Chúng ta cần làm rõ điều này. Einstein là một nhà vật lý lý thuyết. Nghĩa là các công trình của ông không đến từ thực nghiệm. Các phát minh của Albert Einstein không phải là các sản phẩm, máy móc, ứng dụng. Albert Einstein đã phát minh ra các lý thuyết vật lý đặc biệt vượt thời đại. Chính đặc điểm là nhà vật lý lý thuyết duy nhất và các lý thuyết vượt thời đại đó làm nên tên tuổi vĩ đại của ông.
Nội dung
Các phát minh của Albert Einstein
Năm 1905, lúc Einstein 26 tuổi. Ông đã bắt đầu với bốn bài báo đột phá:
- Về lý thuyết lượng tử ánh sáng
- Về sự tồn tại của nguyên tử (chuyển động Brown);
- Về thuyết tương đối hẹp (độ dài và thời gian không cố định và phụ thuộc vào hệ quy chiếu của người quan sát);
- E=MC2 . Năng lượng được liên kết với khối lượng và tốc độ ánh sáng theo phương trình mà ông nổi tiếng nhất. Một hạt vật chất nhỏ bé có thể tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ, cơ sở của năng lượng hạt nhân.
Mười năm sau, Einstein tiếp tục làm rung chuyển thế giới vật lý khi đưa ra giả thuyết rằng không gian và thời gian là động và bị bóp méo. Chúng ảnh hưởng đến cách các vật thể và ánh sáng di chuyển. Tháng 11 năm 1915, ông đã có những bài thuyết giảng tại Viện khoa học Hàn Lâm Hoàng Gia.
Các phát minh quan trọng của Albert Einstein có thể kể sơ lược là Số Avogadro, Lý thuyết lượng tử ánh sáng, Thuyết tương đối tổng quát, Thuyết tương đối hẹp, Lý thuyết Hiệu ứng quang điện, Lưỡng tính sóng-hạt, chuyển động Brown, mối quan hệ giữa khối lượng và năng lượng, ngưng tụ Bose-Einstein, và nhiều hơn nữa.
Xem thêm bài : Các giải thưởng mà Albert Einstein giành được
Các công trình, sự kiện, giải thưởng mang tên Einstein
Albert Einstein phát minh ra Số Avogadro
Số Avogadro là một khái niệm trong hóa học. Nó định nghĩa số đơn vị trong một mol của một chất bằng 6,022140857×1023 . Nghĩa là, số lượng hạt nguyên tử Carbon (C) trong một mol C là 6,022140857×1023. Tương tự vậy với phân tử.
Hằng số Avogadro được đặt theo tên của nhà khoa học người Ý Amedeo Avogadro. Đó là hệ số tỷ lệ Avogadro được Albert Einstein tính toán để xác định số lượng hạt cấu thành như phân tử, ion và nguyên tử trong một mol mẫu lượng chất đó. Giá trị số của hằng số Avogadro được biểu thị bằng nghịch đảo của mol.
Khi Einstein nghiên cứu chuyển động Brown để giải thích chuyển động thất thường của các hạt trong chất lỏng, ông đã nghĩ ra một biểu thức cho số Avogadro bằng những đại lượng có thể đo được. Albert Eintein phát minh ra hằng số Avogadro đã dẫn tới một con đường xác định khối lượng của một nguyên tử, hay khối lượng mol của mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Ông đã trình bày một phương pháp mới để tính số Avogadro và kích thước của các phân tử.
Sự chuyển động Brown
Sự chuyển động Brown là một trong những đóng góp đáng kể của Albert Einstein. Trong khi nghiên cứu lý thuyết phân tử của chất lỏng, ông đã cố gắng giải thích chuyển động của các hạt thông qua chuyển động Brown.
Lý thuyết này giải thích sự chuyển động ngẫu nhiên của các hạt trong chất lỏng hoặc chất khí. Ông đã giải thích sự chuyển động ngoằn ngoèo của các hạt. Nghiên cứu này nhằm chứng minh sự tồn tại của các phân tử và nguyên tử trong các hạt.
Albert Einstein phát minh ra lý thuyết lượng tử ánh sáng
Albert Einstein là người phát minh ra lý thuyết lượng tử ánh sáng. Năm 1905, ông đề xuất và giải thích rằng, ánh sáng bao gồm các hạt năng lượng gọi là photon.
Ông đưa ra cách giải thích vật lý cho toán học Planck. Ông đề xuất rằng bản thân bức xạ điện từ có dạng hạt, gồm các lượng tử có năng lượng E = hf.
Ông cũng giải thích sự phát xạ electron từ kim loại khi bị tác động bởi các xung điện lớn, như tia sét.
Albert Einstein phát minh ra thuyết tương đối hẹp
Albert Einstein phát minh ra thuyết tương đối hẹp. Nó còn được gọi là thuyết tương đối đặc biệt. Đó là một lý thuyết liên quan đến mối quan hệ giữa thời gian và không gian. Lý thuyết này dựa trên hai tiên đề.
- Các định luật vật lý là như nhau đối với tất cả mọi người, bất kể vận tốc của người quan sát.
- Tốc độ ánh sáng luôn không đổi bất kể chuyển động của nguồn sáng hay chuyển động của người quan sát.
Lý thuyết này là một trong những lý do giải thích nguồn gốc của phương trình nổi tiếng nhất E=mc2
Albert Einstein phát minh ra hiệu ứng quang điện
Albert Einstein phát minh ra lý thuyết Hiệu ứng quang điện. Phát minh này đã giúp Albert Einstein đoạt giải Nobel năm 1921 dưới sự phản đối của ủy ban trao giải.
Lý thuyết này được ông giới thiệu vào năm 1905 trong một bài báo khoa học. Nó giải thích sự ảnh hưởng giữa ánh sáng và các hạt điện tử electron.
Khi ánh sáng chiếu vào các electron, chúng sẽ hấp thụ photon ánh sáng để thực hiện bước nhảy lượng tử lên các quỹ đạo cao hơn và được giải phóng. Các electron phát ra được gọi là electron quang điện.
Lưỡng tính sóng-hạt
Trước thời đại vật lý lượng tử của Niels Bohr, ánh sáng được xem là có dạng sóng. Cho đến khi Einstein giải thích rằng. Ánh sáng thực ra còn có tính hạt. Nó thể hiện ở các hạt photon. Các hạt này là các gói năng lượng cơ bản có mức năng lượng thay đổi theo tần số ánh sáng. Tần số càng cao, năng lượng photon càng cao.
Ông nhấn mạnh sự giải thích rằng. Ánh sáng nên được coi là cả sóng và hạt. Các photon ánh sáng có thể hành xử vừa là hạt vừa là sóng cùng một lúc.
Thông qua thí nghiệm trên thiết bị hai khe, ông đã chứng minh được bản chất kép của ánh sáng.
Albert Einstein phát minh ra thuyết tương đối tổng quát
Lý thuyết tương đối tổng quát còn gọi là thuyết tương đối rộng.
Albert Einstein phát minh ra thuyết tương đối tổng quát sau 10 năm tuyên bố về thuyết tương đối hẹp. Do vậy nó khái quát hóa các khái niệm của Thuyết tương đối hẹp, định luật vạn vật hấp dẫn của Newton. Mô tả lực hấp dẫn là một tính chất của không gian và thời gian. Thuyết tương đối rộng đưa ra mô tả hiện tại về lực hấp dẫn trong vật lý hiện đại.
Einstein và Bose phát minh ra chất ngưng tụ Bose-Einstein
Bose là tên một nhà toán học vĩ đại người Ấn Độ, Satyendra Nath Bose. Ông cùng Albert Einstein làm một công trình nghiên cứu trạng thái vật chất ở nhiệt độ cực thấp. Được gọi là chất ngưng tụ Bose-Einstein.
Bose-Einstein đề xuất và chứng minh rằng. Khi các nguyên tử được làm lạnh đến rất gần độ không tuyệt đối, chúng hầu như không chuyển động so với nhau. Các nguyên tử này tạo thành cụm và chuyển sang trạng thái năng lượng giống nhau.
Phát minh ra chất ngưng tụ Bose-Einstein đã được chứng minh bởi giải Nobel vật lý 2001. Nhưng Bose và Einstein chưa bao giờ nhận được giải Nobel cho phát minh này.
Ứng dụng nhờ khám phá của einstein
Chúng ta cùng xem xét 3 phát minh quan trọng ngày nay dựa trên khám phá của Albert Einstein. Đó là hệ thống định vị vệ tinh, đồng hồ, và tia laser.
Hệ thống định vị vệ tinh và ứng dụng định vị Google Maps
Google Maps, một ứng dụng quen thuộc khi lưu thông trên đường phố. Google Maps chỉ là một trong nhiều ứng dụng định vị bản đồ như thế. Nó cho phép chúng ta có thể dễ dàng xác định vị trí hiện tại. Vị trí đích đến. Khoảng cách, hướng đi thích hợp.
Các công ty vận chuyển có thể dựa vào đó để tính khoảng cách, thời gian, giá cước vận chuyển trước khi vận chuyển khách.
Một ứng dụng quan trọng, tiện lợi cho cuộc sống đúng không? Tất cả chúng đều hoạt động dựa trên hệ thống định vị vệ tinh satnav. Các vệ tinh này đều đang di chuyển nhanh xung quanh trái đất. Và như vậy ảnh hưởng của thuyết tương đối lên tính toán thời gian chính xác sẽ xuất hiện.
Thời gian trên các vệ tinh này đang trôi nhanh hơn thời gian trên mặt đất. Nếu không áp dụng phát minh thuyết tương đối của Einstein để tính toán lại thời gian. Lúc này hệ thống định vị toàn cầu GPS sẽ bị sai số. Các tính toán khoảng cách của GPS sẽ không còn chính xác. Thậm chí hệ thống GPS có thể sẽ không hoạt động hiệu quả nữa.
Đồng hồ vệ tinh
Khi sử dụng máy tính, điện thoại hay các thiết bị điện tử, chúng ta có thể sử dụng đồng hồ của chính thiết bị điện tử đó (hay còn gọi là local time), hoặc sử dụng đồng hồ đồng bộ nhận tín hiệu từ hệ thống GPS. Các vệ tinh GPS này chứa các đồng hồ nguyên tử. Như vậy thời gian của các máy tính trên toàn cầu sẽ được căn chỉnh đồng bộ chính xác.
Lasers
Năm 1916, Albert Einstein công bố trên một bài báo về khả năng phát xạ kích thích của nguyên tử. Năm 1964, sau khi ông ấy mất, giải Nobel vật lý cho phát minh ứng dụng Laser của Charles Hard Townes, Nicolay Gennadiyevich Basov và Aleksandr Mikhailovich Prokhorov.
Ứng dụng laser có khá nhiều ứng dụng trong dân dụng cho đến y tế.
Trong dân dụng, phổ biến các bạn có thể thấy là các cánh cửa đóng mở tự động. Cũng cùng một cơ chế đó là hệ thống báo động kẻ xâm nhập. Ngoài ra, laser còn được ứng dụng trong các hệ thống báo cháy tự động nhờ phát hiện khói.
Trong lĩnh vực y tế, laser được dùng để đốt cháy các khối u, vùng bệnh.
