Холодильник, блузка, слуховой аппарат. Что и как изобретал Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн – человек XX века по версии журнала «Time». Его работыперевернули развитие фундаментальной физики и наш взгляд на мир. Но одной теорией его гений обойтись не смог – Эйнштейн также является автором многих патентов на изобретения в различных странах. И даже дизайна блузки.

Человек столетия

В конце двадцатого века журнал «Time» предложил выдающимся политикам, общественным активистам и деятелям искусства выбрать человека столетия. По итогам был составлен список из ста самых влиятельных людей, и возглавил его Альберт Эйнштейн.

Удивляться не приходится: двадцатый век общепризнанно стал веком науки, и вклад Эйнштейна в нее трудно переоценить. Он изменил наш взгляд на пространство и время, вещество, энергию, создал новую теорию гравитацию. Немногим удалось, завоевав популярность прижизненно, сохранять ее в течении стольких лет и в настоящее время.

«Драмкружок, кружок по фото...»

Но удивительно незаметно для широкой общественности развивалась и другая сторона жизни Альберта Эйнштейна. Будучи великим физиком-теоретиком, он также был изобретателем и получил более пятидесяти патентов в разных странах.

Основную часть времени Эйнштейн, конечно, посвящал теоретической физике. Но в свободное время он работал над решением математических проблем в других областях или практических задач. Среди его главных работ можно выделить следующие: охлаждающую систему, разработанную вместе с Лео Сзилардом, систему воспроизведения звука в соавторстве с Рудольфом Голдшмидтом и автоматическую камеру с Густавом Баки. Что еще более удивительно, Эйнштейн является обладателем патента на дизайн блузы.

Помимо охлаждающей системы, остальные патенты Эйнштейна не получили широкого распространения и представляют собой исключительно историческую значимость. Но, обо всем по порядку.

Схема холодильника Эйнштейна-Сзиларда.

Безопасный холодильник

Первые патента Эйнштейна были посвящены охлаждающим системам или простыми словами, холодильникам. С 1926 по 1933 год он работал над этой проблемой совместно с Лео Сзилардом, выдающимся физиком венгерского происхождения, участником Манхеттенского проекта.

Базовый принцип работы холодильника прост: некоторая охлаждающая жидкость циркулирует вокруг объекта и забирает у него тепло — таким образом происходит охлаждение. Чаще всего в качестве охлаждающей жидкости выступает сжиженный газ. Выполнив свою функцию, газ нагревается и переводится в большую нишу, где, расширяясь, снова охлаждается. Затем охладитель сжижается компрессором и процесс начинается заново.

Во времена Эйнштейна в качестве охлаждающего газа использовались токсичные диоксид серы, метилхлорид и аммиак. Случаи отравления и даже смерти целых семей были нередки. Эйнштейн воспринял одну из таких трагедий близко к сердцу и задался целю создать холодильник, в котором не было бы движущихся и токсичных частей, убрав компрессор и токсичные газы.

Альберт Эйнштейн и Лео Сзилард.

Электромагнитное сердце

Основой холодильника Эйнштейна и Сзиларда стал электромагнитный насос, без прокладок и затворок, которые могут дать течь или сломаться: вместо этого они предложили концепцию человеческого сердца, которое качает кровь по организму за счет сокращения и растяжения мышц. Сплав калия и натрия под действием переменного магнитного поля совершает периодические движения, сжижая и расширяя охлаждающий газ.

Сзилард и Эйнштейн подали более 45 заявок на патенты в шести разных странах, но распространения их охлаждающая система не получила. Прототип оказался очень шумным, а последовавшая в 30-х годах Великая депрессия в целом подпортила благосостояние многих производителей. К тому же, с внедрением нетоксичного фреона отпала необходимость повышать безопасность холодильников. Изобретение Эйнштейна и Сзиларда, однако, позже нашло свое применение в 50-х годах, в технологии ядерных реакторов-размножителей.

Патент Альберта Эйнштейна и Рудольфа Голдшмидта.

Акустический слуховой аппарат

В 1922 году к Эйнштейну за экспертным мнением по поводу одной из своих разработок обратился Рудольф Голдшмидт, немецкий инженер и изобретатель. С тех пор они находились в постоянном контакте и в 1934 году запатентовали «Аппарат электромагнитного воспроизведения звука».

История этого изобретения такова: знакомая Эйнштейна, выдающаяся певица Ольга Эйснер стала терять слух, что является настоящей трагедией для любого музыканта. Эйнштейн попросил помощи Голдшмидта, чтобы создать для нее новый тип звукового аппарата.

В результате Эйнштейн и Голдшмидт запатентовали изобретение со следующим описанием: «Устройство, специально разработанное для воспроизведения звука, в котором изменения электрического тока создают движение намагниченного тела вследствие магнитострикции». Магнитострикция – явление, возникающее, например, если плотно обвить железный сердечник проводом и пустить сквозь него ток. Провод создает магнитное поле, которое, в свою очередь, меняет форму сердечника. Вибрации сердечника будут соответствовать изменению силы тока.

Предполагалось передавать вибрации сердечника через некоторого рода мембрану, которая прикреплялась бы к черепу – создать электро-акустический слуховой прибор. К сожалению, дальнейшего развития изобретение Эйнштейна-Голдшмидта не получило, а впоследствии получили развитие электронные слуховые аппараты, которые способны во много раз усиливать звуковые волны. Необходимость в электро-акустических технологиях отпала.

Схема камеры Эйнштейна-Баки.

Первая самонастраивающаяся камера

Вместе со своим давним другом Густавом Питером Баки Эйнштейн изобрел самонастраивающуюся камеру. Это произошло за несколько лет до того, как Кодак представил миру Super Six-20, известную как первая автоматическая камера — хотя стоит отметить, что Кодак и Эйнштейн-Баки использовали разные принципы работы. Камера стала изобретением, в котором Эйнштейн впервые использовал собственные физические наработки, а именно открытое им явление фотоэффекта, за которое он и был удостоен Нобелевской премии по физике в 1921 году.

Камера была запатентована в 1936 году, ее главным отличием была «адаптация к количеству света, попадающему на фотопластинку, в зависимости от освещенности и фотографируемого объекта». В ней свет попадал на фотоэлектрическую ячейку, которая вырабатывает электрической ток под действием света. При этом между ячейкой и основной линзой находился барабан с различными затемняющими пластинами. Количество попадающего на фотоячейку света определяло угол, под которым должен повернуться барабан, и какой именно фильтр нужен в данных условиях.

Блуза Эйнштейна.

И даже дизайнер?

Удивительно, но факт – Эйнштейна интересовал и дизайн одежды. В 1935 году Густав Баки в своем письме пожаловался ему, что Эмиль Майер, поверенный по делам Эйнштейна и Баки, подал заявку на патентование непромокаемой одежды без их ведома.

Возможно, эта заявка в итоге была аннулирована. Однако, как показывают записи, в 1936 году в США Эйнштейн получил патент на дизайн блузы. Модель «Альберт Эйнштейн» представлена на рисунке, и главными ее отличительными чертами были заявлены боковые прорези, также служившие рукавами, и центральная часть, идущая от воротничка к талии. К сожалению, доподлинно неизвестно, сколько экземпляров было пошито и кто красовался в блузе от именитого физика.