Albert Einstein ( tysk : /ˈalbɛɐ̯t ˈʔaɪnʃtaɪn/ ; Ulm , tyske riket ; 14. mars 1879 – Princeton , USA ; 18. april 1955 ) var en tysk fysiker av jødisk opprinnelse , senere nasjonalisert sveitsisk , østerriksk og amerikansk . Han regnes som den viktigste, mest kjente og populære vitenskapsmannen på 1900 -tallet . [ 1 ] [ 2 ]
I 1905, som en ukjent ung fysiker, ansatt ved Bern Patent Office , publiserte han sin teori om spesiell relativitet . I den inkorporerte han, i et enkelt teoretisk rammeverk basert på enkle fysiske postulater, konsepter og fenomener tidligere studert av Henri Poincaré og Hendrik Lorentz . Som en logisk konsekvens av denne teorien, utledet han den mest kjente fysikkligningen : masse -energiekvivalensen, E=mc² . Det året publiserte han andre arbeider som ville legge noen av grunnlaget for statistisk fysikk og kvantemekanikk .
I 1915 introduserte han teorien om generell relativitet , der han fullstendig omformulerte gravitasjonsbegrepet . [ 3 ] En av konsekvensene var fremveksten av den vitenskapelige studien av universets opprinnelse og utvikling av den fysikkgrenen som kalles kosmologi . I 1919, da britiske observasjoner av en solformørkelse bekreftet spådommene hans om lysets bøyning, ble han idolisert av pressen. [ 4 ] Einstein ble et verdensberømt populært vitenskapsikon, et privilegium innenfor rekkevidde av svært få forskere. [ 5 ]
For sine forklaringer om den fotoelektriske effekten og hans tallrike bidrag til teoretisk fysikk , vant han i 1921 Nobelprisen i fysikk og ikke for relativitetsteorien, fordi forskeren som ble betrodd oppgaven med å evaluere den, ikke forsto det, og de fryktet å risikere å senere bli bevist feil. [ 6 ] [ 7 ] På den tiden ble det fortsatt ansett som noe kontroversielt.
Stilt overfor nazismens fremvekst forlot Einstein Tyskland i desember 1932 til USA , hvor han underviste ved Institute for Advanced Study . Han ble amerikansk statsborger i 1940. I løpet av de siste årene arbeidet han med å integrere gravitasjons- og elektromagnetiske krefter i den samme teorien .
Selv om noen ble ansett for å være " atombombens far ", tok han til orde for verdensføderalisme , internasjonalisme , pasifisme , sionisme og demokratisk sosialisme , med en sterk hengivenhet til individuell frihet og ytringsfrihet . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Han ble utropt til "person av det 20. århundre " og den mest fremtredende vitenskapsmannen av Time magazine . [ 12 ]
Han ble født i den tyske byen Ulm , hundre kilometer øst for Stuttgart , til en jødisk familie. Foreldrene hans var Hermann Einstein og Pauline Koch. Hermann og Pauline hadde giftet seg i 1876, da Hermann var nesten tjueni og hun var atten. [ 13 ] Paulines familie bodde i nærheten av Stuttgart , nærmere bestemt i byen Cannstatt ; der drev faren hans, Julius Koch, en meget velstående kornhandel med broren Heinrich . Pauline spilte piano og ga sin kjærlighet til musikk videre til sønnen , blant andre egenskaper som hennes "utholdenhet og tålmodighet". [ 14 ] Fra sin far, Hermann, arvet han også visse karakterer som rausheten og vennligheten som preget Albert. [ 13 ]
I 1880 flyttet familien til München , hvor han skulle vokse opp i fjorten år, og faren og broren Jakob, som hadde en intellektuell innflytelse på Albert, grunnla et selskap dedikert til installasjon av vann og gass i oktober . Siden virksomheten gikk bra, bestemte de seg med støtte fra hele familien for å åpne sitt eget verksted for elektriske apparater ( Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie. ), som forsynte kraftverk i München-Schwabing, Varese og Susa i Italia , som ville mislykkes etter å ha gjeld hele familien. Dette forårsaket traumer ikke bare for Albert, men også for resten av familien. For å betale ned gjeld og finansiere flyttingen ble den elskede hagen til München-huset solgt til en eiendomsutvikler. [ 13 ]
Fra begynnelsen viste han noen vanskeligheter med å uttrykke seg, siden han ikke begynte å snakke før han var tre år gammel, så han så ut til å ha en viss forsinkelse som ville forårsake noen problemer. I motsetning til sin yngre søster, Maya, som var mer livlig og munter, var Albert tålmodig og metodisk og likte ikke å vise seg frem. Han pleide å unngå selskap med andre spedbarn på hans alder, og selv om de som barn også hadde forskjeller fra tid til annen, innrømmet han bare søsteren i sin ensomhet. Han gikk på grunnstudiene på en katolsk skole; fra 1888 gikk han på Luitpold Secondary School (som i 1965 skulle bli omdøpt til Gymasium Albert Einstein ). Han fikk gode karakterer generelt, ikke så mye i språkfagene, men utmerket i naturfag . Aaron Bernsteins populærvitenskapelige bøker markerte hans interesse og hans fremtidige karriere. Det var en vanskelig periode som han ville overvinne takket være fiolintimene (fra 1884) som moren hans ville gi ham (et instrument som han var lidenskapelig opptatt av og som han fortsatte å spille resten av dagene) [ 15 ] og introduksjon til algebra som ville oppdage ham, hans onkel Jacob. [ 16 ] Tiden hans på Gymnasium (videregående skole) var imidlertid ikke særlig givende: stivheten og den militære disiplinen på videregående skoler i Otto von Bismarck -tiden ga ham en del kontroverser med lærerne: på Luitpold Gymnasium ting kom til topps i 1894, da Einstein var femten. En ny professor, Dr. Joseph Degenhart, fortalte ham at han "aldri ville oppnå noe i livet." Da Einstein svarte at «han ikke hadde begått noen forbrytelse», svarte professoren: «selve din tilstedeværelse her undergraver respekten som klassen skylder meg». [ 17 ]
Onkelen hans, Jakob Einstein, en ingeniør med stor oppfinnsomhet og ideer, overbeviste faren til Albert om å bygge et hus med et verksted , hvor de ville utføre nye prosjekter og teknologiske eksperimenter fra tiden for å oppnå fordeler, men fordi gadgetene og dingser de finjusterte og produserte var produkter for fremtiden, de manglet kjøpere i nåtiden og virksomheten mislyktes. Lille Albert vokste opp motivert av forskningen som ble utført på verkstedet og alle apparatene som var der. I tillegg oppmuntret onkelen hans vitenskapelige interesser ved å gi ham vitenskapsbøker . I følge Einstein selv i sin selvbiografi, ville det oppstå et konstant spørsmål om religionsbekreftelsene ved å lese disse populærvitenskapelige bøkene ; en bestemt fri tanke som var forbundet med andre former for avvisning av stat og myndighet. En uvanlig skepsis på den tiden, ifølge Einstein selv. Skolen motiverte ham ikke, og selv om han var utmerket i matematikk og fysikk , var han ikke interessert i de andre fagene. Som femten, uten veileder eller guide, tok han på seg studiet av infinitesimalregning . Den klart ubegrunnede ideen om at han var en fattig student kommer fra de tidlige biografene som skrev om Einstein, som forvekslet det sveitsiske skolekaraktersystemet (en 6 i Sveits er den beste karakteren) med den tyske (en 6 er den dårligste). ). [ 18 ]
I 1894 opplevde Hermann-selskapet betydelige økonomiske vanskeligheter, og Einsteins flyttet fra München til Pavia , i Italia , nær Milano . Albert ble i München for å fullføre kursene før han ble med familien i Pavia, men separasjonen var kortvarig: før han tok sin bachelorgrad bestemte han seg for å forlate Gymnasium. Uten å rådføre seg med foreldrene, kontaktet Albert en lege (Max Talmuds eldre bror, en medisinstudent som dro til Einsteins foreldres hus for å spise lunsj hver fredag) for å bekrefte at han led av utmattelse og at han trengte tid utenfor skolen, og han overbeviste en professor for å bekrefte sin fortreffelighet innen matematikk. Skolemyndighetene lot ham gå. Rett etter julen 1894 forlot Albert München til Milano for å bli med foreldrene. [ 17 ]
Dermed prøvde Einstein-familien å melde Albert inn på Federal Polytechnic School of Zurich , men da han ikke hadde en bachelorgrad, måtte han ta en opptaksprøve som han mislyktes på grunn av dårlig karakter i et bokstavkurs. Dette betydde at han i utgangspunktet ble avvist, men direktøren for senteret, imponert over resultatene hans innen vitenskap, rådet ham til å fortsette sine baccalaureate-studier og oppnå tittelen som ville gi ham direkte tilgang til Polytechnic. Familien hans sendte ham til Aarau for å fullføre sine videregående studier ved Aargau kantonalskole , omtrent 50 km vest for Zürich, hvor Einstein oppnådde sin tyske baccalaureategrad i 1896, i en alder av seksten. Samme år ga han fra seg sitt tyske statsborgerskap, antagelig for å unngå militærtjeneste, og ble statsløs. Han begynte prosedyrene for å bli sveitsisk statsborger. På slutten av 1896, i en alder av sytten år, gikk Einstein inn på Federal Polytechnic School i Zürich (Sveits), sannsynligvis det viktigste senteret i Sentral-Europa for å studere naturvitenskap utenfor Tyskland, og meldte seg på School of Mathematical and Scientific Orientation. , med ideen om å studere fysikk. [ 17 ]
I løpet av årene i politisk pulserende Zürich oppdaget han arbeidet til forskjellige filosofer: Henri Poincaré , Baruch Spinoza , David Hume , Immanuel Kant , Karl Marx og Ernst Mach . Han kom også i kontakt med den sosialistiske bevegelsen gjennom Friedrich Adler og med en viss ikke-konformistisk og revolusjonær tanke hvor hans livslange venn Michele Besso hadde mye å gjøre . I oktober 1896 møtte han Mileva Marić , en serbisk klassekamerat, med en feministisk og radikal disposisjon, som han ble forelsket i. I 1900 ble Albert og Mileva uteksaminert fra Zürich Polytechnic, og i 1901, i en alder av tjueto, ble han sveitsisk statsborger. I løpet av denne perioden diskuterte han sine vitenskapelige ideer med en gruppe nære venner, inkludert Mileva, som han i hemmelighet fikk en datter med i januar 1902, kalt Lieserl . Den dag i dag er det ingen som vet hva som ble av jenta, forutsatt at hun ble adoptert i Milevas hjemland Serbia, etter at de begge giftet seg 6. januar 1903, i byen Bern. Imidlertid kan denne teorien neppe bevises, siden kun omstendigheter er tilgjengelige. Einsteins foreldre var alltid imot ekteskapet, inntil faren i 1902 ble dødssyk og samtykket. Men moren ga seg aldri til det. [ 19 ] [ 20 ]
Han ble uteksaminert i 1900 , og oppnådde vitnemålet til professor i matematikk og fysikk, men kunne ikke finne en jobb ved universitetet, så han jobbet som veileder i Winterthur, Schaffhausen og Bern . Hans klassekamerat Marcel Grossmann , en mann som senere skulle spille en stor rolle i matematikken i generell relativitetsteori, tilbød ham en fast jobb ved det sveitsiske føderale kontoret for intellektuell eiendom i Bern, et patentkontor, hvor han jobbet fra 1902 til 1909. [ 21 ] Personligheten hans ga ham også problemer med direktøren for kontoret, som lærte ham å "uttrykke seg riktig".
På dette tidspunktet omtalte Einstein kjærlig sin kone Mileva som «en person som er min likeverdige og like sterk og uavhengig som jeg er». Abram Joffe, i sin biografi om Einstein, argumenterer for at han i løpet av denne perioden ble hjulpet i sin forskning av Mileva. Dette blir motsagt av andre biografer som Ronald W. Clark, som uttaler at Einstein og Mileva hadde et fjernt forhold som ga ham den nødvendige ensomheten til å konsentrere seg om arbeidet sitt. [ 22 ]
I mai 1904 fikk Einstein og Mileva en sønn, som de kalte Hans Albert Einstein . Samme år fikk han fast jobb ved Patentstyret. Kort tid etter at han var ferdig med doktorgraden presenterte han en avhandling med tittelen A new determination of molecular dimensions , bestående av et 17-siders arbeid som oppsto fra en samtale med Michele Besso, mens de tok en kopp te; Mens Einstein sukker sin, spurte han Besso:
Tror du det kan være en god doktorgradsavhandling å beregne dimensjonene til sukkermolekyler?I 1905 skrev han flere banebrytende artikler om fysikk i stor og liten skala. I den første av dem forklarte han Brownsk bevegelse , i den andre utviklet den fotoelektriske effekten og de resterende to spesiell relativitetsteori og masse-energiekvivalens . Den første av dem ga ham en doktorgrad fra Universitetet i Zürich i 1906, og hans arbeid med den fotoelektriske effekten ga ham Nobelprisen i fysikk i 1921, for hans arbeid med Brownsk bevegelse og hans tolkning av den fotoelektriske effekten. . Disse artiklene ble sendt til tidsskriftet Annalen der Physik og er generelt kjent som annus mirabilis ("mirakuløst år")-artiklene. [ 23 ]
I 1908, i en alder av tjueni, ble han ansatt ved Universitetet i Bern , Sveits , som professor og foreleser ( privatdozent ). Einstein og Mileva fikk en ny sønn, Eduard , født 28. juli 1910. Like etter flyttet familien til Praha , hvor Einstein ble professor i teoretisk fysikk, tilsvarende full professor, ved det tyske universitetet i Praha, og måtte adoptere Østerriksk statsborgerskap for å få tilgang til stillingen. [ 24 ] På dette tidspunktet jobbet han tett med Marcel Grossmann og Otto Stern . Han begynte også å kalle den fjerde dimensjonen matematisk tid". [ 25 ] I 1913, like før første verdenskrig , ble han valgt inn i det prøyssiske vitenskapsakademiet. Han etablerte sin bolig i Berlin , hvor han ble i sytten år. Keiser Wilhelm inviterte ham til å lede fysikkseksjonen ved Kaiser Wilhelm Institute for Physics . [ 26 ]
Den 14. februar 1919, i en alder av trettini, skilte han seg fra Mileva, etter et ekteskap på seksten år, og noen måneder senere, den 2. juni 1919, giftet han seg med en kusine av ham, Elsa Loewenthal . , hvis jomfru . navnet var Einstein; Loewenthal var etternavnet til hennes første ektemann, Max Loewenthal. Elsa var tre år eldre enn ham og hadde tatt vare på ham etter å ha lidd av en sterk tilstand av utmattelse. Einstein og Elsa hadde ingen barn.
Skjebnen til Albert og Milevas datter Lieserl , født før foreldrene giftet seg eller fant arbeid, er ukjent. Av hans to sønner flyttet den første, Hans Albert, til California , hvor han ble universitetsprofessor, men med lite samspill med faren; den andre, Eduard, led av schizofreni og ble i 1932 innlagt på en institusjon for behandling av psykiske lidelser i Zürich. Det var den første av mange innleggelser. Einstein ønsket å ta med sin syke sønn til Princeton, men den amerikanske ambassaden ville ikke ta ham inn på grunn av hans dårlige rulleblad. Eduard døde på det psykiatriske senteret i 1965. [ 27 ]
I Berlin på 1920-tallet utløste Einsteins berømmelse heftige diskusjoner. Redaksjoner som angriper teorien hans kunne leses i konservative aviser. Konferanseshow ble innkalt for å prøve å argumentere for hvor gal den spesielle relativitetsteorien var. Han ble til og med angrepet, på en tilslørt måte, ikke åpenlyst, som jøde. Navnet hans dukket opp, sammen med andre tyske intellektuelle, på listene over personer som ble ansett som "en fare for landet" av nazistpartiet . [ 28 ] I resten av verden ble relativitetsteorien heftig debattert i populære konferanser og tekster. [ 29 ]
I Tyskland nådde uttrykk for hat mot jøder svært høye nivåer. Ulike fysikere av nazi -ideologi , noen like bemerkelsesverdige som fysikk-nobelprisvinnerne Johannes Stark og Philipp Lenard , forsøkte å diskreditere teoriene hans. [ 30 ] Andre fysikere som underviste i relativitetsteorien, som Werner Heisenberg , ble utestengt fra å søke lærerstillinger. [ 31 ]
I 1923 besøkte han Spania , og etablerte et forhold til José Ortega y Gasset . Da han landet i Barcelona , og gitt de sosialistiske ideene han bekjente, [ 32 ] aksepterte han en invitasjon til å holde en konferanse i CNT -hovedkvarteret , hvor han fikk vennskap med Ángel Pestaña . Han spurte hva akronymet CNT (National Confederation of Labor) betydde, og da han forsto, og gitt de anarkistiske ideene til forbundet, foreslo han å eliminere ordet "National", som i Tyskland hadde voldelige konnotasjoner. [ 33 ] Under besøket møtte han også kort Santiago Ramón y Cajal og mottok i tillegg en hyllest fra kong Alfonso XIII av Spania , som utnevnte ham til medlem av Royal Academy of Sciences . [ 34 ]
Før nazismens fremvekst – Adolf Hitler kom til makten som kansler 30. januar 1933 – hadde han forlatt Tyskland i desember 1932 for å seile til USA , et land hvor han underviste ved Institute for Advanced Study , og la til hans sveitsiske nasjonalitet den amerikanske i 1940, i en alder av sekstien. [ 35 ]
For nazistklikken er jødene ikke bare et middel til å avlede den harme folket føler mot sine undertrykkere; de ser også hos jødene et utilpasselig element som ikke kan bringes til å akseptere et dogme uten kritikk, og som følgelig truer deres autoritet – så lenge et slikt dogme eksisterer – på grunn av deres bestrebelser på å opplyse massene.Før de bestemte seg for å gå i eksil i USA, tilbød regjeringen i Den andre spanske republikk i 1933 Einstein å bli med på Central University of Madrid som forsker. Den daværende ambassadøren til Storbritannia, Ramón Pérez de Ayala , meklet i disse anstrengelsene, på initiativ av minister Fernando de los Ríos . Til slutt, gitt situasjonen med politisk ustabilitet i Europa og oppgangen til makten til CEDA i Spania, avslo Einstein tilbudet. Stilt overfor muligheten for at den tyske forskeren ville akseptere stillingen, uttrykte deler av den spanske høyresiden sitt ubehag, og det var noen antisemittiske reaksjoner. Den katolske avisen El Debate (knyttet til CEDA) publiserte en lederartikkel 12. april (med tittelen Everything is relativ ) der den omtalte Einstein som «jøden»; I en annen artikkel i samme avis ble det avvist at han var et offer for Hitler-forfølgelse og at hans eksil ble tvunget: «Den sosialistiske ministeren har skyndet seg å tilby ham beskyttelse. Jødedom og marxisme er identifisert og forvirret», ble det lagt til. [ 37 ] [ 38 ]
Einstein, i 1939, bestemmer seg for å utøve sin innflytelse ved å delta i politiske spørsmål som påvirker verden. Han skriver det berømte brevet til Roosevelt , for å fremme atomprosjektet og forhindre "menneskehetens fiender" fra å gjøre det før:
...siden gitt mentaliteten til nazistene , ville de ha fullført ødeleggelsen og slaveri av resten av verden. [ 39 ]I løpet av de siste årene jobbet Einstein med å integrere de fire grunnleggende interaksjonene i en enkelt teori , en oppgave som fortsatt er ufullført. [ 40 ]
Den 16. april 1955 opplevde Albert Einstein indre blødninger forårsaket av en sprukket aneurisme i abdominal aorta , som tidligere hadde blitt strammet kirurgisk av Dr. Rudolph Nissen i 1948. Einstein nektet operasjon og sa: "Jeg vil reise når jeg vil. Det er dårlig smak å kunstig forlenge livet. Jeg har gjort mitt, det er på tide å gå. Jeg vil gjøre det grasiøst." Han døde på Princeton Hospital i de tidlige timene 18. april 1955 i en alder av syttiseks år. [ 41 ] På nattbordet lå utkastet til talen for sjuårsjubileet for Israels uavhengighet , som han aldri ville holde, og som begynte som følger: «I dag snakker jeg ikke til deg som en amerikansk statsborger, og heller ikke som en jøde, men som et menneske".
Einstein ønsket ikke å ha en glitrende begravelse, deltatt av dignitærer fra hele verden. I samsvar med hans ønske ble liket hans kremert samme ettermiddag, før det meste av verden visste nyhetene. I krematoriet var det bare tolv personer, blant dem var hans eldste sønn. Asken hans ble spredt i Delaware-elven slik at stedet for levningene hans ikke skulle bli gjenstand for sykelig ære. Men det var en del av kroppen hans som ikke ble brent.
Under obduksjonen fjernet sykehuspatolog Thomas Stoltz Harvey [ 42 ] Einsteins hjerne for bevaring, uten familiens tillatelse, i håp om at fremtidig nevrovitenskap ville være i stand til å oppdage hva som gjorde Einstein så intelligent. Han beholdt den i flere tiår, helt til han til slutt returnerte den til Princeton Laboratories da han var i åttiårene. Han trodde at Einsteins hjerne «ville avsløre for ham hemmelighetene til hans geni og dermed gjøre ham berømt». Så langt er det eneste mildt sagt interessante vitenskapelige faktum fra å studere hjernen at en del av den – den delen som blant annet er relatert til matematisk evne – er større enn i andre hjerner.
Detaljerte studier av Einsteins hjerne er nyere og få. I 1985, for eksempel, rapporterte professor Marian Diamond , ved University of California, Berkeley , en rekke gliaceller (som gir næring til nevroner) av overlegen kvalitet i områder av venstre hjernehalvdel, med ansvar for kontrollen av matematiske evner. I 1999 rapporterte nevroforsker Sandra Witelson at Einsteins underordnede parietallapp, et område relatert til matematisk resonnement, var 15 % bredere enn normalt. I tillegg fant han ut at hans Sylvian-fissur , et spor som vanligvis går fra forsiden av hjernen til baksiden, ikke gikk hele veien.
I 1901 dukket Einsteins første vitenskapelige arbeid opp: det handlet om kapillær tiltrekning . Han publiserte to artikler i 1902 og 1903, om det statistiske grunnlaget for termodynamikk , som eksperimentelt bekreftet at temperaturen til en kropp skyldes omrøring av molekylene, en teori som fortsatt er omstridt på den tiden. [ 43 ]
I 1905 avsluttet han sin doktorgrad og presenterte en avhandling med tittelen A New Determination of Molecular Dimensions . Samme år skrev han fire banebrytende artikler om fysikk i stor og liten skala. I dem forklarte han Brownsk bevegelse, den fotoelektriske effekten og utviklet spesiell relativitet og masse-energiekvivalens. Einsteins arbeid med den fotoelektriske effekten ville gi ham Nobelprisen i fysikk i 1921. Disse papirene ble sendt inn til tidsskriftet Annalen der Physik og er generelt kjent som annus mirabilis ( latin for "mirakuløst år"). International Union of Pure and Applied Physics, sammen med UNESCO , feiret 2005 som verdensåret for fysikk [ 44 ] ved å feire hundreårsdagen for utgivelsen av disse verkene.
Fotoelektrisk effektDen første av hans artikler fra 1905 hadde tittelen A Heuristic Viewpoint on the Production and Transformation of Light . I den foreslo Einstein ideen om "kvanter" av lys (nå kalt fotoner ) og viste hvordan dette konseptet kunne brukes til å forklare den fotoelektriske effekten .
Kvanteteorien om lys var en sterk indikasjon på bølge-partikkel-dualitet og at fysiske systemer kan vise både bølge- og partikkelegenskaper. Denne artikkelen utgjorde en av grunnpilarene i kvantemekanikken . En fullstendig forklaring av den fotoelektriske effekten kunne bare utarbeides når kvanteteorien var mer avansert. For dette arbeidet, og for sine bidrag til teoretisk fysikk, mottok Einstein Nobelprisen i fysikk i 1921 .
Brownsk bevegelseHans andre artikkel, med tittelen On the Motion Required by the Kinetic Molecular Theory of Heat of Small Suspended Particles in a Stationary Liquid , dekket hans studier om Brownsk bevegelse .
Artikkelen om Brownsk bevegelse, den fjerde av betydning, er nært knyttet til artikkelen om molekylær teori. Dette er et veldig forseggjort stykke statistisk mekanikk, kjent for det faktum at Einstein ikke hadde hørt om Robert Browns målinger fra 1820-årene før sent på året (1905); så han skrev denne artikkelen, med tittelen On the Theory of Brownian Motion . [ 45 ]
Artikkelen forklarte fenomenet ved å bruke statistikken over den termiske bevegelsen til de enkelte atomene som utgjør en væske. Brownsk bevegelse hadde forvirret det vitenskapelige samfunnet helt siden oppdagelsen for noen tiår siden. Einsteins forklaring ga uomtvistelige eksperimentelle bevis for den virkelige eksistensen av atomer. Artikkelen ga også en sterk drivkraft for statistisk mekanikk og den kinetiske teorien om væsker , to felt som forble kontroversielle på den tiden.
Før dette arbeidet ble atomer ansett som et nyttig konsept i fysikk og kjemi , men i motsetning til legenden trodde de fleste moderne fysikere allerede på atomteorien og statistisk mekanikk utviklet av Boltzmann , Maxwell og Gibbs . dessuten var det allerede gjort ganske gode estimater av radiene til kjernen og Avogadros antall . Einsteins papir om atombevegelse ga eksperimentelle en enkel metode for å telle atomer ved å se gjennom et vanlig mikroskop . [ 45 ]
Wilhelm Ostwald , en av lederne for den antiatomiske skolen, rapporterte til Arnold Sommerfeld at han hadde blitt forvandlet til en troende på atomer ved Einsteins forklaring av Brownsk bevegelse.
Spesiell relativitetEinsteins tredje artikkel det året hadde tittelen Zur Elektrodynamik bewegter Körper ("On the Electrodynamics of Moving Bodies"). I denne artikkelen introduserte Einstein teorien om spesiell relativitet som studerer bevegelser av kropper og elektromagnetisme i fravær av gravitasjonsvekselvirkningen . [ 46 ]
Spesiell relativitetsteori løste problemene som ble åpnet av Michelson og Morley-eksperimentet der det hadde blitt vist at de elektromagnetiske bølgene som utgjør lyset beveget seg i fravær av et medium. Lysets hastighet er derfor konstant og ikke i forhold til bevegelse. Så tidlig som i 1894 hadde George Fitzgerald studert dette spørsmålet ved å vise at Michelson og Morleys eksperiment kunne forklares hvis kropper trakk seg sammen i bevegelsesretningen. Faktisk hadde noen av de grunnleggende ligningene i Einsteins papir blitt introdusert tidligere (1903) av Hendrik Lorentz , [ 47 ] en nederlandsk fysiker, som ga matematisk form til Fitzgeralds formodning. [ 48 ]
Denne berømte publikasjonen blir stilt spørsmål ved som Einsteins originale verk, fordi han i den ikke klarte å sitere noen referanse til ideene eller konseptene utviklet av disse forfatterne, så vel som verkene til Poincaré . Faktisk utviklet Einstein sin teori på en helt annen måte enn disse forfatterne, ved å utlede eksperimentelle fakta fra grunnleggende prinsipper og ikke gi en fenomenologisk forklaring på foruroligende observasjoner. Einsteins fortjeneste lå derfor i å forklare hva som skjedde i Michelson og Morley-eksperimentet som den endelige konsekvensen av en komplett og elegant teori basert på grunnleggende prinsipper og ikke som en ad-hoc eller fenomenologisk forklaring på et observert fenomen. [ 46 ]
Hans resonnement var basert på to enkle aksiomer: I det første omformulerte han prinsippet om samtidighet, introdusert av Galileo Galilei århundrer før, der fysikkens lover må være invariante for alle observatører som beveger seg med konstante hastigheter i forhold til hverandre, og den andre, at lysets hastighet er konstant for enhver observatør. Dette andre revolusjonære aksiomet går utover konsekvensene forutsett av Lorentz eller Poincaré som ganske enkelt rapporterte en mekanisme for å forklare forkortningen av en av armene til Michelson og Morley-eksperimentet. Dette postulatet innebærer at hvis et lysglimt blir lansert når to observatører passerer hverandre i relativ bevegelse, vil begge se lyset bevege seg bort, og produsere en perfekt sirkel med hver av dem i sentrum. Hvis en detektor ble plassert på begge sider av observatørene, ville ingen av observatørene bli enige om hvilken detektor som ble aktivert først (begrepene absolutt tid og samtidighet går tapt). [ 49 ] Teorien ble gitt navnet "spesiell relativitetsteori" eller "begrenset relativitetsteori" for å skille den fra den generelle relativitetsteorien , som ble introdusert av Einstein i 1915 og der effektene av tyngdekraft og akselerasjon . [ 50 ]
Masse-energi ekvivalensDen fjerde artikkelen det året hadde tittelen Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig og viste en avledning av relativitetsformelen som relaterer masse og energi. I denne artikkelen ble det uttalt at massevariasjonen til et objekt som sender ut en energi L , er:
der V var notasjonen for lyshastigheten som ble brukt av Einstein i 1905.
Denne formelen antyder at energien E til en hvilende kropp er lik massen m multiplisert med lysets hastighet i annen:
Den viser hvordan en partikkel med masse har en type energi, "hvileenergi", forskjellig fra den klassiske kinetiske energien og potensiell energi. Masse-energi-forholdet brukes ofte for å forklare hvordan kjernekraft produseres; Ved å måle massen av atomkjerner og dele på atomnummeret, kan bindingsenergien fanget i atomkjerner beregnes. Parallelt beregnes mengden energi som produseres ved fisjon av en atomkjerne som forskjellen i masse mellom den opprinnelige kjernen og produktene av dens desintegrasjon, multiplisert med lysets hastighet i annen.
I november 1915 presenterte Einstein en serie forelesninger ved det prøyssiske vitenskapsakademiet der han beskrev teorien om generell relativitet. Den siste av disse samtalene ble avsluttet med presentasjonen av ligningen som erstatter Isaac Newtons tyngdelov . I denne teorien anses alle observatører som likeverdige og ikke bare de som beveger seg med jevn hastighet. Tyngdekraften er ikke lenger en kraft eller handling på avstand , slik den var i Newtonsk gravitasjon, men en konsekvens av krumningen av romtiden . Teorien ga grunnlaget for studiet av kosmologi og tillot oss å forstå de essensielle egenskapene til universet , hvorav mange ikke ville bli oppdaget før etter Einsteins død. [ 51 ]
Generell relativitet ble oppnådd av Einstein fra matematisk resonnement, hypotetiske eksperimenter ( gedanken-eksperiment ) og streng matematisk deduksjon uten egentlig å ha et eksperimentelt grunnlag. Det grunnleggende prinsippet i teorien var det såkalte ekvivalensprinsippet . Til tross for den matematiske abstraksjonen av teorien, gjorde likningene det mulig å utlede testbare fenomener. Den 29. mai 1919 var Arthur Eddington i stand til å måle, under en formørkelse , avbøyningen av lys fra en stjerne da den passerte nær solen , en av spådommene til generell relativitet. Da denne bekreftelsen ble offentliggjort, økte Einsteins berømmelse enormt, og det ble ansett som et revolusjonerende skritt innen fysikk . Siden den gang har teorien blitt verifisert i hver og en av eksperimentene og verifikasjonene som er utført så langt. [ 52 ]
Til tross for sin popularitet, eller kanskje nettopp på grunn av den, hadde teorien betydelige kritikere blant det vitenskapelige miljøet som ikke kunne akseptere en fysikk uten et absolutt referansesystem.
I 1924 mottok Einstein en artikkel fra en ung indisk fysiker , Satyendranath Bose , kalt Plank's Law and the Quantum Hypothesis of Light , som beskrev lys som en gass av fotoner og ba om Einsteins hjelp til å publisere det. Einstein skjønte at samme type statistikk kunne brukes på grupper av atomer og publiserte papiret, sammen med Bose, på tysk, det viktigste språket i fysikk på den tiden. Bose–Einstein-statistikk forklarer oppførselen til grunnleggende typer elementærpartikler kalt bosoner . [ 53 ]
Einstein brukte sine siste år på å lete etter en av de viktigste teoriene innen fysikk, den såkalte unified field theory . Dette søket, etter hans generelle relativitetsteori, besto av en rekke forsøk på å generalisere gravitasjonsteorien hans for å forene og oppsummere fysikkens grunnleggende lover, spesielt gravitasjon og elektromagnetisme. I 1950 presenterte han sin enhetlige feltteori i en artikkel med tittelen " On the Generalized Theory of Gravitation " i Scientific American .
Selv om Albert Einstein var verdenskjent for sitt arbeid innen teoretisk fysikk, isolerte han seg gradvis i forskningen, og forsøkene hans var mislykkede. I arbeidet med å forene de grunnleggende kreftene ignorerte Albert noen viktige utviklinger innen fysikk, særlig når det gjaldt de sterke kjernefysiske og svake kjernekraftene , som ikke ble godt forstått før femten år etter Einsteins død (rundt år 1970), gjennom en rekke eksperimenter i høyenergifysikk. Forsøkene foreslått av strengteori eller M -teori viser at deres drivkraft for å bevise den store teorien om foreningen av fysikkens lover fortsatt fortsetter. [ 60 ]
Hendelsene under første verdenskrig presset Einstein til å engasjere seg politisk og ta parti. Han hadde forakt for vold, bravader, aggresjon og urettferdighet. [ 61 ]
Opprinnelig fra en assimilert jødisk familie, så Einstein fremveksten av antisemittisme under første verdenskrig og forkjempet delvis den sionistiske saken . [ 62 ] Einstein var et av de mest kjente medlemmene av det tyske demokratiske partiet (DDP). Mellom 1921 og 1932 holdt han forskjellige taler, med det formål å hjelpe til med å skaffe midler til det jødiske samfunnet og støtte det hebraiske universitetet i Jerusalem , grunnlagt i 1918, og som bevis på hans økende tilslutning til den sionistiske saken. Men mens han var for at Palestina skulle være et "hjem" for jøder, som det fremgår av Balfour-erklæringen , var han imot opprettelsen av en jødisk stat. I januar 1946, i en uttalelse for den anglo-amerikanske undersøkelseskomiteen som stilte spørsmål ved ulike personligheter om opprettelsen av en jødisk stat, sa Einstein:
Ideen om en (jødisk) stat stemmer ikke overens med det jeg føler, jeg kan ikke forstå hva det er nødvendig for. Det er knyttet til mange vanskeligheter og er typisk for lukkede sinn. Jeg synes det er ille. [ 63 ]Einstein tok til orde for en binasjonal stat der jøder og palestinere ville ha samme rettigheter: [ 64 ] "Vi, det vil si jøder og arabere, må forene oss og komme til en gjensidig forståelse angående behovene til de to folkene, i hva det angår det tilfredsstillende direktiver for en lønnsom sameksistens». [ 65 ]
Med fremveksten av nazismen i Tyskland forlot Einstein landet sitt og bestemte seg for å bo i USA . [ 62 ] En gruppe fiender av teoriene hans i Nazi-Tyskland opprettet en forening mot ham, og en mann ble til og med anklaget for å ha fremmet attentatet hans. I tillegg ble det utgitt en bok med tittelen One Hundred Authors Against Einstein [ 66 ] som Einstein ganske enkelt sa: "Hvorfor hundre? Hvis jeg tok feil, ville bare én vært tilstrekkelig." [ 67 ]
Staten Israel ble opprettet i 1948. Da Chaim Weizmann , Israels første president og en gammel venn av Einstein, døde i 1952, ble han tilbudt presidentskapet av Abba Eban , den israelske ambassadøren i USA . Einstein avviste tilbudet og sa: «Jeg er dypt rørt over tilbudet fra staten Israel og både trist og skamfull over at jeg ikke kan akseptere det. Hele mitt liv har jeg jobbet med objektive saker, så jeg mangler den naturlige evnen og erfaringen til å håndtere mennesker ordentlig og utføre offisielle oppgaver. Jeg er mest plaget av disse omstendighetene, fordi mitt forhold til det jødiske folket har blitt mitt sterkeste menneskelige bånd, siden jeg ble fullt klar over vår prekære situasjon blant verdens nasjoner.
I mai 1949 publiserte Monthly Review (i New York) en artikkel av ham med tittelen " Hvorfor sosialisme? » [ 68 ] der han reflekterer over historien, prestasjonene og konsekvensene av «det kapitalistiske samfunnets økonomiske anarki», en artikkel som fortsatt er gyldig i dag. En mye sitert del av den snakker om rollen til private medier i forhold til landenes demokratiske muligheter:
Det økonomiske anarkiet i det kapitalistiske samfunnet slik det eksisterer i dag er, etter min mening, den sanne kilden til ondskap. […]Albert Einstein var en overbevist pasifist . I 1914 signerte 93 fremtredende tyske intellektuelle Manifestet for den siviliserte verden for å støtte keiseren og utfordre "hordene av russere alliert med mongoler og negre som har til hensikt å angripe den hvite rasen", og rettferdiggjorde den tyske invasjonen av Belgia ; men Einstein nektet å signere den sammen med tre andre intellektuelle, som hadde til hensikt å fremme et motmanifest, og senere utbrøt: [ 70 ]
Det er utrolig hva Europa har sluppet løs med denne galskapen. […]Under andre verdenskrig ga Einstein delvis avkall på pasifismen ved å foreslå at USA bygger en atombombe før Nazi-Tyskland, men advarte offentlig om farene ved atomkrig og tok til orde for internasjonal kontroll over slike våpen. [ 62 ]
I 1939 finner hans viktigste deltakelse i verdensanliggender sted. Smyth-rapporten, om enn med subtile kutt og utelatelser, forteller historien om hvordan fysikere forsøkte uten hell å få hæren og marinen interessert i atomprosjektet. Men Einsteins berømte brev til Roosevelt skrevet 2. august var det som klarte å bryte stivheten i den militære mentaliteten. Einstein, som har forakt for vold og kriger, regnes imidlertid som " atombombens far ". [ 71 ] Midt under andre verdenskrig støttet han et initiativ fra Robert Oppenheimer for å starte atomvåpenutviklingsprogrammet kjent som Manhattan Project . I sin tale holdt i New York i desember 1945 uttalte han:
I dag er fysikerne som deltok i konstruksjonen av tidenes mest enorme og farligste våpen overveldet av en lignende ansvarsfølelse, for ikke å snakke om skyldfølelse. (...)Einstein promoterte i 1955 det velkjente Russell-Einstein-manifestet , en oppfordring til forskere om å forene seg til fordel for forsvinningen av atomvåpen. Dette dokumentet fungerte som inspirasjon for den senere grunnleggelsen av Pugwash-konferansene , som i 1995 vant Nobels fredspris .
Einstein erklærte seg selv som agnostiker , og noen ganger erklærte han seg selv som ateist , selv om noen historikere benekter dette ekstreme. [ 73 ] Einstein ble en gang spurt på et møte om han trodde på en gud eller ikke, som han svarte: "Jeg tror på Spinozas gud , som er identisk med den matematiske rekkefølgen til universet." [ 62 ] Han sa at han trodde på Baruch Spinozas " panteistiske " Gud , men ikke på en personlig gud , en tro han kritiserte. [ 62 ] [ 74 ] [ 75 ] Einstein skiller tre stiler som har en tendens til å blande seg inn i religionsutøvelsen. Førstnevnte er motivert av frykt og misforståelse av kausalitet og har dermed en tendens til å finne opp overnaturlige vesener. Den andre er sosial og moralsk, motivert av ønsket om støtte og kjærlighet. Begge har et antropomorfisk gudsbegrep. Den tredje - som Einstein anser som den mest modne - er motivert av en følelse av undring over naturen. [ 76 ]
I et brev til Central Association of German Citizens of the Jewish Faith, i 1920, skriver han:
Jeg er verken tysk statsborger, og det er heller ikke noe i meg som kan defineres som en «jødisk tro». Men jeg er jøde og jeg er stolt over å tilhøre det jødiske samfunnet, selv om jeg slett ikke anser dem som Guds utvalgte. [ 77 ]Et lengre sitat fra Einstein vises i Science, Philosophy, and Religion, A Symposium , publisert av Conference on Science, Philosophy, and Religion i dens forhold til den demokratiske livsstilen:
Jo mer gjennomsyret en mann er av begivenhetenes ordnede regelmessighet, desto fastere vil hans overbevisning være om at det ikke er plass – på siden av denne ordnede regelmessigheten – for en sak av en annen natur. For det mennesket vil verken menneskelige eller «guddommelige regler» eksistere som uavhengige årsaker til naturhendelser. Vitenskapen vil sikkert aldri være i stand til å tilbakevise læren om en gud som blander seg inn i naturlige hendelser, fordi den læren alltid kan ta sin tilflukt i det faktum at vitenskapelig kunnskap ikke kan sette sine ben på det emnet. Men jeg er overbevist om at slik oppførsel fra religiøse menneskers side ikke bare er upassende, men også dødelig. En doktrine holdt ikke i det klare lyset, men i mørket, som allerede har gjort uendelig skade på menneskelig fremgang, vil nødvendigvis miste sin effekt på menneskeheten. I sin kamp for etisk gode bør religiøse mennesker gi avkall på læren om Guds eksistens, det vil si frasi seg kilden til frykt og håp, som før i tiden la stor makt i prestedømmets hender. I sitt arbeid må de stole på de kreftene som er i stand til å dyrke godhet, sannhet og skjønnhet i selve menneskeheten. Dette er sikkert en vanskeligere oppgave, men usammenlignelig mer fortjenstfullt og beundringsverdig.I et brev datert mars 1954, som ble inkludert i boken Albert Einstein: His Human Side , redigert av hans trofaste sekretær Helen Dukas og hans samarbeidspartner Banesh Hoffman og utgitt av Princeton University Press, sier Einstein:
Det som har blitt lest om min religiøse overbevisning var selvfølgelig løgn; en løgn som gjentas systematisk. Jeg tror ikke på en personlig gud og jeg har aldri benektet det, men har uttrykt det tydelig. Hvis det er noe i meg som kan kalles religiøst, så er det den ubegrensede beundring for verdens struktur, så langt vår vitenskap kan avsløre det.Brevet til filosofen Eric Gutkind, datert 3. januar samme år, auksjonert i mai 2008, [ 78 ] ser ut til å gjøre ting klarere. Einstein sier:
Ordet gud er for meg ikke annet enn uttrykket og produktet av menneskelige svakheter, Bibelen, en samling hederlige, men likevel primitive legender som likevel er ganske barnslige. Ingen tolkning, uansett hvor subtil, kan (for meg) endre dette...Det er også et lite kjent brev fra Einstein, sendt til Guy H. Raner Jr, 2. juli 1945, som svar på et rykte om at en jesuittprest hadde konvertert ham til kristendommen, der Einstein direkte erklærer seg selv som ateist (sitert av Michael R. Gilmore i Skeptic Magazine , v. 5, nr. 2) [ 79 ]
Jeg har mottatt brevet ditt av 10. juni. Jeg har aldri snakket med en jesuittprest i mitt liv, og er overrasket over frekkheten til slike løgner om meg. Fra en jesuittprests synspunkt er jeg selvfølgelig og har alltid vært ateist.William Hermanns , en overlevende veteran fra Verdun , en professor i tysk litteratur, intervjuet Einstein flere ganger, den første i Berlin i 1930. Ved den anledning tok han opp ideen om en kosmisk religion, en idé han hadde referert til i samtalen om virkeligheten han hadde hatt med Rabindranath Tagore og som han senere utviklet og ga tittelen "Religion and Science", publisert i New York Times i 1930. Einstein fortsatte å utvikle denne ideen og Herrmanns, som anså den forenlig med tradisjonell tro, satte ut for å grunnlegge en bevegelse som integrerer de jødiske, kristne, vedista , buddhistiske og islamske tradisjonene . Han var villig til å få kortfattede og presise utsagn om Gud. Einstein kunne ikke vært mer:
Når det gjelder Gud, kan jeg ikke akseptere noe konsept basert på Kirkens autoritet. Siden jeg kan huske har indoktrineringen av massene plaget meg. Jeg tror ikke på frykten for livet, på frykten for døden, på blind tro. Jeg kan ikke bevise at det ikke finnes en personlig gud, men hvis jeg skulle snakke om det, ville jeg løyet. Jeg tror ikke på teologiens gud, på guden som belønner det gode og straffer det onde. Min gud skapte lovene som tar seg av det. Hans univers er ikke styrt av kimærer, men av uforanderlige lover. [ 80 ]For Einstein var hans kosmiske religion og hans jødiskhet ikke relatert til hverandre. På spørsmål om det var et jødisk synspunkt, svarte han:
I filosofisk forstand er det, etter min mening, ikke noe spesifikt jødisk synspunkt. For meg har jødedommen nesten utelukkende å gjøre med den moralske holdningen i livet og til livet […] Jødedommen er altså ikke en transcendental religion; det har å gjøre med hvordan vi lever livet og til en viss grad med hvordan vi forstår det […], og ikke noe mer. Jeg er i tvil om det kan kalles religion i ordets aksepterte forstand, eller ikke anses som en "tro", men som helliggjørelsen av livet i overpersonlig forstand som kreves av jødene. [ 81 ]Einstein sa at moral ikke ble diktert av Gud, men av menneskeheten: [ 82 ]
Jeg tror ikke på individets umoral, og jeg anser etikk som et utelukkende menneskelig anliggende som det ikke er noen overmenneskelig autoritet over.I tillegg til en rekke gater, torg og byer i ulike land rundt om i verden, samt ulike akademiske institusjoner, bærer et bredt spekter av elementer relatert til vitenskap Einsteins navn til minne om ham:
Kjemi
Albert Einstein har vært gjenstand og inspirasjon for mange populærkulturelle verk.
På Einsteins 72-årsdag, 14. mars 1951, prøvde United Press- fotograf Arthur Sasse å overtale ham til ikke å smile for kameraet, men den dagen, etter å ha smilt til fotografer mange ganger, knipset Einstein til ham. Dette bildet ble et av de mest populære som noen gang er tatt. Einstein likte dette bildet og ba UPI om å gi ham ni eksemplarer til personlig bruk, hvorav han signerte for en reporter. 19. juni 2009 ble det originale signerte fotografiet solgt på auksjon for $74.324, en rekord for et bilde av Einstein. [ 83 ] [ 84 ]
Einstein er en favorittmodell for skildringer av genier eller gale vitenskapsmenn ; Hans uttrykksfulle ansikt og karakteristiske frisyrer har blitt mye kopiert og overdrevet. Time magazines Frederic Golden skrev at Einstein var "en tegneserieskapers drøm som gikk i oppfyllelse". [ 85 ]
Navnet «Einstein» har blitt synonymt med en ekstremt intelligent person. Det kan også brukes sarkastisk når noen sier det åpenbare eller viser mangel på visdom eller intelligens.
Einstein har også vært gjenstand for mange sitater som har blitt spesielt populære på Internett og feilaktig har blitt tilskrevet ham, inkludert "definisjonen av galskap". [ 86 ]