Albert Einstein is ongetwijfeld een van de grootste natuurkundigen aller tijden.
Einsteins verbazingwekkende prestatie vond plaats in 1905. Binnen een jaar slaagde Einstein erin om vier artikelen te publiceren .
Ook al was hij in die tijd klerk op het octrooibureau in Bern, Zwitserland.
Deze vier artikelen brachten grote veranderingen in de natuurkunde teweeg. Daarom wordt 1905 beschouwd als het jaar van het wonder van Albert Einstein
9 juni 1905, foto-elektrisch effect
Einsteins eerste paper over het foto-elektrische effect leverde hem in 1921 de Nobelprijs op.
Het foto-elektrische effect is het vrijkomen van elektronen van het oppervlak van een voorwerp (metaal) wanneer het wordt blootgesteld aan licht met een bepaalde frequentie.
Het foto-elektrische effect werd eigenlijk ontdekt in 1887. Maar op dat moment kon de golftheorie van het licht geen belangrijke eigenschappen van het foto-elektrische effect verklaren.
Toen theoretiseerde Einstein dat licht een deeltje was. Deze deeltjes hebben de vorm van energiepakketten die fotonen worden genoemd.
De hoeveelheid energie van de fotonen is gelijk aan de lichtfrequentie vermenigvuldigd met de constante. Met andere woorden, de energie van elk foton is evenredig met de frequentie van het licht.
Geformuleerd als volgt:
E = h f
De elektronen op het oppervlak van het object komen vrij bij blootstelling aan een bepaalde lichtfrequentie.
Hieruit kon Einstein ook de waarde formuleren van de frequentie van licht om elektronen van het oppervlak van een object vrij te maken.
Einsteins idee werd niet als vanzelfsprekend beschouwd. Zelfs in het begin werd dit idee verworpen door de meeste grote natuurkundigen in die tijd, inclusief Max Planck.
Rond 1919 bewees een experiment echter de juistheid van Einsteins theorie.
1 8 juli 1905, Brownian Motion
Brownse beweging is de willekeurige beweging van deeltjes in een vloeistof. Deze beweging wordt veroorzaakt door botsingen van deeltjes en vloeistofatomen.
Lees ook: Nusantara Satu Satellite werd met succes gevlogen met de SpaceX Falcon 9-raketBrownse beweging is eigenlijk al heel lang bekend in de wereld van de wetenschap. Dit werd voor het eerst waargenomen door een Engelse botanicus, Robert Brown, in 1827.
Het probleem is dat Brown en andere wetenschappers niet kunnen verklaren waarom deeltjes in vloeistoffen willekeurig en constant bewegen.
Dit werd vervolgens wiskundig geanalyseerd door Albert Einstein.
Het berekent het statistische gemiddelde van het aantal botsingen tussen de deeltjes en de verspreide vloeistofatomen. Daarnaast heeft het ook betrekking op de grootte van een atoom.
Het resultaat was dat Einstein de miljoenen kleine moleculen kon verklaren die de beweging van grotere deeltjes kunnen veroorzaken.
In feite bewijst dit artikel tegelijkertijd ook het bestaan van moleculen en atomen.
2 6 september 1905, De speciale relativiteitstheorie
In het concept van beweging geloofde Newton in absolute tijd. Dat wil zeggen, hij gelooft dat het tijdsbestek tussen twee gebeurtenissen nauwkeurig en gelijk kan worden gemeten, ongeacht wie het meet.
Dit betekent dat tijd volledig gescheiden is van ruimte.
Het concept van Newton is problematisch wanneer het van toepassing is op objecten met hoge snelheid, zoals licht.
Maxwells theorie voorspelt dat licht met een bepaalde snelheid reist.
Maar de theorie van Newton kon dat niet accepteren. Als licht met een bepaalde snelheid reist, moet worden uitgelegd tegen welke snelheid het wordt gemeten.
Ten slotte stelde het idee van "ether" voor als licht medium voor voortplanting.
Albert Einstein toonde via zijn derde artikel aan dat het hele idee van de ether niet nodig is zolang het idee van tijd absoluut wordt verlaten.
Twee belangrijke punten in deze theorie zijn:
- De wetten van de wetenschap zouden hetzelfde moeten zijn voor alle vrij bewegende waarnemers
- De lichtsnelheid is constant voor elke waarnemer volgens de theorie van Maxwell
Het effect van deze theorie heeft een revolutie teweeggebracht in het idee van ruimte en tijd. Met andere woorden, Einstein maakte een einde aan Newtons idee van absolute tijd dat jarenlang had bestaan.
21 november 1905, Gelijkheid van massa en energie
De gelijkwaardigheid van massa en energie is een gevolg van de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein.
Lees ook: Impostor-syndroom, syndroom dat vaak wordt ervaren door slimme mensenDe vergelijking is:
E = mc2
De bovenstaande formule kan worden geconcludeerd dat de massa van een object een maat is voor de energie die het object bevat.
Einsteins ideeën en vergelijkingen zijn zeer bekend.
Deze vergelijking leidde later tot de fabricage van de atoombom en kernenergie.
In feite presenteerde Einstein in 1905 ook zijn proefschrift. Zijn proefschrift over " A New Determination of Molecular Dimension " leverde hem een doctoraat in de natuurkunde op aan de Universiteit van Zürich.
Referentie:
- Einstein Miracle Year
- Lichte theorie
- Fotoëlektrisch effect
- Brownse beweging
- Speciale Relativiteit
