Работы по теории относительности. Главное научное достижение Э. - теория относительности, которая по существу является общей теорией пространства, времени и тяготения. Господствовавшие до Э. представления о пространстве и времени были сформулированы И. в конце 17 в. и не вступали в явное противоречие с фактами, пока развитие физики не привело к появлению электродинамики и вообще к изучению движений со скоростями, близкими к скорости света. Уравнения электродинамики ( ) оказались несовместимыми с уравнениями классической механики Ньютона. Противоречия особенно обострились после осуществления , результаты которого не могли быть объяснены в рамках классической физики.
Специальная, или частная, теория относительности, предметом которой является описание физических явлений (и в том числе распространения света) в инерциальных системах отсчёта, была опубликована Э. в 1905 в почти завершенном виде. Одно из её основных положений - полная равноправность всех инерциальных систем отсчёта - делает бессодержательными понятия абсолютного пространства и абсолютного времени ньютоновской физики. Физический смысл сохраняют лишь те выводы, которые не зависят от скорости движения инерциальной системы отсчёта. На основе этих представлений Э. вывел новые законы движения, сводящиеся в случае малых скоростей к законам Ньютона, а также дал теорию оптических явлений в движущихся телах. Обращаясь к гипотезе эфира, он приходит к выводу, что описание электромагнитного поля не требует вообще какой-либо среды и что теория оказывается непротиворечивой, если помимо принципа относительности ввести и постулат о независимости скорости света от системы отсчёта. Глубокий анализ понятия одновременности и процессов измерения интервалов времени и длины (частично проведённый также А. ) показал физическую необходимость сформулированного постулата. В том же (1905) году Э. опубликовал статью, где показал, что масса тела mпропорциональна его энергии Е, и в следующем году вывел знаменитое соотношение Е = mc 2( с -скорость света в вакууме). Большое значение для завершения построения специальной теории относительности имела работа Г. о четырёхмерном пространстве-времени. Специальная теория относительности стала необходимым орудием физических исследований (например, в ядерной физике и физике элементарных частиц), её выводы получили полное экспериментальное подтверждение.
Специальная теория относительности оставляла в стороне явление тяготения. Вопрос о природе гравитации, а также об уравнениях гравитационного поля и законах его распространения не был в ней даже поставлен. Э. обратил внимание на фундаментальное значение пропорциональности гравитационной и инертной масс (принцип эквивалентности). Пытаясь согласовать этот принцип с инвариантностью , Э. пришёл к идее зависимости геометрии пространства - времени от материи и после долгих поисков вывел в 1915-16 уравнение гравитационного поля (уравнение Эйнштейна, см. ). Эта работа заложила основы общей теории относительности.
Э. сделал попытку применить своё уравнение к изучению глобальных свойств Вселенной. В работе 1917 он показал, что из принципа её однородности можно получить связь между плотностью материи и радиусом кривизны пространства - времени. Ограничиваясь, однако, статической моделью Вселенной, он был вынужден ввести в уравнение отрицательное давление (космологическую постоянную), чтобы уравновесить силы притяжения. Верный подход к проблеме был найден А. А. , который пришёл к идее расширяющейся Вселенной. Эти работы положили начало релятивистской космологии.
В 1916 Э. предсказал существование гравитационных волн, решив задачу о распространении гравитационного возмущения. Тем самым было завершено построение основ общей теории относительности.
Общая теория относительности объяснила (1915) аномальное поведение орбиты планеты Меркурий, которое оставалось непонятным в рамках ньютоновской механики, предсказала отклонение луча света в поле тяготения Солнца (обнаружено в 1919-22) и смещение спектральных линий атомов, находящихся в поле тяготения (обнаружено в 1925). Экспериментальное подтверждение существования этих явлений стало блестящим подтверждением общей теории относительности.
Развитие общей теории относительности в трудах Э. и его сотрудников связано с попыткой построения единой теории поля, в которой электромагнитное поле должно быть органически соединено с метрикой пространства - времени, как и поле тяготения. Эти попытки не привели к успеху, однако интерес к указанной проблеме возрос в связи с построением релятивистской .
Работы по квантовой теории. Э. принадлежит важная роль в разработке основ квантовой теории. Он ввёл представление о дискретной структуре поля излучения и на этой основе вывел законы фотоэффекта, а также объяснил люминесцентные и фотохимические закономерности. Идеи Э. о квантовой структуре света (опубликована в 1905) находились в кажущемся противоречии с волновой природой света, которое нашло разрешение только после создания .
Успешно развивая квантовую теорию, Э. в 1916 приходит к разделению процессов излучения на самопроизвольные (спонтанные) и вынужденные (индуцированные) и вводит Аи В, определяющие вероятности указанных процессов. Следствием рассуждений Э. оказался статистический вывод из условия равновесия между излучателями и излучением. Эта работа Э. лежит в основе современной .
Применяя такое же статистическое рассмотрение уже не к излучению света, а к колебаниям кристаллической решётки, Э. создаёт теорию теплоёмкости твёрдых тел (1907, 1911). В 1909 он выводит формулу для флуктуации энергии в поле излучения. Эта работа явилась подтверждением его квантовой теория излучения и сыграла важную роль в становлении теории флуктуаций.
Первая работа Э. в области статистической физики появилась в 1902. В ней Э., не зная о трудах Дж. У. Гиббса, развивает свой вариант статистической физики, определяя вероятность состояния как среднее по времени. Такой взгляд на исходные положения статистической физики приводит Э. к разработке теории (опубл. в 1905), которая легла в основу теории флуктуаций.
В 1924, познакомившись со статьей Ш. по статистике световых квантов и оценив её значение, Э. опубликовал статью Бозе со своими примечаниями, в которых указал на непосредственное обобщение теории Бозе на идеальный газ. Вслед за этим появилась работа Э. по квантовой теории идеального газа; так возникла .
Разрабатывая теорию подвижности молекул (1905) и исследуя реальность токов Ампера, порождающих магнитные моменты, Э. пришёл к предсказанию и экспериментальному обнаружению совместно с нидерландским физиком В. де Хаазом эффекта изменения механического момента тела при его намагничивании ( ).
Научные труды Э. сыграли большую роль в развитии современной физики. Специальная теория относительности и квантовая теория излучения явились основой квантовой электродинамики, квантовой теории поля, атомной и ядерной физики, физики элементарных частиц, квантовой электроники, релятивистской космологии и др. разделов физики и астрофизики.
Идеи Э. имеют огромное методологическое значение. Они изменили господствовавшие в физике со времён Ньютона механистические взгляды на пространство и время и привели к новой, материалистической картине мира, основанной на глубокой, органические связи этих понятий с материей и её движением, одним из проявлений этой связи оказалось тяготение. Идеи Э. стали основной составной частью современной теории динамической, непрерывно расширяющейся Вселенной, позволяющей объяснить необычайно широкий круг наблюдаемых явлений.
Открытия Э. были признаны учёными всего мира и создали ему международный авторитет. Э. очень волновали общественно-политическое события 20-40-х гг., он решительно выступал против фашизма, войны, применения ядерного оружия. Он принял участие в антивоенной борьбе в начале 30-х гг. В 1940 Э. подписал письмо к президенту США, в котором указал на опасность появления ядерного оружия в фашистской Германии, что стимулировало организацию ядерных исследований в США.
Э. был членом многих научных обществ и академий мира, в том числе почётным членом АН СССР (1926).
Соч.: Собр. научных трудов, т. 1-4, М., 1965-67 (лит.).
Лит.:Эйнштейн и современная физика. Сб. памяти А. Эйнштейна, М., 1956; Зелиг К., Альберт Эйнштейн, пер. с нем., М., 1964; Кузнецов Б. Г., Эйнштейн. 3 изд., М., 1967.
Я. А. Смородинский.
А. Эйнштейн.
Эйнштейн Альфред
Эйнште'йн(Einstein) Альфред (30.12.1880, Мюнхен, - 13.2.1952, Эль-Серрито, Калифорния), немецкий музыковед. Выступал как музыкальный критик в Мюнхене и Берлине, в 1918-33 издавал журнал «Цайтшрифт фюр музиквиссеншафт» («Zeitschrift fьr Musikwissenschaft»). После фашистского переворота жил в Великобритании и Италии, с 1939 в США. Важную часть наследия Э. составляют библиографические и лексикографические труды. Был ред. и автором ряда статей в 9-м, 10-м и 11-м изд. «Музыкального словаря» Х. Римана (1919, 1922, 1929), перевёл и переработал «Словарь современной музыки и музыкантов» А. Игфилд-Халла (под названием «Новый музыкальный словарь», 1926) и др. Особую ценность представляют исследования «Итальянский мадригал» (т. 1-3, 1949), «Великое в музыке» (1941), «Музыка романтической эпохи» (1947), монографии о творчестве композиторов, в том числе исследования о Г. Шюце (1928), К. В. Глюке (1936), В. А. Моцарте (1945), Ф. Шуберте (1951).
Эйнштейн (физич.)
Эйнште'йн,единица энергии электромагнитного излучения оптического диапазона; применяется в фотохимии, равна N A hn, где N A - и hn -энергия . Названа в честь Альберта , обозначается Е. При поглощении энергии излучения в 1 Э. должно происходить, согласно , фотохимическое превращение 1 молявещества. Из определения Э. следует, что размер единицы обусловлен частотой ( n) излучения ( h - ).
Эйнштейна закон
Эйнште'йна зако'н,квантово-оптический закон фотохимической эквивалентности, основной закон фотохимии, устанавливающий, что каждый поглощённый фотон вызывает одну элементарную реакцию. Эта реакция может состоять в химическом превращении молекул вещества либо в их физическом возбуждении и излучении поглощённой энергии (или в превращении этой энергии в тепловую). Число Nпрореагировавших молекул связано с энергией Е, поглощённой системой, соотношением:
,
где n - частота излучения, с- скорость света, l -длина световой волны, h- постоянная Планка. Критерием применимости Э. з. обычно служит величина g (т. н. квантовый выход фотохимической реакции), равная отношению числа прореагировавших молекул данного вещества к числу поглощённых квантов света. Согласно Э. з., g должна быть равна 1. Наблюдаемые во многих реакциях отклонения от Э. з. обычно объясняются вторичными процессами (подробнее см. ) .Э. з. открыт в 1912 Альбертом .
Лит.см. при ст. .
Эйнштейна закон тяготения
Эйнште'йна зако'н тяготе'ния,см. .
Эйнштейна коэффициенты
Эйнште'йна коэффицие'нтыхарактеризуют вероятности излучательных .Были введены Альбертом Эйнштейном в 1916 при построении теории испускания и поглощения излучения атомами и молекулами на основе представления о фотонах; при этом им впервые была высказана идея существования .Вероятности спонтанного испускания, поглощения и вынужденного испускания характеризуются соответственно коэффициентами A ki, B ikи B ki(индексы указывают на направление перехода между верхним E kи нижним E iуровнями энергии). Соотношения между Э. к. были впервые получены Эйнштейном при выводе путём рассмотрения термодинамического равновесия вещества и излучения (см. ) .
Лит.:Эйнштейн А., Испускание и поглощение излучения по квантовой теории, в его кн.: Собр. научных трудов, т. 3, М., 1966, с. 386; К квантовой теории излучения, там же, с. 393.
М. А. Ельяшевич.
Эйнштейна-де Хааза эффект
Эйнште'йна - де Ха'аза эффе'кт,состоит в том, что тело (ферромагнетик) при намагничивании вдоль некоторой оси приобретает относительно неё вращательный импульс, пропорциональный приобретённой намагниченности. Эффект экспериментально открыт и теоретически объяснён в 1915 Альбертом и нидерландским физиком В. де Хаазом. Схема одной из экспериментальных установок для наблюдения Э.-де X. э. приведена на рисунке: намагничивание образца цилиндрической формы, подвешенного на упругой нити, вызывает поворот образца на небольшой угол. Этот поворот измеряется по угловому отклонению зеркальца, жестко связанного с образцом. Теоретически эффект объясняется тем, что магнитные моменты атомов образца, ориентируясь по направлению внешнего магнитного поля, вызывают изменение атомных механических моментов (магнитный момент атома Мпропорционален результирующему моменту количества движения l, т. е. М= gl где g - ) .На основании закона сохранения момента количества движения общий момент количества движения тела должен оставаться неизменным, поэтому тело при намагничивании приобретает обратный (очень малый по величине) вращательный импульс относительно оси намагничивания. Исследование Э.-де X. э., как и др. , позволяет получить сведения о природе носителей магнетизма в веществе и строении атомов вещества. В современной физике для тех же целей используют др. эффекты (см. ) .
Лит.:Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971.
Схема установки для измерения эффекта Эйнштейна - де Хааза: А- образец; В- упругая нить подвеса; С- зеркальце; a - угол поворота образца, фиксируемый по изменению положения отражённого луча света; D- источник света; Е- шкала; W- намагничивающий соленоид, по которому проходит ток i.
Эйнштейний
Эйнште'йний(лат. Einsteinium, в честь Альберта ), Es, искусственно полученный радиоактивный химический элемент сем. ; ат. н. 99; стабильных изотопов не имеет (известны изотопы Es с массовыми числами от 243 до 256). Из трансурановых элементов он был открыт седьмым; идентифицирован А. Гиорсо и др. в декабре 1952. Э. содержался в пыли, собранной после термоядерного взрыва; работа проводилась с участием сотрудников Радиационной лаборатории Калифорнийского университета, Аргоннской национальной лаборатории и Лос-Аламосской научной лаборатории (США). Обнаруженный изотоп 253Es с периодом полураспада T 1 /2= 20,5 сутобразовался при b -распаде 253U и дочерних изотопов ( 253U образовался в результате преимущественно последовательного захвата 15 нейтронов ядрами 238U).
Изучение Э. может производиться с использованием макроколичеств изотопов 253Es (Ti 1/2= 20,5 сут), 254Es (T 1/ 2=276 сут) и 255Es (T 1/2 =38,3 сут), получение которых путём облучения образцов более лёгких элементов весьма ограниченно, поскольку требует многих последовательных реакций захвата нейтронов и, соответственно, длительного времени пребывания образцов в ядерных реакторах с большой плотностью нейтронного потока. В большинстве исследований пользовались наиболее доступным короткоживущим изотопом 253Es, однако использование 254Es будет возрастать по мере того, как он будет становиться всё более доступным. Во всяком случае изучение этого элемента сопряжено с большими трудностями, вызываемыми его высокой удельной радиоактивностью и малыми количествами получаемых изотопов. Э. в виде металла, характеризующегося относительно высокой летучестью, может быть получен путём восстановления EsF 3литием; кристаллы имеют гранецентрированную кубическую структуру; температура плавления 860 ± 30 °С. В обычном водном растворе Э. существует в наиболее устойчивой форме в виде Es 3+ (даёт зелёную окраску), но в сильно восстановительных условиях может быть получен и в виде Es 2+. Восстановительный потенциал Es 3+/Es 2+, по оценке, равен - 1,24 ± 0,2 вотносительно нормального водородного потенциала. Синтезированы и изучены многие твёрдые соединения Э., такие, как Es 2O 3, EsCl 3, EsOCl, EsBr 2, EsBr 3, EsI 2и EsI 3. Электронная структура атомов Es в газообразном состоянии 5 f 117 s 2(после структуры радона).
Лит.:Сиборг Г., Искусственные трансурановые элементы, пер. с англ., М., 1965.
Г. Т. Сиборг (США).
Эйр (озеро)
Эйр(Eyre), крупнейшее бессточное солёное озеро на Ю. Австралии. Расположено в депрессии (12 мниже уровня моря) в сухой и пустынной местности. Наполняется водой лишь летом от периодически впадающих в него рек (т. н. криков), достигая площади 15 тыс. км 2и глубины до 20 м(в остальное время года - солончак). Названо в честь Э. Дж. .
Эйр (полуостров)
Эйр(Eyre), полуостров на Ю. Австралии, между Б. Австралийским заливом и заливом Спенсер. Преобладают равнины и низменности (высота до 200 м), покрытые зарослями кустарниковых эвкалиптов и верещатниками; на С. - горы Голер (высота до 496 м) .Овцеводство. Добыча железной руды (Айрон-Ноб, Айрон-Монарк). Назван в честь Э. Дж. .
Эйр Эдуард Джон
Эйр(Eyre) Эдуард Джон (5.8.1815, Хорнси, Йоркшир, - 30.11.1901, близ г. Тависток), английский исследователь Австралии. В 1839 открыл хребет Флиндерс, долину р. Муррей, оз. Торренс и Эйр, исследовал полуостров Эйр. В 1840-41 совершил путешествие вдоль южного побережья Австралии. Именем Э. названы озеро и полуостров на Ю. Австралии.
Соч.: Journals of expeditions of discovery into central Australia, v. 1-2, Adelaide, 1964.
Лит.:Свет Я. М., История открытия и исследования Австралии и Океании, М., 1966.
Эйре
Э'йре(Eire), национальное название Ирландии. В 1937-49 официальное название ирландского государства.
Эйрена
Эйре'на,Эйрене, Ирина (греч. - мир), в древнегреческой мифологии богиня мира, воспитательница (или мать) бога богатства Плутоса. Освобождение Э. из заточения, в которое её вверг свирепый бог войны, изображалось в одной из комедий Аристофана (421 до н. э.). Статуя Э. работы Кефисодота (1-я пол. 4 в. дон. э.) в образе прекрасной женщины с младенцем Плутосом около 374 до н. э. была установлена на агоре в Афинах. В Риме почиталась под именем Пакс (лат. - мир).
Под названием «Э.» с 1957 существует международная научная организация, объединяющая учёных античности в социалистических странах, и издаваемый ею журнал.
Кефисодот. «Эйрена и Плутос». Около 374 до н. э. Римская копия. Глиптотека. Мюнхен.
Эйрены
Эйре'ны(греч. eirйnes), вожатые отрядов в государственных закрытых воспитательных заведениях (агеллах) в системе для мальчиков и юношей рабовладельческой аристократии (спартиатов). Назначались из числа воспитанников в помощь взрослым воспитателям.
Эйри функции
Э'йри фу'нкции,функции Ai ( z) и Bi ( z), являющиеся решениями дифференциального уравнения 2-го порядка
W" - zW= 0
( z -независимое переменное). Э. ф. от аргумента (- z) выражаются через индекса n = ± 1/ 3:
,
,
½arg z½ < 2p/3.
Асимптотические представления для больших ½ z½:
,
½arg z½ Ј 2p/3¾d,
,
½arg z½Ј p/3¾d.
Э. ф. играют важную роль в теории асимптотических представлений различных специальных функций; находят разнообразные применения в математической физике, например в теории дифракции радиоволн у земной поверхности. Рассмотрены Дж. Р. Эйри (J. R. Airey, 1911).
Лит.:Лебедев Н. Н., Специальные функции и их приложения, 2 изд., М.- JI., 1963.
Эйрик Рауди
Э'йрик Ра'уди(Eirikr Rau¶i), Эйрик Рауда (Рыжий), Эйрик Торвальдсон (Thorvaldsson), норманский мореплаватель 10 в., отец Эйриксона. В 981 или 982 впервые обследовал южное и юго-западное побережье Гренландии и дал ей название; основал первые норманские поселения на южном побережье. В 985 повторно посетил Гренландию.
Эйробанк
Эйроба'нк(Eurobank), см. .
Эйсел
Э'йсел(Ijssel), река в Нидерландах, правый рукав Рейна, отделяется от него близ г. Арнем. Дл. 123 км.Впадает в озеро-залив Эйселмер (южная часть залива Зёйдер-Зе). Течёт по равнине в обвалованном русле. Средний расход воды около 280 м 3 /сек, максимальный около 2000 м 3 /сек; многоводна зимой (подъём уровня на 4-7 м) .Судоходна на всём протяжении. Соединена сетью каналов с северными и восточными районами страны. В долине Э. - гг. Девентер, Зволле.
Эйскенс Гастон
Э'йскенс(Eyskens) Гастон [р. 1.4. 1905, Лир (Льер), пров. Антверпен], бельгийский государственный и политический деятель, доктор экономических, политических и социальных наук. Учился в Лувенском и Колумбийском университетах. С 1931 профессор Лувенского университета. С 1939 депутат парламента. Один из лидеров .В 1945, 1947-49 министр финансов (в 1947-49 одновременно заместитель премьер-министра), в 1949-50, 1958-61, 1968-72 премьер-министр, в 1950 министр экономики, в 1965-66 министр-координатор по вопросам финансов и бюджета.
Эйслебен
Э'йслебен(Eisleben), город в ГДР, в округе Галле. 295 тыс. жит. (1975). Производство черновой меди (на базе мансфельдского меднорудного месторождения).
Эйслер Ханс
Э'йслер(Eisler) Ханс (6.7.1898, Лейпциг, - 6.9.1962, Берлин), немецкий композитор и общественный деятель (ГДР), член Немецкой академии искусств. В 1919-23 изучал композицию в Вене под руководством А. Шёнберга. В 1924 переехал в Берлин. В начале творческого пути находился под влиянием своего учителя. Прогрессивные взгляды, изучение марксизма и сближение с революционным движением повлекли за собой демократизацию искусства Э. Работал в тесном контакте с Э. , Б. и Э. (последний стал исполнителем многих массовых песен Э.), преподавал и выступал в рабочих хоровых кружках, создал много рабочих песен, маршей, баллад актуального политического содержания («Песня солидарности», «Песня безработных», «Песня единого фронта», «Красный Веддинг», «Коминтерн» и др.), став одним из основоположников нового стиля массовой революционной песни. Наряду с песнями создал произведения крупной формы, в том числе музыку к театральным постановкам («Мероприятие», по либретто Б. Брехта, 1930), «Реквием памяти Ленина» (1937). После фашистского переворота эмигрировал. С 1938 жил в США, работал в Голливуде, в 1948 был выслан из США по обвинению в «антиамериканской деятельности». С 1948 жил в Берлине, став активным участником строительства музыкальной культуры ГДР. С 1950 вёл класс композиции в Немецкой академии искусств, теорию музыки в Высшей музыкальной школе (ныне носит его имя), был в числе основателей Союза композиторов и музыковедов ГДР. Среди наиболее значительных произведений Э. - кантаты «Немецкая симфония» (1937), «Серенада века» (1950), «Ковровщики из Куян-Булака» (1957), симфонический триптих «Песня о мире» (1951). Для лучших произведений Э. характерно соединение интонаций массовых и революционных песен с многообразными средствами музыкальной выразительности. Он использовал полифонию и атональную музыку, элементы джаза, интонации нар. песен. Большое значение в вокальной музыке Э. имеет ритмическое начало как организующий фактор музыкальной формы, широко используется речитатив, в симфонической музыке - сложная и изысканная оркестровка. Автор Национального гимна ГДР (слова Б. Брехта). Национальная премия ГДР (1949, 1958).
Лит.:Друскин М., Ганс Эйслер и рабочее музыкальное движение в Германии, М., 1934; Реблинг Э., Ганс Эйслер, «Советская музыка», 1957, № 6; Нестьев И., Ганс Эйслер и его песенное творчество, М., 1962.
М. М. Яковлев.
Эйснер Курт
Э'йснер(Eisner) Курт (14.5.1867, Берлин, - 21.2.1919, Мюнхен), деятель германского рабочего движения. Журналист. С 1898 член Социал-демократической партии. В 1898-1905 главный редактор ЦО Социал-демократической партии - газеты «Форвертс» («Vorwдrts»), был близок к ревизионистам. В годы 1-й мировой войны 1914-18 занимал антиимпериалистической позиции. В 1917 вошёл в Независимую социал-демократическую партию Германии. В январе 1918 возглавил стачку на военных заводах Мюнхена, за что был заключён в тюрьму. В период Ноябрьской революции 1918 председатель Мюнхенского рабочего, солдатского и крестьянского совета, а затем возглавил республиканское правительство Баварии.