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7 delle invenzioni di Albert Einstein che hanno cambiato il mondo

7 delle invenzioni di Albert Einstein che hanno cambiato il mondo


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Si pensa che Albert Einstein sia stato un genio ed è considerato uno dei più grandi pensatori del mondo. Sebbene non sia noto per le invenzioni, come nel caso di Thomas Edison o Nikola Tesla, le teorie e le idee relative alla fisica di Einstein continuano ad esercitare influenza oggi. Ha trascorso gran parte della sua vita a ricercare le sue teorie sulla relatività, indagando su spazio, tempo, materia ed energia.

Mentre ripensiamo a questo pensatore innovativo, ecco alcuni dei risultati e delle invenzioni più significativi di Albert Einstein.

Teoria quantistica della luce

Einstein propose la sua teoria della luce, affermando che tutta la luce è composta da minuscoli pacchetti di energia, chiamati fotoni. Ha suggerito che questi fotoni fossero particelle ma avessero anche proprietà ondulatorie, un'idea totalmente nuova all'epoca.

Ha anche trascorso un po 'di tempo a delineare l'emissione di elettroni dai metalli quando venivano colpiti da grandi impulsi elettrici, come un fulmine. Ha ampliato questo concetto dell'effetto fotoelettrico, di cui parleremo più avanti in questo articolo.

Teoria speciale della relatività

Negli studi di Einstein, iniziò a notare incongruenze della meccanica newtoniana nella loro relazione con la comprensione dell'elettromagnetismo, in particolare le equazioni di Maxwell. In un articolo pubblicato nel settembre 1905, propose un nuovo modo di pensare alla meccanica degli oggetti che si avvicinano alla velocità della luce.

Questo concetto divenne noto come Teoria della Relatività Speciale di Einstein. Ha cambiato la comprensione della fisica all'epoca.

Comprendere la teoria della relatività speciale può essere un po 'difficile, ma lo riassumeremo in una semplice situazione.

Ha iniziato con la consapevolezza che la luce viaggia sempre a una velocità costante di 300.000 km / s e ha chiesto cosa sarebbe successo alle nostre idee di spazio e tempo se fosse così? Se spari un laser a qualcosa che si muove alla metà della velocità della luce, il raggio laser mantiene questa costante e non viaggia a una velocità e mezza della luce.

Quindi, si rese conto che o la nostra misurazione della distanza tra gli oggetti doveva essere sbagliata o il tempo impiegato per percorrere quella distanza era maggiore del previsto.

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Einstein si rese conto che la risposta era entrambe le cose. Lo spazio si contrae e il tempo si dilata mentre gli oggetti si muovono. Ha stabilito che il movimento attraverso lo spazio può essere pensato anche come movimento nel tempo. In sostanza, lo spazio e il tempo si influenzano a vicenda, essendo entrambi concetti relativi in ​​relazione alla velocità della luce.

Numero di Avogadro

Per chiunque sia riuscito a superare un corso di chimica, probabilmente ti ricordi il numero di Avogadro o almeno suona un campanello.

Mentre Einstein lavorava per spiegare il moto browniano, il movimento irregolare delle particelle in un fluido, determinò anche un'espressione per la quantità del numero di Avogadro in termini di quantità misurabili.

Tutto ciò significava che gli scienziati ora avevano un modo per determinare la massa di un atomo, o la massa molare per ogni elemento sulla tavola periodica.

Il condensato di Bose-Einstein

Nel 1924, Einstein ricevette un documento da un fisico di nome Satyendra Nath Bose. Questo documento ha discusso in dettaglio un modo di pensare alla luce come un gas, pieno di particelle indistinguibili.

Einstein ha lavorato con Bose per estendere questa idea agli atomi, il che ha portato a una previsione per un nuovo stato della materia: il condensato di Bose-Einstein. Il primo esempio di questo stato è stato prodotto nel 1995.

Un condensato di Bose-Einstein è essenzialmente un gruppo di atomi che vengono raffreddati molto vicino allo zero assoluto. Quando raggiungono quella temperatura, difficilmente si muovono l'uno rispetto all'altro. Cominciano a raggrupparsi ed entrare esattamente negli stessi stati energetici. Ciò significa che, da un punto di vista fisico, il gruppo di atomi si comporta come se fosse un singolo atomo.

Teoria generale della relatività

Nel 1916, Einstein pubblicò il suo GTeoria enerale della relatività. Questo articolo generalizza i concetti di Relatività Speciale e Legge di Gravitazione Universale di Newton, descrivendo la gravità come una proprietà dello spazio e del tempo. Questa teoria ha aiutato la nostra comprensione di come è impostata la struttura su larga scala dell'universo.

La teoria della relatività generale può essere spiegata in questo modo:

Newton ha aiutato a quantificare la gravità tra due oggetti come uno strattone di due corpi, indipendentemente dalla massa di ciascuno o dalla loro distanza.

Einstein stabilì che le leggi della fisica sono costanti per tutti gli osservatori non acceleranti, che la velocità della luce è costante indipendentemente dalla velocità con cui viaggia l'osservatore. Ha scoperto che lo spazio e il tempo erano intrecciati e che gli eventi che si verificano in una volta per un osservatore potrebbero verificarsi in un momento diverso per il successivo.

Ciò ha portato alla sua teoria che oggetti massicci nello spazio potrebbero distorcere lo spaziotempo.

Le previsioni di Einstein hanno aiutato i fisici moderni a studiare e comprendere i buchi neri e le lenti gravitazionali.

L'effetto fotoelettrico

La teoria dell'effetto fotoelettrico di Einstein discute le emissioni di elettroni dal metallo quando la luce lo colpisce, come abbiamo accennato prima. Gli scienziati avevano osservato questo fenomeno e non erano stati in grado di conciliare la scoperta con la teoria ondulatoria della luce di Maxwell.

La sua scoperta dei fotoni ha aiutato la comprensione di questo fenomeno. Ha teorizzato che, quando la luce colpisce un oggetto, c'è un'emissione di elettroni, che considerava fotoelettroni.

Questo modello ha costituito la base del funzionamento delle celle solari: la luce fa sì che gli atomi rilasciano elettroni, che generano una corrente e quindi creano elettricità.

Dualità onda-particella

La ricerca di Einstein sullo sviluppo della teoria quantistica è stata tra le più efficaci che abbia mai realizzato. Durante la sua carriera, Einstein ha insistito nell'affermare che la luce dovrebbe essere trattata sia come un'onda che come una particella. In altre parole, i fotoni possono comportarsi come particelle e come onde allo stesso tempo. Questo divenne noto come dualità onda-particella.

Si dice che abbia detto questo sull'argomento: "Siamo di fronte a un nuovo tipo di difficoltà. Abbiamo due immagini contraddittorie della realtà; separatamente nessuna delle due spiega completamente i fenomeni di luce, ma insieme lo fanno".

Quando pensiamo a tutte le "invenzioni" di Einstein, dobbiamo pensarle alla luce della sua influenza. Il suo lavoro ha fatto avanzare la moderna meccanica quantistica, il modello del tempo fisico, la comprensione della luce, dei pannelli solari e persino della chimica moderna.

Quella di Einstein ha inequivocabilmente influenzato la nostra comprensione della fisica così come la conosciamo oggi.


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Commenti:

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