CINE A FOST ALBERT EINSTEIN?
Albert Einstein, unul dintre cei mai influenți fizicieni din istorie. Geniul său a redefinit fundamentul fizicii moderne prin teoriile relativității specială și generală. E=mc², celebra sa ecuație, a schimbat complet modul în care percepem legătura dintre materie și energie. Premiat cu Nobelul pentru Fizică în 1921 pentru explicarea efectului fotoelectric, Einstein a fost, de asemenea, un susținător al păcii și drepturilor civile. Moștenirea sa rămâne o sursă de inspirație, iar numele său este sinonim cu genialitatea în întreaga lume.
CUPRINS
FAMILIA ȘI COPILĂRIA
Albert Einstein s-a născut la 14 martie 1879 la Ulm, în Germania. A fost fiul industriaşului evreu Hermann şi al Paulinei. Copilăria şi-a petrecut-o la Munchen, unde părinţii săi detineu un mic magazin ce producea aparate electrice.
Albert Einstein a fost un copil destul de neobişnuit, deoarece a început foarte târziu să vorbească, fapt pentru care părinţii lui au fost îngrijoraţi o perioadă de timp. A vorbit abia la vârsta de 3 ani, însă cu vocabularul şi fluenţa unui adult. De la o vârstă fragedă avea un caracter independent. Era concentrat pe lucruri care-i captau imaginaţia.
EDUCAȚIA
În 1891, la 12 ani a învăţat singur geometria euclidiană. Einstein ura rutina şi spiritul lipsit de imaginaţie al şcolii din Munchen. Atunci când falimentul repetat al afacerii tatălui său a determinat familia să plece din Germania către Milano, în Italia, Einstein, care avea 15 ani, a folosit ocazia ca să se retragă de la şcoală. A petrecut un an cu părinţii săi la Milano şi, atunci când i-a fost clar ca va trebui să-şi croiască propriul drum în viaţă, a terminat liceul la Arrau, în Elveţia.
În anul 1896 s-a înscris la Politehnica din Zurich, Elveţia. Tânărului nu-i plăceau metodele de instruire de aici, de accea lipsea adesea de la ore, folosindu-şi întregul timp pentru a studia fizica pe cont propriu sau pentru a cânta la iubita sa vioară. Ignora foarte uşor lucrurile predate şi le considera mai puţin importante. Se certa des cu profesorii săi, de aceea a absolvit cu greu facultatea. De asemenea i-a fost foarte greu sa îşi găsească un loc de muncă după absolvire.
CARIERA
În 1903 singurul post care a reuşit sa îl ocupe a fost un post de funcţionar la Oficiul de Brevete din Berna. Einstein a intrat chiar ultimul. Un savant mediocru într-un loc de muncă fără perspectivă. Dar tot răul era spre bine, fiind totuşi un loc de muncă perfect pentru el, pentru ca se descurca şi era plătit, iar apoi îşi petrecea restul timpului studiind fizica. Avea timp sa gândească, iar asta a fost un mare avantaj pentru omenire.
În 1909 reputaţia sa a început sa crească şi a fost numit profesor la Universitatea din Zurich. În 1911 s-a mutat la Universitatea de Limbă Germană din Praga. S-a întors la Politehnica din Zurich în 1912, iar în 1913 a fost numit director al Institutului de Fizica din Berlin, "Kaiser Wilhelm".
VIAȚA PERSONALĂ
În 1903 s-a căsătorit cu Mileva Maric, cu care fusese coleg la Politehnica. Au avut trei copii: o fată, Lieserl şi doi băieţi, Hâns Albert care a devenit profesor de inginerie mecanică şi Eduard care era schizofrenic. În 1914 se desparte de soţia sa Mileva Maric.
ACTIVITATEA ȘTIINȚIFICĂ
Când a ajuns la Berna, în 1903, n-a existat niciun indiciu, privitor la destinul faimos pe care urma sa îl aibă. De fapt progresul lui Einstein fusese cu totul dezamăgitor.
În 1905 Albert Einstein a avut o idee atât de revoluţionară încât a schimbat cursul istoriei. În lumea fizicienilor anul 1905 este numit "anul minunilor". Einstei a scris patru lucrări în acel an. În mai, 1905, Einstein i-a scris unui prieten: "Ţi-am promis patru lucrări. Prima, se ocupa de radiaţii şi de proprietăţile energetice ale luminii. A doua, e un calcul al dimensiunii reale a atomilor. A treia, explică mişcarea particulelor aflate într-un lichid. A patra e o modificare a teoriei spaţiului şi a timpului". Cea din urmă, a patra, era teoria privind relativitatea specială, care avea sa schimbe lumea. Einstein a scris cum un turn cu ceas din Berna a reuşit să-l inspire sa se gândească la natura timpului. El urma sa demonstreze ca am înţeles totul greşit în privinţa timpului.
Era începutul revoluţiei relativităţii şi totul avea sa se schimbe. Şi-a susţinut doctoratul în la Universitatea din Zurich cu una dintre cele patru lucrări şi anume "Calculul asupra dimensiunii moleculelor", publicând de asemenea restul lucrărilor ştiinţifice care au avut o mare importanţă pentru dezvoltarea ulterioară a fizicii secolului XX. În una dintre aceste lucrări, cu titlul "Despre mişcarea particulelor mici în suspensie într-un lichid nemişcat", a explicat statistic mişcarea particulelor răspândite aleatoriu într-un fluid. Cea de-a doua lucrare, dedicată explicării efectului fotoelectric, conţinea o ipoteză revoluţionară privitoare la natura luminii. Einstein considera ca lumina poate fi privită ca o sumă de particule în anumite condiţii şi pe lângă acestea emitea ipoteza ca energia purtată de orice particulă luminoasă, numită foton, este proporţională cu fregventa radiaţiei.
Altă lucrare importantă publicată de Einstein tot în 1905, "Asupra electrodinamicii corpurilor în mişcare", conţinea ceea ce avea sa fie cunoscută mai târziu ca "Teoria relativităţii". Încă de la Newton, filosofii naturali (denumirea sub care erau cunoscuţi fizicienii şi chimiştii) încercaseră sa înţeleagă natura materiei şi a radiaţiei, precum şi felul în care interacţionau într-o imagine unificată a lumii. Ideea ca legile mecanicii sunt fundamentale, era cunoscută drept concepţia mecanicistă asupra lumii, în timp ce ideea ca legile electricităţii sunt fundamentale, era cunoscută drept concepţia electromagnetică asupra lumii.
TEORIA SPECIALĂ A RELATIVITĂȚII
În primăvara anului 1905, după ce a reflectat mult la aceste probleme, Einstein a elaborat "teoria specială a relativităţii". Esenţa acestei teorii era constatarea ca toate măsurătorile timpului şi spaţiului depind de viteza semnalelor. Cel mai rapid semnal este lumina.
Einstein ştia ca dacă ar înţelege proprietăţile luminii, atunci ar înţelege cum funcţionează Universul. Prima problemă care l-a pus pe gânduri pe fizician a avut legătura cu lumina şi viteza ei. Viteza luminii nu părea sa urmeze comportamentul tradiţional la fel ca cea a obiectelor. Einstein s-a temut ca nu înţelegem aşa de clar cum ar trebui. Aşa ca a venit cu un experiment extrem de simplu.
Fizicianul şi-a imaginat ca era pe peronul gării ţinând în mână un ceas care foloseşte lumina. Un ceas în care "ticăie" un singur foton de lumina. Se mişca înainte şi înapoi între doua oglinzi. În trenul din apropiere "ticăie" un ceas identic cu aceeaşi frecvenţă. Apoi Einstein şi-a imaginat ca trenul începe sa se îndepărteze şi şi-a dat seama ca imediat ce se va îndepărta, va vedea cum ceasul din tren începe sa se comporte diferit. În timp ce trenul se mişca, pe lângă faptul ca vede fotonul cum sare în sus şi în jos, el vede ca se mişcă şi înainte. Fotonul se deplasează în continuare, şi deoarece viteza luminii este constantă, înseamnă ca fiecare "ticăit" va dura aparent mai mult. Pentru Einstein explicaţia era simplă. Timpul se scurge mai lent în trenul aflat în mişcare. Şi cu cât trenul merge mai repede, cu atât timpul se scurge mai lent. El a afirmat ca timpul nu este constant, ci este relativ. Se scurge mai rapid sau mai lent în funcţie de cum te deplasezi. Aceasta a fost o concluzie uluitoare.
Geniul lui Einstein, a depăşit experimentele simple de gândire, el a reuşit sa îşi susţină teoriile prin ecuaţii matematice. El a reuşit sa surprindă efectul de încetinire a timpului şi acest lucru a avut un efect dramatic. El a observat ca viteza timpului este mică, în comparaţie cu viteza luminii, aparent nu există nicio diferenţă, însă dacă te apropii mai mult de viteza luminii, la 50% din viteza luminii, o zi petrecută pe un tren, va dura 1.15 zile pe peron, la 75% din viteza luminii, o zi în tren va dura 1.5 zile pe peron, iar la 99% din viteza luminii, o zi în tren, va dura o săptămână pe peron. Dacă te deplasezi în tren cu 99.99% din viteza luminii, atunci o zi petrecută în tren va dura 20.000 de ani pe peron.
Acest efect de dilatare a timpului nu se aplică doar la "ceasurile lui Einstein", ci este valabil şi pentru noi dacă am reuşi sa călătorim tot mai repede. El a explicat folosind gemenii ca exemplu. El a argumentata ca dacă unul dintre gemeni părăseşte Pământul, într-o navă spaţială ce se deplasează cu viteza mare, va percepe timpul mai lent şi va îmbătrâni mai puţin decât fratele sau geamăn de pe Pământ. Dacă te urci într-o navetă şi vei călători spre o stea cu 99% din viteza luminii, pentru cel ce călătoreşte nu va dura aşa de mult, însă dezavantajul este ca dacă ne întoarcem, prietenii noştrii de pe Pământ vor fi morţi, deoarece pentru ei au trecut foarte mulţi ani. Pare un experiment de gândire absurd, dar s-a întâmplat cu adevărat. Nasa are doi astronauţi gemeni identici, Scott şi Mark Kelly. Mark a petrecut de 10 ori mai mult timp în spaţiu decât fratele sau, orbitând cu 27.358 km/oră în jurul Pământului, ceea ce înseamnă ca este mai tânăr cu 6 minute şi 5 milisecunde decât fratele sau.
Într-un singur an miraculos, savantul Oficiului de Brevete, a schimbat pentru todeauna relaţia noastră cu timpul. Einstein a făcut un pas incredibil de îndrăzneţ, având în vedere ca nu se încadra într-un tipar academic tradiţional.
RECUNOAȘTEREA
Greutăţile pe care ceilalţi savanţi le aveau cu teoriile lui Einstein nu se datorau faptului ca teoriile sale sunt complexe din punct de vedere matematic sau obscure tehnic; problema decurgea mai degrabă din convingerile lui Einstein asupra naturii teoriilor valabile şi asupra relaţiei dintre experiment şi teorie. Primul care l-a susţinut a fost fizicianul german Max Planck. Einstein a rămas la Oficiul de Brevete încă patru ani.
TEORIA RELATIVITĂȚII GENERALE
În 1907 chiar înainte de a părăsi Biroul de Patente, Einstein şi-a început muncă pentru extinderea şi generalizarea teoriei relativităţii pentru toate sistemele de coordonate.
În 1909 a început următoarea etapă a misiunii sale de a ne revoluţiona percepţia cu privire la Univers. Nu a făcut altceva decât sa rescrie legile gravitaţiei. El ştia ca spaţiul şi timpul făceau parte din aceeaşi structură şi ca întreg Universul era umplut cu un material în 4 dimensiuni care a combinat timpul cu cele trei dimensiuni ale spaţiului, ce a fost numit "spaţiu-timp" şi elementul cheie era ca putea fi curbat şi întins.
Din nou, pentru a-şi completa teoria, Einstein a folosit matematica. El a reuşit sa transpună curbura spaţiului şi a timpului într-o ecuaţie, o combinaţie dintre matematică şi fizica, în care "materia îi spune spaţiu-timpului cum sa se curbeze, iar spaţiul-timpul îi spune materiei cum sa se mişte".
Când Einstein a publicat lucrarea despre relativitatea generală, în 1915, aproape nimeni nu a observat, deoarece în acel moment Europa era copleşită de un război mondial de peste un an. Aşadar nu a fost văzută de la început ca o mare descoperire, deoarece majoritatea oamenilor nu ştiau sa citească ziarele. Teoria lui Einstein putea fi pierdută decenii întregi, dacă nu ar fi existat muncă astronomului englez Arthur Eddington a cărui experiment avea sa zguduiasca lumea.
În 1919, Arthur Eddington şi-a luat telescopul pe insulă tropicală Principe din Oceanul Atlantic pentru a fotografia o eclipsă solară. Teoria lui Einstein a prezis ca trecerea lunii va fi şi ea afectată de deformarea spaţiului şi timpului şi ca unele obiecte masive precum Soarele ar putea acţiona ca o lupă prin curbarea luminii în jurul sau. Fotografiile cu eclipsa de soare făcute de Eddington au arătat ca stelele din roiul Hyades păreau sa fie în poziţii greşite. Lumina care venea de la ele fusese curbată. Teoria lui Einstein fusese demonstrată şi de data asta momentul a fost perfect. A foua zi, Einstein a devenit o celebritate mondială, făcându-l un fizician de talie internaţională. A devenit cel mai cunoscut om de ştiinţă care trăise vreodată.
Prin teoria sa despre un Univers construit printr-o deformare a spaţiu-timpului, Albert Einstein a schimbat radical percepţia despre cosmos. După ce alte persoane au început sa exploreze teoria lui Einstein, au descoperit ca era mai puternică decât şi-au imaginat vreodată. Nu doar ca ne-a descris structura Universului, dar ne putea spune şi istoria lui.
PREMIUL NOBEL
În 1920 a primit Premiul Nobel pentru Fizica (pentru explicarea legilor efectului fotoelectric). Banii i-a oferit săracilor din Berlin. Din 1928, odată cu dezvoltarea fizicii cuantice, supremaţia lui Einstein în fizica a încetat.
UN ATEU CONVINS
Intr-o scrisoare din 1954, redactată în limba germană şi adresată filosofului Eric Gutkind, Albert Einstein, evreu la origine, respinge orice credinţă religioasă. ''Cuvântul 'Dumnezeu' nu este pentru mine altceva decât expresia şi produsul slăbiciunilor umane, iar Biblia este o culegere de legende venerabile, însă destul de primitive'', scria Einstein de la Universitatea din Princeton, New Jersey, cu un an înaintea morţii sale, în aprilie 1955. "Nicio interpretare, indiferent cât de subtilă, nu va schimba nimic (pentru mine)", a adăugat omul de ştiinţă în misiva sa de o pagină şi o jumătate adresată filosofului german.
TEORIA BIG-BANG-ULUI
Prin formularea teoriei Big Bang-ului de către preotul catolic Georges Lemaître, acesta stabilea un moment al creaţiei în Univers. Multora nu le-a plăcut ideea, iar unul dintre ei era Einstein. La fel ca mulţi alţii, Albert Einstein avea ideii preconcepute, cu privire la ceea ce era firesc în Univers, ceea ce considera a fi raţional. Pentru el nu există se pare întrebarea "Ce a fost înainte de început?", "Cum a început totul?". Pentru a evita polemicile, Einstein a spus ca nu a existat un început, ca a fost şi va fi mereu un Univers.
Einstein respingea teoria Big Bang-ului, iar în 1929 se duce la observatorul Mount Wilson, lângă Los Angeles, cel mai mare telescop din lume care există pe atunci. Astronomul american Edwin Hubble studiase galaxiile îndepărtate şi a descoperit ca aproape toate se îndepărtau de noi. Cu cât erau mai depărtate cu atât mai repede se îndepărtau. Era o dovadă spaţio-temporală ca Universul era în expansiune. În acel moment teoria universului static a lui Einstein a fost combătută şi îşi recunoaşte greşeala spunând "A fost cea mai mare greşeală".
GERMANIA NAZISTĂ
În 1933 fiind de origine evreiască cărţile sale au fost arse de hitlerişti la Berlin, iar averea i-a fost confiscată. Einstein, care preda deja în SUA, nu s-a mai întors niciodată în Germania nazistă.
BOMBA ATOMICĂ
Ascensiunea lui Hitler l-a determinat sa renunţe la convingerile pacifiste şi a fost de acord cu construirea bombei atomice, sugerând guvernului american sa creeze una.
După exploziile de la Hiroşima şi Nagasaki, a devenit un îndârjit susţinător al dezarmării nucleare. Totodată, ca evreu, a respins propunerea de a deveni preşedinte al Israelului, considerând ca el este fizician nu politician.
DECESUL
La 18 aprilie 1955, după o perioadă de viaţă singuratică şi liniştită la Princeton, New Jersey, SUA, s-a stins din viaţă marele fizician Albert Einstein, din cauza unei boli netratate şi refuzul de a i se efectua o intervenţie chirurgicală. Einstein spunea cândva: "Nu-i asculta pe oamenii care au răspunsurile, ascultai-i pe cei care au întrebările".
E=mc2
Cea mai faimoasă ecuaţie a lui Einstein E=mc2, ca multe dintre ecuaţiile sale are proprietatea de a echivala doua lucruri, la care nu te aştepţi sa fie egale. Ecuaţia ne spune ca energia (E) şi masa (m) sunt, în esenţă, identice. Sunt echivalente şi se pot inversa, schimba, iar rata de schimb este c2 unde "c" este viteza luminii. Deci "c" la pătrat este un număr foarte mare. O modalitate de a citi ecuaţia ar fi ca o cantitate uriaşă de energie poate fi convertită într-o cantitate mică de materie, dar citind ecuaţia de la capătul opus ne spune ca o cantitate mică de materie poate fi transformată într-o cantitate uriaşă de energie.
Puterea ecuaţie E=mc2 a depăşit cu mult puterea teoretică. La începutul anilor 1920, prietenul lui Einstein, Arthur Eddington, a realizat ca ecuaţia celebră a fost secretul prin care stelele precum Soarele produc o uriaşă cantitate de căldură şi de lumina. În adâncul şi inima stelelor presiunea şi temperatura sunt atât de ridicate încât nucleele de hidrogen se lovesc reciproc fuzionând şi creând în cele din urma nucleul de heliu. În acest proces, o cantitate infimă de materie este convertită în energie. Albert Einstein a realizat ca poate am putea sa valorificăm acest proces pe Pământ, şi sa creăm noi înşine energie, sau de ce nu o armă, mai exact o bombă nucleară.
