Ейнштейн винахідник: понад 50 патентів великого фізика

Альберт Ейнштейн асоціюється передусім з теоретичною фізикою та геніальними рівняннями про простір і час. Проте поряд з проривами у теорії відносності та квантовій фізиці існує менш відома спадщина великого вченого — понад п'ятдесят патентів на різноманітні винаходи.

Ейнштейн виріс у оточенні динамо-машин, ламп та електричних лічильників з фабрики свого батька та дядька. Пізніше, працюючи у Швейцарському патентному бюро, він розвинув розуміння того, як працюють машини і як їх можна вдосконалити. До кінця життя Ейнштейн мав десятки патентів у кількох країнах. Жоден з них так і не дійшов до ринку, але вони розкривають невгамовну цікавість до практичних, прикладних технологій.

У 1926 році берлінська газета опублікувала жахливу історію. Сім'я з чотирьох осіб задихнулася уві сні після того, як їхній холодильник почав витікати отруйний газ. Ранні холодильники часто використовували аміак, діоксид сірки або метилхлорид. Якщо ущільнення ламалося, ці гази могли стати смертельними.

Ейнштейн був вражений цією звісткою і зателефонував своєму другу Лео Сцілларду, угорському фізику з талантом до винаходів. Разом вони створили безпечнішу альтернативу — холодильник без рухомих частин, без ущільнень і з набагато меншими шансами на витік. Замість шумного механічного компресора вони спроектували так званий абсорбційний холодильник.

Їхній прототип працював за простим принципом — рідини киплять при нижчих температурах, коли тиск повітря знижується. Система використовувала бутан як холодоагент та аміак як газ-носій. Ретельно спроектована схема камер і трубок дозволяла бутану випаровуватися та конденсуватися, безпечно охолоджуючи їжу.

Серцем машини був електромагнітний насос. Ейнштейн пояснював: «змінний струм створює змінне магнітне поле, яке підтримує рух рідкого сплаву калію та натрію. Рідкий сплав здійснює зворотно-поступальний рух всередині закритого корпусу і діє як поршень насоса».

Це було геніально для свого часу. Оскільки в ньому не було рухомих частин, нічого не могло протікати чи ламатися. Проте він був також гучним — один інженер сказав, що насос «вив як шакал». До того часу, коли патенти були оформлені, хімік Томас Мідглі представив фреон — нетоксичний холодоагент, який здавався безпечнішим рішенням. Холодильник Ейнштейна-Сцілларда зник у забутті, хоча десятиліттями пізніше інженери відзначили, що конструкція його насоса мала застосування в ядерних реакторах.

Винахідницький запал Ейнштейна пішов далі. У 1928 році його подруга Ольга Ейснер, співачка, почала втрачати слух. Ейнштейн звернувся до інженера Рудольфа Гольдшмідта, і разом вони розробили новий тип слухового апарата.

Вони використали магнітострикцію — явище, коли магнітне поле злегка змінює довжину металевого стрижня. Тримаючи стрижень під напругою, крихітні зміни довжини могли відстежувати електричні сигнали від звуку. Їхній патент 1934 року описував це як «електромагнітний апарат для відтворення звуку».

Ейнштейн навіть написав грайливий вірш для Гольдшмідта під час їхньої роботи: «Трохи техніки час від часу може також розважити мислителів. Тому сміливо думаю наперед: одного дня ми створимо щось хороше разом».

Слуховий апарат так і не дійшов до ринку — електронні підсилювачі швидко випередили їхній підхід.

Десятиліттям пізніше Ейнштейн об'єднався з Густавом Бакі, німецько-американським радіологом. Вони придумали камеру, яка могла автоматично налаштовуватися до умов освітлення.

Їхній патент 1936 року описував «камеру з автоматичним регулюванням інтенсивності світла». Вона спиралася на фотоелектричний ефект — саме те явище, за яке Ейнштейн отримав Нобелівську премію. Ідея була простою: фотоелектрична комірка вимірювала вхідне світло і відповідно регулювала екран, запобігаючи пере- або недоекспонованим знімкам.

Незрозуміло, чи був побудований їхній прототип. Але концепція передбачила автоматичні камери, які пізніше заполонили ринок. Kodak пізніше випустив Super Six-20, який святкували як першу автоматичну камеру. Але дизайн Ейнштейна і Бакі з'явився раніше.

Можливо, найдивнішим записом у патентному реєстрі Ейнштейна є дизайн блузки, поданий у 1936 році. Ніхто точно не знає чому. Можливо, це була послуга другу. Можливо, він просто розважався. У будь-якому разі, це нагадує нам, що навіть людина, яка подарувала нам теорію відносності, могла займатися модою, коли настрій спонукав.

Дядько Ейнштейна Якоб був винахідником у Мюнхені. Він створював патенти на дугові лампи, електричні лічильники та динамо-машини наприкінці дев'ятнадцятого століття. Молодий Альберт виріс у цьому світі пристроїв і проводів.

Цей досвід знадобився, коли Ейнштейн працював патентним експертом у Берні з 1902 по 1909 рік. Його робота полягала в перегляді заявок та оцінці їхньої новизни. Саме в цей period він опублікував свої «чудові» статті 1905 року, які пояснили фотоелектричний ефект, надали докази реальності атомів і представили теорію спеціальної відносності.

Патенти Ейнштейна так і не стали побутовими продуктами. Велика депресія, піднесення нацистів і наступна світова війна, а також швидкий промисловий прогрес відсунули його розробки на другий план. Проте вони все ще мають значення, показуючи прагнення Ейнштейна вирішувати реальні проблеми — від безпеки харчових продуктів до доступності технологій.