Φυσική

Albert Einstein


Ο Albert Einstein (1879 - 1955), γερμανικός φυσικός εβραϊκής καταγωγής, ήταν ένας από τους μεγαλύτερους επιστήμονες όλων των εποχών. Είναι ιδιαίτερα γνωστός για τη θεωρία της σχετικότητας, την οποία παρουσίασε για πρώτη φορά το 1905 όταν ήταν μόλις 26 χρονών. Οι συνεισφορές του στην επιστήμη ήταν πολλές.

Σχετικότητα: Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν επανήλθε στην επιστημονική σκέψη με τις νέες αντιλήψεις του για το χρόνο, το διάστημα, τη μάζα, την κίνηση και τη βαρύτητα. Θεώρησε την ύλη και την ενέργεια ισοδύναμη και όχι ξεχωριστή. Δηλώνει αυτό, έθεσε τις βάσεις για τον έλεγχο της απελευθέρωσης της ενέργειας που περιέχεται στο άτομο.

Έτσι, ο Αϊνστάιν ήταν ένας από τους δημιουργούς της ατομικής εποχής. Η διάσημη εξίσωσή του E = mc², όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός, έχει γίνει ο ακρογωνιαίος λίθος της ανάπτυξης της ατομικής ενέργειας. Κατά την επεξεργασία της θεωρίας του, εφάρμοσε βαθιά φιλοσοφική σκέψη και σύνθετο μαθηματικό σκεπτικό.

Ο Albert, γιος του Hermann Einstein και Paulina Koch Einstein, γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου 1879 στην πόλη Ulm της Βυρτεμβέργης της Γερμανίας. Όταν ήταν πέντε χρονών, ο πατέρας του έδειξε μια πυξίδα τσέπης. Το αγόρι εντυπωσιάστηκε βαθιά από τη μυστηριώδη συμπεριφορά της μαγνητικής βελόνας που έμενε στραμμένη προς την ίδια κατεύθυνση, ανεξάρτητα από το πώς γυρίστηκε η πυξίδα. Αργότερα, λένε, εξήγησε ότι αισθάνθηκε ότι "πίσω από τα πράγματα, κάτι πρέπει απαραιτήτως να κρύβεται".

Αφού ολοκλήρωσε το πτυχίο του στο Μόναχο (Γερμανία) και στα δημόσια σχολεία του Aarau (Ελβετία), ο Αϊνστάιν σπούδασε μαθηματικά και φυσική στο Ελβετικό Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Ζυρίχης. Το 1900, ολοκλήρωσε το πτυχίο του και εργάστηκε ως ειδικός στο Τμήμα Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας της Βέρνης, όπου παρέμεινε από το 1902 έως το 1909. Εργάζοντας σε αυτό το γραφείο τον άφησε πολύ ελεύθερο χρόνο, χρόνο που πέρασε στον επιστημονικό πειραματισμό. Το 1905 απέκτησε ελβετική ιθαγένεια.

Κατά τη διάρκεια αυτού του έτους, ο Αϊνστάιν παρουσίασε τρεις από τις μεγαλύτερες συνεισφορές του στην επιστημονική γνώση. Το έτος 1905 σηματοδότησε μια εποχή στην ιστορία της φυσικής επιστήμης, γιατί ήταν τότε που έγραψε τρία έργα, που δημοσιεύθηκαν σε γερμανικό επιστημονικό περιοδικό με τίτλο Annalen der Physik (Annals of Physics), το καθένα από τα οποία έγινε η βάση ενός νέος κλάδος της φυσικής.

Σε ένα από αυτά τα έργα, ο Αϊνστάιν πρότεινε ότι το φως θα μπορούσε να θεωρηθεί ως ένα ρεύμα που σχηματίστηκε από μικροσκοπικά σωματίδια, τα οποία ονόμασε κιθάρα. Αυτή η ιδέα έγινε ένα σημαντικό μέρος της κβαντικής θεωρίας. Πριν από τον Αϊνστάιν, οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει ότι μια δέσμη φωτεινού φωτός που χτύπησε ένα μέταλλο την έκανε να εκπέμπει ηλεκτρόνια, τα οποία θα μπορούσαν να μετατραπούν σε ηλεκτρικό ρεύμα. Αλλά οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να εξηγήσουν το φαινόμενο, το οποίο είχαν ονομάσει το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Ο Αϊνστάιν, ωστόσο, εξήγησε αυτό το αποτέλεσμα με βάση την κβαντική θεωρία του. Έδειξε ότι όταν τα ποσοστά της φωτεινής ενέργειας έπληξαν τα άτομα ενός μετάλλου, τα αναγκάζουν να ρίχνουν ηλεκτρόνια.

Το έργο του Αϊνστάιν βοήθησε να αποδειχθεί η κβαντική θεωρία. Ταυτόχρονα, έδωσε το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα μια αδιανόητη εξήγηση όσο οι επιστήμονες συνέχισαν να ισχυρίζονται ότι το φως εξαπλώθηκε αποκλειστικά μέσω των κυμάτων. Το φωτοηλεκτρικό κύτταρο ή το ηλεκτρονικό μάτι που αποτελεί συνέπεια του έργου του Αϊνστάιν, κατέστησε δυνατό τον κινηματογράφο, την τηλεόραση και πολλές άλλες εφευρέσεις. Για την εργασία του σχετικά με τα ποσοτικά στοιχεία, ο Αϊνστάιν έλαβε το βραβείο Νόμπελ του 1921 στη φυσική.

Σε μια δεύτερη εργασία, με τίτλο Η Ηλεκτροδυναμική των Κινούμενων Οργάνων, ο Αϊνστάιν παρουσίασε τη θεωρία της περιορισμένης σχετικότητας. Λόγω αυτής της θεωρίας, η οποία δείχνει τη σχετικότητα του χρόνου - μια ιδέα που δεν είχε αντιληφθεί ποτέ πριν - το όνομα του Αϊνστάιν έγινε ευρέως γνωστό. Το 1944, ένα αντίγραφο του διάσημου χειρόγραφου του Einstein σχετικά με την ηλεκτροδυναμική χρησίμευσε ως βάση για μια επένδυση 6,5 εκατομμυρίων δολαρίων σε πριμοδοτήσεις πολέμου σε δημοπρασία που πραγματοποιήθηκε στο Kansas City. Συνέδριο στην Ουάσιγκτον. Σε άλλη μελέτη, που δημοσιεύθηκε το 1905, ο Αϊνστάιν απέδειξε την ισοδυναμία μεταξύ μάζας και ενέργειας, που εκφράζεται στη διάσημη εξίσωση E = mc².

Το τρίτο σημαντικό έργο του Αϊνστάιν το 1905 αφορούσε την κίνηση Brownian, μια κίνηση ζιγκ-ζαγκ μικροσκοπικών σωματιδίων αιωρούμενων σε υγρό ή αέριο. Αυτή η κίνηση επιβεβαίωσε την ατομική θεωρία της ύλης.

Ο Αϊνστάιν παρουσίασε αυτά τα έγγραφα προτού αναλάβει ακαδημαϊκή θέση. Αλλά το 1909, διορίστηκε καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης της Ελβετίας. Το 1911 και το 1912 κατείχε ισοδύναμη θέση στο Γερμανικό Πανεπιστήμιο της Πράγας στην πρώην Αυστρο-Ουγγρική Αυτοκρατορία. Μια παρόμοια λειτουργία άρχισε το 1912 στο Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Ζυρίχη της Ελβετίας.

Το 1913, ο Αϊνστάιν εξελέγη μέλος της Prussian Academy of Sciences, με έδρα το Βερολίνο. Ένα χρόνο αργότερα, με την αποδοχή της θέσης καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, επανέκτησε γερμανική υπηκοότητα. Την ίδια χρονιά διορίστηκε διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής Kaiser Guilherme, επίσης στη γερμανική πρωτεύουσα, θέσεις που κατείχε μέχρι το 1933.

Το 1915, ο Αϊνστάιν ανακοίνωσε ότι είχε αναπτύξει τη θεωρία της γενικευμένης σχετικότητας, βασισμένη στη θεωρία της περιορισμένης σχετικότητας. Στη γενικευμένη θεωρία του, προσπάθησε να εκφράσει όλους τους νόμους της φυσικής μέσω συνεστραμμένων εξισώσεων, δηλαδή εξισώσεων που έχουν την ίδια μαθηματική μορφή, ανεξάρτητα από το σύστημα αναφοράς στο οποίο εφαρμόζονται. Η γενική θεωρία, που ανακοινώθηκε το 1915, δημοσιεύθηκε το 1916.

Η Θεωρία Πεδίου Ενότητας. Ο Αϊνστάιν δεν ήταν απόλυτα ικανοποιημένος με τη θεωρία της γενικευμένης σχετικότητας, αφού δεν συμπεριλάμβανε ηλεκτρομαγνητισμό. Προς τα τέλη της δεκαετίας του '20, προσπάθησε να ενσωματώσει σε μια θεωρία τόσο τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα όσο και τα βαρυτικά φαινόμενα, η θεωρία ονομάζεται ενιαία θεωρία του πεδίου. Ωστόσο, απέτυχε να διαμορφώσει μια ενιαία θεωρία του πεδίου, αν και πέρασε 25 χρόνια της ζωής του προσπαθώντας να το επεξεργαστεί. Αισθάνεται ότι το τέλος της ζωής του πλησιάζει, ο Αϊνστάιν επεσήμανε την επιθυμία να καταστεί σαφές ότι μια τέτοια θεωρία δεν υπήρχε. Ανησυχούσε ότι, αφού ούτε ανέπτυξε μια θεωρία ούτε έδειξε την αδυναμία της ύπαρξής του, ίσως κανείς δεν θα το έκανε ποτέ αυτό.

Ο Αϊνστάιν παντρεύτηκε δύο φορές. Διαχωρίστηκε από την πρώτη σύζυγό του λίγο μετά την άφιξή του στο Βερολίνο. Κατά τη διάρκεια του Α 'Παγκοσμίου Πολέμου, παντρεύτηκε τον ξάδερμό του, την Έλσα, ο οποίος πέθανε στο Πρίνστον το 1936 αφού μοιράστηκε πιστά τη ζωή του μαζί του. Από τον πρώτο γάμο του, είχε δύο παιδιά. με το δεύτερο, κέρδισε δύο βήματα.

Ο Αϊνστάιν ήταν από τη φύση του βαθιά θρησκευτικός. Ωστόσο, ποτέ δεν συνδέεται με οποιαδήποτε ορθόδοξη θρησκεία. Ενώ βρίσκει πίστη σε έναν προσωπικό θεό μια έννοια πολύ συγκεκριμένη για να είναι εφαρμόσιμη στην ύπαρξη στην εργασία σε αυτόν τον κόσμο, ο Αϊνστάιν δεν αναγνώρισε ποτέ ένα σύμπαν που χαρακτηρίζεται από τύχη και χάος. Στο σύμπαν, σκέφτηκε, θα έπρεπε να βασιλεύει η απόλυτη τάξη δικαίου. Κάποτε είπε: «Ο Θεός μπορεί να είναι πολύ περίπλοκος, αλλά δεν είναι κακόβουλος».

Ο Αϊνστάιν εξελέγη από το περιοδικό Time ως τη μεγαλύτερη προσωπικότητα του εικοστού αιώνα.