапису в Берліні, Ейнштейн захоплювався успіхами у цій галузі техніки. Але в його промові виразно звучав і інший мотив. Він наголошував на соціальній ролі досягнень радіотехніки, оскільки радіо робить "доступними для всього суспільства творіння найтонших мислителів і художників, насолоджуватися якими ще недавно могли тільки привілейовані класи",пробуджує народи, сприяє "викорінення почуття взаємного відчуження, яке так легко перетворюється на недовіру та ворожість"[ , с. 181].

На жаль, не завжди вдається дізнатися, які саме експерименти задумував та проводив Ейнштейн. Але достеменно відомо, що навесні 1910 р., вже працюючи в Цюріхському університеті, він займався явно радіотехнічною діяльністю: збирав підсилювач звукової частоти, конструював мікрофони, експериментував із ними. У листі до Шавану він просить надіслати високоомний опір і вугільний порошок. По ходу справи Ейнштейну були потрібні навушники, "щоб при експериментуванні обидві руки були б вільні",пояснює він Шавану, посилаючись на стандартне екіпірування телефонних панянок.

У 1911 р., вже будучи професором Німецького університету в Празі, Ейнштейн замислюється про інше коло експериментальних проблем - природу електричного опору металів. Побудована на самому початку століття класична електронна теорія Друде-Лоренца-Рікке при всіх своїх досягненнях не могла пояснити ні загального температурного ходу електропровідності, ні того особливого Ейнштейна факту, що при глибокому охолодженні металів електропровідність взагалі перестає залежати від температури. Ейнштейн справедливо вважав, що ключовим параметром є довжина вільного пробігу електронів.

Всі ці питання жваво обговорювалися у листуванні Ейнштейна з Бессо. У листі від 21 жовтня Ейнштейн серед іншого розповідає про плановані ним експерименти з прямої оцінки довжини вільного пробігу електронів [ , с. 27]. Малося на увазі визначити залежність електроопору стовпчика ртуті в капілярі від його діаметра. Можна було припустити, що коли діаметр трубки стане менше довжини вільного пробігу електрона, саме цей діаметр і визначатиме величину опору. Ейнштейн сподівався виявити цей ефект на капілярах діаметром 0,01 мм.

Очікуваний ефект - він отримав назву розмірного - виявили порівняно недавно. Щодо досвідів Ейнштейна, то вони напевно закінчилися невдачею (хоча б тому, що про них він більше не згадує ні у своїх листах, ні у статтях). Причину невдачі зараз неважко зрозуміти: недостатньо досконалими були методи електричних вимірювань і, що важливіше, методи очищення металів, що досліджуються.

З того часу, як у 1909 р, розглянувши флуктуації енергії теплового випромінювання в замкнутій порожнині, Ейнштейн дійшов висновку про те, що світло одночасно володіє і корпускулярними і хвильовими властивостями [ , с. 164-172], цей корпускулярно-хвильовий дуалізм, що лежить в основі сучасної квантової механіки, постійно не давав йому спокою. Він вважав цей результат не остаточним, намагався знайти засоби зробити все-таки вибір між корпускулярною та хвильовою концепціями. Великі надії щодо цього вчений, як завжди, покладав на експеримент.

У потужному тепловому випромінюванні середня напруженість електричного поля досягає 100 В/см. Ейнштейн вважає, що якщо справедлива хвильова картина, то на всіх атомах матиме місце невеликий, за доступним реєстрацією ефект Штарка *. Якщо правильно корпускулярно-статистичне уявлення, то впливу піддасться лише невелика частина атомів, зате штарк-ефект буде дуже сильним. "Я хочу цю справу дослідити разом з Прінсгеймом, справа ця нелегка",- пише він М. Борну у січні 1921 р. [, с. 24].

* Ефект Штарка полягає у розщепленні енергетичних рівнів (спектральних ліній) атома, поміщеного в електричне поле.

Невідомо, чи були поставлені експерименти такого роду, але через півроку Ейнштейн з величезним ентузіазмом включається до іншого, з його погляду “вирішальний” експеримент. Ставиться завдання визначити, чи відхилиться при проходженні через середовище з оптичною дисперсією світло, що випускається частинкою, що рухається, і реєструється під кутом до напрямку її швидкості. У разі справедливості хвильового підходу внаслідок ефекту Доплера частота світла, що розповсюджується під гострим кутом до напрямку швидкості, збільшуватиметься, а під тупим – зменшуватиметься. У разі, вважає Ейнштейн, проходячи через середовище з дисперсією, тобто. з показником заломлення, що залежить від частоти, промінь світла відхилятиметься, подібно до того як це має місце для світла, що проходить через земну атмосферу. Якщо елементарний акт випромінювання відбувається миттєво і визначається лише квантовою умовою частот Бору E 2 -E 1 =h n, то випромінювання буде монохроматичним незалежно від того, рухається випромінююча частка чи ні, і жодного відхилення не виникне. "До експериментального вирішення поставленого тут питання я приступаю разом з Гейгером",- робить висновок Ейнштейн невелику статтю, в якій описана постановка досвіду.

Рис. 22.Схема досвіду зі світловим випромінюванням

На рис. 22 показана схема запропонованого Ейнштейном досвіду. Світло, випромінюване іонами пучка 1, збирається лінзою 2 у площині діафрагми 3. Лінза 4 збирає ці промені в паралельний пучок, який потрапляє у кювету 5 з рідиною, що має досить сильну оптичну дисперсію. Як таку рідину Ейнштейн запропонував використовувати сірковуглець CS 2 . За його оцінкою, при довжині кювети 50 см пучок світла, що пройшов через неї, мав відхилитися більш ніж на 2°.

До кінця 1921 р. експерименти (в них взяв участь В. Боте) було закінчено. Результат виявився негативним - світло не відхилялося, отже, випромінювання частинок, що рухаються, було строго монохроматично. “Тим самим надійно доведено, що хвильового поля не існує і борівська емісія є миттєвим процесом у власному значенні цього слова. Це моє найсильніше наукове потрясіння за багато років”,- з підйомом повідомляє Ейнштейн Борну в листі з привітаннями з новим, 1922 [ , с. 33].

Проте вже у листі від 18 січня відчуваються сумніви: Лауе відчайдушно бореться з моїм експериментом і відповідно з моєю інтерпретацією його. Він стверджує, що хвилева теорія взагалі ніякого відхилення променів не зумовлює”[ , с. 35]. А в наступному листі міститься промовисте визнання Ейнштейна в тому, що в дослідах з випромінюванням він "сів у калюжу" (у буквальному перекладі "підстрілив монументального козла") [ , с. 38].

Лауе, якого підтримав також П. Еренфест, мав рацію, і 27 лютого редакція "Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften" отримує статтю Ейнштейна, де він зізнається в помилці і показує, що результати точного розрахунку перебувають у суперечності з проведеним ним раніше елемент , с. 437] (див. також: [ , С. 229; , С. 125-127]).

До питання про постановку вирішального досвіду, який дозволив би зробити вибір між корпускулярним і хвильовим уявленням про світло, Ейнштейн повертається ще раз у 1926 р. у двох статтях ([ , с. 512] та [ , с. 514]), в яких висловлені міркування про можливі відмінності між “корпускулярною” та “хвильовою” інтерференційними картинами. Проте такий досвід, як було згодом показано і М. Бором і Л.І. Мандельштамом, ні до чого не привів: відкритий самим Ейнштейном корпускулярно-хвильовий дуалізм подолати йому не вдалося, незважаючи на завзяте прагнення.

Чисто експериментальну роботу виконав Ейнштейн у 1923 р. разом зі своїм другом лікарем Г. Мюзамом. Вони розробили методику визначення розмірів каналів у пористих фільтрах (йдеться, зокрема, про фільтри, що застосовуються в медичних та бактеріологічних цілях) [ , с. 447-449]. Проникність такого фільтра визначається найширшим каналом. Зрозуміло, що через фільтр не пройдуть частинки, розміри яких більші за діаметр найширших каналів.

Ейнштейн і Мюзам запропонували знаходити величину цього діаметра зі значення тиску, починаючи з якого повітря виявляється здатним подолати капілярні сили і пройти через фільтр, канали якого спочатку заповнені рідиною. Дійсно, відповідно до формули Лапласа надлишковий тиск, необхідний для подолання капілярних сил, дорівнює 4s / L 0 де ( s- Коефіцієнт поверхневого натягу, a L 0 - діаметр найширшої пори.

У статті описаний експеримент визначення діаметра каналів в пористому керамічному фільтрі. Схему досвіду пояснює рис. 23. В якості рідини, що оточує фільтр зовні, був взятий ефір, який, як попередньо переконалися, добре змочує матеріал фільтра і має коефіцієнт поверхневого натягу, в 4 рази менший, ніж у води. Критичний тиск, визначений за появою в ефірі повітряних бульбашок, становив 1 атм. Знайдений таким шляхом діаметр каналу дорівнював 6,7 мкм.

Мал. 23.Дослідження фільтра по Ейнштейну-Мюзаму

Важливо, що цим способом вимірюється діаметр саме тих каналів, які визначають фільтраційні властивості. Але якщо необхідно виміряти проникність фільтра з дуже вузькими порами, застосування ефіру зажадало б більших тисків (при діаметрі 0,01 мкм - 72 атм). Для простої медичної лабораторії це забагато! Однак у цьому випадку можна взяти рідину з меншим коефіцієнтом поверхневого натягу; Ейнштейн і Мюзам пропонують, наприклад, рідку вуглекислоту, у якої величина в 18 разів менше, ніж у ефіру. Відповідно і тиск буде лише 4 атм.

Цікаво, що цей метод увійшов до практики медиків та бактеріологів і широко використовується ними у наші дні. Але навряд чи хтось із них знає, що одним із авторів цього методу був творець теорії відносності. А такі фільтри дуже потрібні. Їх застосовують для стерилізації рідин, які не можна нагрівати, сироваток, бульйонів для мікроорганізмів, деяких лікарських розчинів.

Про співавтора Ейнштейна з розглянутої роботи - Ганса Мюзама відомо порівняно мало; ім'я його збережеться в історії насамперед завдяки змістовним (і поки що лише частково опублікованим) листам до нього Ейнштейна. У 1915 р. Мюзам був лікарем Ейнштейна, а в 1919-1920 рр.. - його матері, яка приїхала до Берліна. Майже всі берлінські роки Ейнштейн і Мюзам щонеділі здійснювали тривалі спільні прогулянки. З листів Ейнштейна Мюзаму (що емігрував з гітлерівської Німеччини в 1938 р. до Палестини) видно, що доктор Мюзам був у курсі досліджень свого друга і розбирався у складних питаннях фізики. Ейнштейн ділився з ним своїми планами, розповідав про результати робіт.

Цікаво відзначити, що брат Г. Мюзама Еге. Мюзам був прогресивним німецьким письменником-антифашистом. У період Баварської республіки він входив до членів Мюнхенської ради робочих депутатів і за революційну діяльність був засуджений до каторжних робіт. Еге. Мюзам був автором “Радянської марсельєзи”, написав вірш на смерть В.І. Леніна. Він загинув у гітлерівському концтаборі 1935 р.

Серед багатьох привабливих рис характеру Ейнштейна, про які розповідають сучасники, вирізняється його дивовижна простота. Вона виявлялася насамперед у поводженні з людьми, які були йому цікаві, абсолютно безвідносно до ними. Певною мірою подібним було і його ставлення до навколишнього світу. Займаючись глобальними проблемами фізики, він, якщо можна так висловитися, не ігнорував і маленьких куточків загальної картини природи, затримуючи свій погляд на скромних, “локальних” її явищах. Йому був глибоко чужий снобізм, характерний для деяких його колег за професією, які вважають мало не профанацією будь-які дослідження, крім тих, які обіцяють - у разі успіху - увійти до класичних. Перефразовуючи Пушкіна, можна сказати: "Все хвилювало його проникливий розум".

Сага про чашку чаю

У розпал роботи з загальної теорії відносності Ейнштейн, як ми бачили, обмірковував та здійснював гіромагнітні експерименти; ледве закінчивши дослідження за квантовою статистикою, шукав відповідь на питання про причини.утворення звивин у руслах річок.

Остання робота примітна не лише тим, що вона чудово ілюструє “фізичний демократизм” Ейнштейна. У випадку з нею можна легко і з великим ступенем достовірності відновити обставини її виникнення. І нарешті, Ейнштейн і тут виступає в якості експеримептатора, експериментатора так само своєрідного, як своєрідна обстановка, в якій оп "поставив" свій досвід і спостерігав за його течією.

Надамо йому слово. Наступна велика цитата взята з роботи, надрукованої в 1926 р. на сторінках журналу Naturwissenschaften, де він і раніше публікував свої статті.

Я почну з невеликого експерименту, який кожен може легко повторити. Уявимо чашку з плоским дном, повну чаю. Нехай на дні її є кілька чаїнок, які залишаються там, тому що виявляються важчими за рідину, що витісняється ними. Якщо за допомогою ложки привести в обертання рідину в чашці, чаїнки швидко зберуться в центрі дна чашки. Пояснення цього явища ось у чому. Обертання рідини призводить до появи відцентрових сил. Ці сили власними силами було б призвести до зміни потоку рідини, якби остання оберталася як тверде тіло. По шари рідини, що знаходяться по сусідству зі стінками чашки, затримуються завдяки тертю, так що кутова швидкість обертання, а отже, і відцентрова сила буде поблизу дна менше, ніж далеко від нього. Результатом цього стане круговий рух рідини, подібний до зображеного на рис. 24, яке зростає доти, поки під впливом тертя стане стаціонарним. Чаїнки зносяться до центру круговим рухом, чим і доводиться його існування” .

Мал. 24.До експерименту з чашкою чаю

Читач ніби бачить Ейнштейна за обіднім столом у його берлінській квартирі, що спочатку розсіяно розмішує цукор у чашці, а потім зацікавився незвичайною поведінкою чаїнок: хіба це не маленьке диво, що вони поводяться так точно? (Отримав широке ходіння анекдот про те, як у день свого 25-річчя Ейнштейн, захоплений розмовою про Галілея, навіть не помітив, як розправився з чорною ікрою - делікатесом, принесеним йому в подарунок друзями. Але чайки його зацікавили: можливо, він просто не думав того дня про Галілея?)

Подальше можна уявити так. Думка Ейнштейна від чаїнок попрямувала по іншому, зовсім не звивистому руслу. Побудувавши свою маленьку теорію, він, як завжди, почав вишукувати експериментальні наслідки, які з неї випливають. І знайшов таку - вельми широку - область явищ особливостях формування русел річок. Нам видається, що Ейнштейн швидко зрозумів фізичне підґрунтя цього геофізичного ефекту; мабуть, більше часу в нього зайняло ознайомлення з відповідною літературою. Характерним результатом таких пошуків є його зауваження, зроблене наприкінці першого абзацу статті:

“Пріводилося багато спроб пояснити це явище, і я не впевнений, чи буде для знавців новим те, що я скажу нижче; деяка частина моїх міркувань, безперечно, є вже відомою. Проте, не знайшовши нікого, хто до кінця був знайомий з причинами обговорюваних ефектів, я вважаю доречним дати тут їх короткий опис”.

Із книги І.В. Попова “Загадки річкового русла” ми дізнаємося, що у 1827 р. питанням “геометрії” річкових русел зацікавився дослідник сибірських річок П.А. Слівців, робота якого залишилася непоміченою сучасниками. Пізніше ця ж проблема стала предметом досліджень іншого нашого співвітчизника - Карла Максимовича Бера, який народився 1792 р. в Естляндській губернії і помер там же 1876 р. (у нинішньому Тарту). Його ім'я стоїть вже у самому заголовку статті Ейнштейна.

Один з найбільших дослідників природи минулого століття. Бер найбільш відомий своїми роботами у галузі біології (ембріології). Водночас він був видатним мандрівником. Він обстежив Каспійське море і нижню течію Волги - річки, закономірності течії якої і привели його до формулювання "закону Бера". Явище, яке вивчалося вченим, розігрувалося не на дні чашки, а на поверхні нашої планети! Воно полягало в тому, що русла річок, замість вибирати собі шлях по лінії максимального ухилу, петляють. При цьому річки Північної півкулі розмивають правий берег, а Південної – лівий. У цій асиметрії "правого" і "лівого" і полягає закон Бера (іноді його називають законом Бера-Бабіне; Бабіне узагальнив закон Бера на випадок річок, що йдуть не тільки в меридіональному напрямку, які не вивчав Бер).

"Рекордсменом" такого роду петляння може вважатися річка Меандр, що протікає в Месопотамії. “Русло її,- Читаємо в , - чудово тим, що має напрочуд правильні за своїми обрисами закрути, які закономірно переходять одна в одну на всьому протязі річки. З тих пір як геоморфологи звернули увагу на цю річку, слово «меандр», міцно увійшовши в гідрологічну термінологію, стало позначати закрут, а річки з звивистим руслом, закрутами, що зміщуються в плані, стали називатися меандруючими».

Мал. 25.Схематичне зображення русла (ілюстрація Ейнштейна до закону Бера)

Ейнштейн пояснює ефект Бера у тих самих термінах, які ним у разі чаїнками. Якщо в його досвіді рушійною силою, що забезпечила циркуляцію рідини (див. рис. 24), була чайна ложечка, то в тій ділянці, де річка робить вигин (рис. 25), такою силою є відцентрова сила, спрямована до зовнішньої сторони повороту.

У цьому нарисі про «досвід з чашкою чаю» немає необхідності докладно розповідати про закон Бера та його наслідки. Зауважимо тільки, що Ейнштейн і тут підкреслює першорядне значення тертя річкової води про нерухомі стінки, що є причиною циркуляції (рис. 25). «Стінками» у разі є дно річки та її берега. Чим більший градієнт швидкості біля берегів, тим інтенсивніше відбувається розмивання. Асиметричні не лише береги, а й дно річки: його права половина за рахунок ерозії глибша. Звивиста лінія річки відповідно до спостережень зміщується поступово за напрямом течії; у більш повноводних річок будуть більшими і розміри звивин.

Стаття Ейнштейна отримала низку відгуків. Особливо швидко відреагував на неї класик гідродинаміки геттінгенець Л. Прандтль. Вже в червневому номері того ж журналу Naturwissenschaften (у якому за три місяці до цього побачила світ обговорювана стаття Ейнштейна), в розділі Листи і попередні повідомлення, з'явилася його коротка замітка. У ній Прандтль у дуже делікатній формі показує обґрунтованість висловленого Ейнштейном і процитованого нами побоювання, що деякі з розвинених ним міркувань вже відомі.

Прандтль вказав на кілька таких робіт, в яких можна знайти прості теоретичні міркування, що лежать в основі розглянутого Ейнштейном явища. Відповідний пріоритет Прандтль віддає Вільяму Томсону (лорд Кельвін), який ще 1877 р. опублікував дослідження на цю тему – про русла річок. Прандтль пише, що робота Томсона не дуже добре відома в Німеччині, і, як вибачаючи Ейнштейна, додає, що йому самому на неї спеціально вказали. З іншого боку, пише Прандтль, і в Німеччині вже в 1896 р. були опубліковані роботи І. Ісааксена ("Про деякі впливи відцентрових сил на рідини та гази"), в яких було досліджено те, що можна було б назвати "ефектом річки Меандр" ” у додатку до низки технічних питань. Що ж до експериментальної боку питання, вона була піддана ретельному дослідженню у роботах, які у збірнику “Будівельна техніка”, побачив світ 1925 р. Отже у Ейнштейна й у разі були підстави у визнанні, винесеному нами у заголовок гол. 5.

Існує “правило гучного імені”. Як не ґрунтовні пріоритетні поправки, здобуті істориками науки і які доводять, що те чи інше явище було відкрито (пояснено) задовго до виникнення інтересу до нього з боку великого вченого, воно пов'язується з його ім'ям. Так і з теоретичним поясненням правила Бера і “феномена чашки чаю”. Останні слова взяті нами з листа Ейнштейна одного з основоположників квантової механіки, Ервіна Шредінгера. У цьому листі він називає розвинену Ейнштейном фізичну картину явища "чарівної"і додає: “Випадково кілька днів тому моя дружина розпитувала мене про “феномен чашки чаю”, але я не зумів дати розумного пояснення. Вона каже, що тепер ніколи не зможе перемішувати чай, не згадуючи Вас”[ , с. 331).

Цей “феномеп” потрапив у листування великих фізиків. У “Збірнику завдань з елементарної фізики” він докладно аналізується і пояснюється мовою простих формул у ряді послідовно поставлених і вирішених завдань про обертальний рух рідини навколо осі судини, що містить її. На основі рівняння (параболоїда обертання), що зв'язує висоту воронки в посудині з кутовою швидкістю обертання рідини, автори розглядають ситуацію, що виникає після припинення розмішування (говорячи звичайною мовою - після того, як ми виймаємо чайну ложку з чашки). Виникає циркуляція рідини - точно така, як це зображено на схематичному малюнку Ейнштейна, і чайки збираються в центрі чашки.

Зовсім недавно академік Є.І. Забабахін розглянув деякі випадки руху в'язкої рідини. Один із параграфів його статті називається "Рух рідини в посудині", і в рамках цього параграфа розглядається "ейнштейнівське завдання". Наведемо невелику витримку з цієї красивої і формою, і за змістом - статті.

“У циліндрі з дном при прискоренні обертання придонні частки залучаються до кругового руху; відцентровою силою вони переміщаються до країв і не повертаються. Якщо такий циліндр знаходиться в режимі обертальних коливань, то частинки біля дна розтікатимуться в сторони, повертаючись до осі вище за нього, що добре видно по русі пофарбованих струмків від кристаликів перманганату на дні. Рух в кільцевому вихорі при цьому спрямований протилежно звичайному, що спостерігається в склянці чаю, коли обертання призводить до доцентрового руху біля дна і збирання чаїнок у його центрі. Обертальні коливання привели б, навпаки, до розчищення середини дна. Поведінка чаїнок у чашці з плоским дном у 1926 р. привернула увагу Ейнштейна (у зв'язку з розглядом Бера)”[ , с. 60].

І знову ці міркування ілюструються малюнком типу ейнштейнівського, на якому для більшої переконливості на дні склянки ( "циліндра з дном") Є. І. Забабахін зобразив чаїнки, що зібралися там.

Ми закінчимо цю історію маленькою подробицею, яка свідчить про те, як усе на цьому світі тісно переплетено. Старший син Ейнштейна Ганс Альберт Ейнштейн (1904-1973) став відомим ученим. Здобувши вищу освіту у Швейцарії та захистивши докторську дисертацію в тому ж Полі, де колись навчався його батько, він перед початком Другої світової війни емігрував до США та обіймав посаду завідувача кафедри гідравліки Каліфорнійського університету в Берклі. Серед найбільш відомих робіт слід відзначити дослідження руху донних наносів у річках і ударних хвиль, тобто. питання, які активно цікавили його батька!

Література

1. Melcher М. Albert Einstein 1978. N 9. S. 23-26.

2. Сотін Б.С.Застосування в пристроях радіопередаючих машин високої частоти // Тр. ІЄТ. 1957. № 11. С. 3-29.

В. Я. Френкель, Б. Є. Явелов

Магнітострикційний гучномовець

10 січня 1934 р. Німецьке патентне відомство за заявкою, поданою 25 квітня 1929 р., видало патент № 590783 на "Пристрій, зокрема, для звуковідтворювальної системи, в якому зміни електричного струму внаслідок магнітострикції викликають рух магнітного тіла". Одним із двох авторів винаходу значився доктор Рудольф Гольдшмідт з Берліна, а інший був записаний так: "доктор Альберт Ейнштейн, який раніше проживав у Берліні; теперішнє місце проживання невідоме".

Магнітострикцією, як відомо, називають ефект скорочення розмірів магнітних тіл (зазвичай маються на увазі феромагнетики) при їх намагнічуванні. У преамбулі до патентного опису винахідники пишуть, що силам магнітного стиску перешкоджає жорсткість феромагнетика. Щоб магнітострикцію "змусити працювати" (у даному випадку привести до коливального руху дифузор гучномовця), цю жорсткість потрібно якось нейтралізувати, компенсувати. Ейнштейн і Гольдшмідт пропонують три варіанти такого, здавалося б, нерозв'язного завдання.

Мал. Три варіанти магпітострикційного гучномовця

Перший варіант проілюстровано на рис. a. Несучий голку С з дифузором феромагнітний (залізний) стрижень В винчений у міцне U-подібне магнітне ярмо А таким чином, що осьові зусилля, що стискають стрижень, дуже близькі до критичної величини, при якій має місце ейлерівська втрата стійкості - вигин стрижня в ту чи іншу сторону. На ярмо надіті обмотки D, якими проходить електричний струм, модульований звуковим сигналом. Таким чином, чим сильніший звук, тим сильніше намагнічується і, отже, стискається залізний стрижень В. Оскільки стрижень поставлений на межу нестійкості, ці малі варіації його довжини призводять до сильних коливань у вертикальному напрямку; при цьому прикріплений до середини стрижня дифузор генерує звук.

У другому варіанті (рис. б) використовується нестійкість системи стиснута пружина Н - шток G, що упирається вістрям в лунку S. Модульований звуковим сигналом струм проходить по обмотці D. Змінна в часі намагніченість залізного стрижня призводить до невеликих коливань його довжини, які посилюються енергії, що втрачає стійкість потужної пружини.

У третьому варіанті магнітострикційного гучномовця (рис. в) застосована схема з двома залізними стрижнями B1 і B2, обмотки D яких підключені таким чином, що коли намагніченість одного стрижня збільшується, намагніченість іншого зменшується. Тягами C1 і С2 стрижні з'єднані з коромислом G, підвішеним на штанзі М і прикріпленим розтяжками F до боковин магнітного ярма А. Коромисло жорстко пов'язане з дифузором W. Загвинчуючи гайку Р на штанзі М, систему переводять у стан нестійкої рівноваги. Завдяки протифазному намагнічуванню стрижнів B1 і B2 струмом звукової частоти їх деформації також здійснюються в протифазі - один стискається, інший подовжується (стиснення послаблюється), і коромисло відповідно до звукового сигналу перекошується, повертаючись щодо точки R. У цьому випадку також за рахунок використання Нестійкості відбувається посилення амплітуди магнітострикційних коливань.

X. Мельхер, який знайомився з документами сім'ї Р. Гольдшмідта і розмовляв із його сином, викладає історію появи цього винаходу в такий спосіб.

Р. Гольдшмідт (1876-1950) був добрим знайомим Ейнштейна. Відомий фахівець у галузі електротехніки, він на зорі ери радіо керував роботами з встановлення першої лінії бездротового телеграфного зв'язку між Європою та Америкою (1914 р.). Їм у 1910 р. була сконструйована та побудована перша у світі придатна для цілей радіотехніки високочастотна машина на 30 кгц потужністю 12 кВт. Машина для трансатлантичних передач вже мала потужність 150 кВт. Гольдшмідт був також автором безлічі винаходів, спрямованих на вдосконалення звуковідтворювальних пристроїв (головним чином для телефонних апаратів), резонаторів високочастотних і т.д.

Спільними друзями Ейнштейна та Гольдшмідта були подружжя Ольга та Бруно Айзнер – відома співачка та знаменитий на той час піаніст. Ольга Айзнер погано чула - недолік особливо прикру, якщо врахувати її професію. Гольдшмідт як фахівець із звуковідтворювальної апаратури взявся їй допомогти. Він вирішив сконструювати слуховий апарат (роботи зі створення таких апаратів на той час тільки починалися). У цій діяльності взяв участь і Ейнштейн.

Чи був зрештою сконструйований слуховий апарат, що діє, невідомо. Як видно з патентного опису, винахідників захопила ідея використання ефекту магнітострикції, що не знаходив раніше застосування, і вони розробили описані нами базуються на цьому ефекті гучномовці. Наскільки нам відомо, це був перший звуковідтворювальний магнітострикційний прилад. Хоча магнітострикційні слухові апарати поширення не отримали і їх нинішні побратими працюють на інших принципах, магнітострикція з великим успіхом використовується в ультразвукових випромінювачах, які застосовують у багатьох галузях промисловості та техніки.

Для фрау Ольги, як повідомляє Мельхер, планували створити магнітострикційний слуховий апарат, який використовує явище так званої кісткової провідності, тобто. збуджуючий звукові коливання не повітряного стовпа у вусі, а безпосередньо черепних кісток, для чого була потрібна велика потужність. Звісно ж, що пристрій Ейнштейна-Гольдшмідта цілком відповідало цій вимогі. Можливо, спільна з Гольдшмідтом діяльність не така вже й випадкова і, займаючись нею, Ейнштейн керувався не лише бажанням полегшити долю фрау Айзнер. Здається, що його не могла не зацікавити і саме технічне завдання - адже ми знаємо, що він мав певний досвід у конструюванні звуковідтворювальних пристроїв.

Автоматична фотокамера

Розмовляючи на початку 30-х років з Рабіндранатом Тагором, Ейнштейн пригадав свої "щасливі бернські роки" і розповів, що, працюючи в патентному бюро, вигадав кілька технічних пристроїв, у тому числі чутливий електрометр (про нього вже йшлося вище) і прилад. визначальний час експозиції під час зйомки. Тепер такий пристрій називається фотоекспонометром.

Майже немає сумніву, що принцип дії фотоекспонометра Ейнштейна був заснований на фотоелектричному ефекті. І як знати, можливо, цей винахід був побічним продуктом роздумів, що завершилися знаменитою статтею 1905 р. "Про одну евристичну точку зору...", в якій було введено уявлення про світлові кванти і з їхньою допомогою пояснено закономірності фотоелектричного ефекту.

Цікаво, що інтерес до таких пристроїв зберігся у Ейнштейна надовго, хоча, наскільки відомо, фотолюбителем він ніколи не був. Так, його авторитетний біограф Ф. Франк повідомляє, що десь у другій половині 40-х років Ейнштейн та один з його найближчих друзів, доктор медицини Г. Буккі, "винайшли механізм для автоматичного регулювання часу експозиції в залежності від освітленості")

 

Можливо, буде корисно почитати:

• Роль спостерігача у квантовій фізиці Вправа на складання графіка роботи;
• Для вичерпання фосфоритних запасів (і фосфорних добрив) - Вольф Кіцес - LiveJournal Забезпечити продовольством зростання людства можливо;
• У чому проявляється явище надпровідності?;
• Альберт ейнштейн коротка біографія Що винайшов ейнштейн для фізики;
• Біографія Modern Talking;
• Вимірювання відрізка за допомогою лінійки;
• Тема: Прийменниковий відмінок іменників;
• Їх називали «нічні відьми»;