Albert Einstein: Życie genialnego fizyka


Albert Einstein był fizykiem niemiecko-amerykańskim i prawdopodobnie najbardziej znanym naukowcem XX wieku. Jego teoria względność, który opisuje dynamikę światła i niezwykle masywnych bytów, obok jego pracy w jednym z filarów współczesnej fizyki mechanika kwantowa, który koncentruje się na sferze subatomowej.

Wychowanie i edukacja Einsteina

Einstein urodził się w Ulm, w niemieckim kraju związkowym Wirtembergia, 14 marca 1879 r., Zgodnie z biografią organizacja Nagrody Nobla. Jego rodzina przeprowadziła się do Monachium sześć tygodni później, aw 1885 roku, gdy miał 6 lat, zaczął uczęszczać do katolickiej szkoły podstawowej Petersschule.

Wbrew powszechnemu przekonaniu Einstein był dobrym uczniem. „Wczoraj Albert otrzymał oceny, znów był numerem jeden, a jego karta raportu była genialna” – napisała kiedyś matka do swojej siostry, zgodnie z Niemiecka strona internetowa poświęcony spuściźnie Einsteina. Ale kiedy później przeniósł się do gimnazjum w Luitpold, młody Einstein nie był w stanie poradzić sobie z autorytarną postawą szkoły, a jego nauczyciel powiedział kiedyś o nim „nigdy nie dotrze”.

W 1896 roku, w wieku 17 lat, Einstein wstąpił do Szwajcarskiej Federalnej Szkoły Politechnicznej w Zurychu, aby zostać przeszkolonym jako nauczyciel fizyki i matematyki. Kilka lat później uzyskał dyplom i uzyskał obywatelstwo szwajcarskie, ale nie mógł znaleźć pracy nauczyciela. Przyjął więc stanowisko asystenta technicznego w szwajcarskim urzędzie patentowym.

Einstein ożenił się z Milevą Maric, swoją wieloletnią miłością i byłym studentem, w 1903 roku. Rok wcześniej mieli nieślubne dziecko, które zostało odkryte przez uczonych dopiero w latach 80. XX wieku, kiedy prywatne listy ujawniły jej istnienie. Córka, zwana w listach Lieserl, mogła zostać podważona psychicznie i albo zmarła młodo, albo została adoptowana, gdy miała rok. Einstein miał dwoje innych dzieci z Mariciem, Hansem Albertem i Eduardem, urodzonymi odpowiednio w 1904 i 1910 roku.

Jak Einstein zmienił fizykę

Einstein uzyskał stopień doktora w fizyce w 1905 r. – roku, który jest często znany jako jego annus mirabilis („rok cudów” po łacinie), zgodnie z Biblioteka Kongresu. W tym roku opublikował cztery przełomowe artykuły o znaczącym znaczeniu dla fizyki.

W pierwszej wprowadzono nowo opracowaną ideę, że światło może przychodzić w postaci dyskretnych cząstek zwanych fotonami. Ta teoria opisuje efekt fotoelektryczny, koncepcja leżąca u podstaw współczesnej energii słonecznej. Drugi wyjaśnił ruch Browna – w którym widać niewielką ilość pyłu poruszającego się losowo na powierzchni wody – poprzez wskazanie, że woda składa się z drobnych, wibrujących cząsteczek, które kopią ten pył tam i z powrotem.

Ostatnie dwa opisały jego teoria szczególnej teorii względności, co pokazało, że obserwatorzy poruszający się z różnymi prędkościami nie zgadzają się co do wielu pomiarów, ale zgadzają się co do prędkości światła, która była stała. W tych dokumentach wprowadzono również równanie E = mc ^ 2, pokazujące równoważność masy i energii. To odkrycie jest chyba najbardziej znanym aspektem pracy Einsteina.

W 1915 r. Einstein opublikował cztery artykuły opisujące swoją teorię ogólnej teorii względności, która zaktualizowała prawa grawitacji Izaaka Newtona, wyjaśniając, że siła grawitacji powstała z wypaczeń w strukturze czasoprzestrzeni wywołanej przez masywne obiekty. Teoria ta została znacznie usprawiedliwiona w 1919 r., Kiedy brytyjski astronom Arthur Eddington obserwował gwiazdy na krawędzi Słońca podczas zaćmienia Słońca i był w stanie wykazać, że ich światło zostało ugięte przez studnię grawitacyjną Słońca, powodując przesunięcia w ich postrzeganych pozycjach .

Einstein rozwiódł się z Maricem w 1919 roku i wkrótce poślubił swoją kuzynkę Elsę Löwenthal, z którą był w związku od 1912 roku. W 1921 roku zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za pracę nad efektem fotoelektrycznym, chociaż członkowie komitetu wspomnieli również o jego „ usługi dla fizyki teoretycznej ”podczas wręczania nagrody. Decyzja o przyznaniu Einsteina była kontrowersyjna, ponieważ genialny fizyk był Żydem i pacyfistą. Narastał antysemityzm, a teoria względności nie była jeszcze postrzegana jako sprawdzona teoria, zgodnie z artykułem The Guardian.

Einstein był profesorem na Uniwersytecie Berlińskim przez pewien czas, ale uciekł z Niemiec z Löwenthalem w 1933 roku, podczas powstania Adolfa Hitlera. Zrezygnował z obywatelstwa niemieckiego i przeniósł się do Stanów Zjednoczonych, aby zostać profesorem fizyki teoretycznej w Princeton, stając się obywatelem USA w 1940 r.

W tej erze inni badacze dokonali rewolucji poprzez przeformułowanie reguł najmniejszych znanych bytów. Prawa mechaniki kwantowej zostały opracowane przez grupę kierowaną przez duńskiego fizyka Nielsa Bohra, a Einstein był ściśle zaangażowany w ich wysiłki.

Bohr i Einstein sławnie sprzeczali się z jego skrupulatnością w zakresie mechaniki kwantowej. Bohr i jego kohorty zaproponowali, aby cząstki kwantowe zachowywały się zgodnie z prawami probabilistycznymi, które Einstein uznał za niedopuszczalne, żartując, że „Bóg nie gra w kości ze wszechświatem”. Poglądy Bohra ostatecznie zdominowały większość współczesnego myślenia o mechanice kwantowej.

To zdjęcie z autografem Alberta Einsteina z wysuniętym językiem zostało sprzedane na aukcji za 125 000 $. (Zdjęcie: Arthur Sasse / Nate D. Sanders Auctions)

Późniejsze lata i dziedzictwo Einsteina

Po przejściu na emeryturę w 1945 roku Einstein spędził większość swoich późniejszych lat pracując nad metodą unifikacji grawitacji z elektromagnetyzmem w tak zwanym ujednolicona teoria pola. Wysiłek ten zaskoczył fizyka, który zmarł na pęknięcie naczynia krwionośnego w pobliżu jego serca 18 kwietnia 1955 r.

Ciało Einsteina zostało poddane kremacji, a jego prochy rozłożone w nieujawnionym miejscu, zgodnie z Amerykańskie Muzeum Historii Naturalnej. Ale lekarz wykonał wcześniej nieautoryzowaną kraniotomię, a następnie usunął i uratował mózg Einsteina.

Mózg był przedmiotem wiele testów na przestrzeni dziesięcioleci, co sugeruje, że ma dodatkowe fałdowanie w szarej materii, miejscu świadomego myślenia. W szczególności w płatach czołowych pojawiło się więcej fałd, które zostały powiązane z abstrakcyjnym myśleniem i planowaniem. Jednak wyciąganie jakichkolwiek wniosków na temat inteligencji na podstawie jednego okazu jest problematyczne, według Erica H. Chudlera, neurobiolog z University of Washington.

Oprócz swojej niesamowitej spuścizny dotyczącej teorii względności i mechaniki kwantowej Einstein przeprowadził mniej znane badania w metodę chłodzenia, która nie wymagała stosowania silników, ruchomych części ani chłodziwa. Był także niestrudzonym orędownikiem antywojennym, pomagając znaleźć Biuletyn Naukowców Atomowych, organizacja zajmująca się ostrzeganiem społeczeństwa przed zagrożeniami związanymi z bronią nuklearną.

Teorie Einsteina dotyczące teorii względności jak dotąd utrzymywały się spektakularnie jako modele predykcyjne. Astronomowie odkryli, że, jak przewidywał legendarny fizyk, światło odległych obiektów jest soczewkowane przez masywne, bliższe byty, zjawisko znane jako soczewkowanie grawitacyjne, co pomogło nam zrozumieć ewolucję wszechświata. W 2016 r. Advanced LIGO (obserwatorium fal grawitacyjnych z interferometrem laserowym) ogłosiło również pierwsze w historii bezpośrednie wykrywanie fale grawitacyjne, stworzony, gdy jest ogromny gwiazdy neutronowe a czarne dziury łączą się i wytwarzają zmarszczki w materii czasoprzestrzeni.

Dodatkowe zasoby: