ALBERT  EINSTEIN

 

 Jeden z najwybitniejszych umysłów w historii nauki. Żył w latach 1879-1955. Znany jest przede wszystkim jako twórca teorii względności. Nazwa ta obejmuje właściwie dwie teorie; pierwsza to szczególna teoria względności, sformułowana w 1905 r., druga zaś to ogólna teoria względności, sformułowana w 1915 r. Tę ostatnią byłoby chyba lepiej nazwać Einsteina teorią grawitacji.
Powszechnie znana maksyma mówi, że "wszystko jest względne". Teoria Einsteina nie jest jednak powtórzeniem tego filozoficznego banału.

 Oczywiste jest, że subiektywne postrzeganie czasu i przestrzeni zależy od obserwatora. Jednakże przed Einsteinem większość ludzi uważała, że za tymi subiektywnymi wrażeniami kryje się czas absolutny i rzeczywiste odległości, które można mierzyć w sposób obiektywny za pomocą dokładnych przyrządów pomiarowych. Einstein odrzucił pojęcie czasu absolutnego, co spowodowało rewolucję w nauce.

Fundamentami teorii względności są dwa proste założenia oparte na doświadczeniu.

Założenia te były wcześniej niedostrzegane lub uporczywie odrzucane.

 W  drugim rozdziale pracy Einsteina opublikowanej w roku 1905 czytamy:

 1.Prawa rządzące zmianami stanów układów fizycznych nie zależą od tego, do którego spośród poruszających się względem siebie ruchem jednostajnym układów współrzędnych odnosimy te zmiany.

2.Każdy promień świetlny porusza się w „spoczywającym” układzie współrzędnych z określoną prędkością c, niezależnie od tego czy źródło, z którego został wysłany porusza się, czy spoczywa.

Jeśli chcemy zrozumieć teorię względności, musimy w pełni  zrozumieć te założenia.

Założenie pierwsze to stwierdzenie, że wszystkie prawa przyrody są jednakowe są jednakowe w układach odniesienia poruszających się względem siebie ruchem jednostajnym.

Drugie stwierdza, że prędkość światła w próżni jest jednakowa bez względu na to w jakim układzie odniesienia ją mierzymy.

Chcąc na tych dwóch zasadach zbudować konsekwentną i prawdziwą fizykę trzeba poddać gruntownej rewizji nasze wyobrażenia o czasie i przestrzeni. Rzecz niemal nie do wiary, że te podstawowe, oparte na intuicji pojęcia nie były wcześniej w fizyce definiowane.

Od piętnastego czy szesnastego roku życia pasjonowało Einsteina pytanie: co by się stało gdyby ktoś próbował dogonić promień światła? Nad zagadnieniem tym myślał długie lata.

Jego rozwiązanie doprowadziło do powstania  szczególnej teorii względnosci.

Na przykładzie tym widać charakterystyczne cechy geniuszu Einsteina . Pierwsza i najwyraźniejsza to umiejętność dziwienia się . Druga to zdolność myślenia latami nad tym samym problemem, aż ciemność nie zmieni się w światło zrozumienia . I trzecia – to umiejętność formułowania prostych myślowych doświadczeń, które należycie przeanalizowane- zmieniają nasze wyobrażenia o otaczającym nas świecie.
     Z teorii względności Einsteina wynika między innymi, że materia i energia są w pewnym sensie równoważne, przy czym ich zależność opisuje wzór E=mc2, w którym E oznacza energię, m - masę, a c - prędkość światła. Skoro c wynoszące 300 000 kilometrów na sekundę jest już bardzo dużą wielkością, to c2 (tzn. c mnożone przez c) jest po prostu wielkością olbrzymią. Wynika z tego, że nawet częściowa przemiana małej ilości materii wyzwala ogromną ilość energii. Oczywiście, nie można zbudować elektrowni jądrowej opierając się wyłącznie na wzorze E=mc2. Należy sobie uświadomić, że w pracach nad wykorzystaniem energii atomowej odegrało ważną rolę wielu innych ludzi, ale znaczenie wkładu Einsteina jest bezdyskusyjne. Co więcej, to właśnie list Einsteina przekazany prezydentowi Rooseveltowi w 1939 r., wskazujący na możliwość skonstruowania broni atomowej i podkreślający wagę, jaką ma wyprzedzenie Niemców przez Stany Zjednoczone w budowie takiej broni, przyczynił się do rozpoczęcia prac nad Projektem Manhattan, które doprowadziły do zbudowania pierwszej bomby atomowej.

 

 

 

Szczególna teoria względności budziła ostre kontrowersje, ale wszyscy zgadzali się, że jest to najbardziej zdumiewająca teoria naukowa, jaka była i będzie kiedykolwiek stworzona. Pod tym względem wszyscy się mylili, albowiem punktem wyjścia ogólnej teorii względności Einsteina jest założenie, że przyciąganie grawitacyjne nie wynika z działania sił fizycznych w normalnym rozumieniu tego pojęcia, ale jest rezultatem zakrzywienia samej przestrzeni. Trudno o bardziej zdumiewający pomysł! Jak można zmierzyć zakrzywienie przestrzeni? Co to w ogóle znaczy, że przestrzeń jest zakrzywiona? Einstein nie tylko wysunął taką koncepcję, ale nadał jej jasną formę matematyczną, dzięki czemu jego teoria pozwala wysuwać dokładne i nadające się do doświadczalnego sprawdzenia przewidywania. Przeprowadzone obserwacje - z których najdonioślejsze zostały zrobione w czasie całkowitego zaćmienia Słońca - wielokrotnie potwierdziły prawidłowość równań Einsteina.
    Ogólna teoria względności pod wieloma względami różni się od innych teorii naukowych. Po pierwsze, Einstein nie oparł swojej teorii na dokładnych eksperymentach, lecz przy jej formułowaniu kierował się raczej względami symetrii i matematycznej elegancji a więc pozostawał na gruncie rozumowym, racjonalistycznym.

    Najlepiej znanymi osiągnięciami Einsteina są dwie teorie względności, ale inne dokonania oczywiście też zapewniłyby mu sławę naukową. W istocie, Einstein uzyskał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki przede wszystkim za pracę wyjaśniającą ważne zjawisko fotoelektryczne, które stanowiło do owego czasu zagadkę dla fizyków. W swoim opracowaniu założył, że istnieją fotony, czyli cząstki światła. Ponieważ na długo przedtem stwierdzono w doświadczeniach poświęconych interferencji, że światło składa się z fal elektromagnetycznych, fale zaś i cząstki uznawano za pojęcia w sposób oczywisty przeciwstawne, wobec tego hipoteza Einsteina stanowiła radykalne i paradoksalne zaprzeczenie klasycznej teorii. Okazało się jednak, że jego wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego ma duże znaczenie praktyczne, a hipoteza istnienia fotonów wywarła istotny wpływ na rozwój teorii kwantów i stanowi obecnie jej integralną część.
    Przy ocenie znaczenia Einsteina nasuwa się porównanie z Isaakiem Newtonem. Teorie Newtona są w zasadzie łatwe do zrozumienia, a jego geniusz wyraził się w tym, że to on pierwszy je sformułował. Natomiast teorie względności Einsteina są bardzo trudne do zrozumienia, nawet gdy ktoś korzysta ze szczegółowych objaśnień. O ile zatem trudniej było je stworzyć! Niektóre koncepcje Newtona stały w radykalnej sprzeczności z panującymi ówcześnie poglądami naukowymi, jednak jego teoria nigdy nie wydawała się wewnętrznie sprzeczna. Inaczej jest w wypadku teorii względności, która obfituje w pozorne paradoksy. Geniusz Einsteina polegał między innymi na tym, że na samym początku, kiedy jego koncepcje wciąż jeszcze były nie sprawdzonymi hipotezami początkującego badacza, w obliczu jawnych sprzeczności nie poddał się i nie zrezygnował. Zamiast tego pracował usilnie, dopóki nie zdołał wykazać, że sprzeczności są jedynie pozorne i w każdym przypadku istnieje subtelny, ale poprawny sposób rozwiązania paradoksu ? Dziś uważamy, że teoria Einsteina jest w istocie bardziej "poprawna" niż teoria Newtona. 
   W większości wypadków do rozwoju jakiejś ważnej idei przyczyniło się wielu ludzi. Tak było z pewnością  było z  rozwojem elektromagnetyzmu. Powstanie teorii względności nie było stuprocentową zasługą samego tylko Einsteina, ale to on przyczynił się do tego w największym stopniu. Należy uczciwie powiedzieć, że teorie względności są dziełem jednego, wybitnego geniusza w stopniu daleko większym niż jakiekolwiek inne idee o porównywalnym znaczeniu.

 

 

 

 

 

 

 

 


    Einstein urodził się w 1879 r. w Ulm w Niemczech. Uczęszczał do szkoły średniej w Szwajcarii, został obywatelem szwajcarskim w 1901 r. Otrzymał stopień doktorski w 1905 r. na uniwersytecie w Zurychu, ale wówczas nie udało mu się uzyskać posady na jakiejś wyższej uczelni. W tym samym roku opublikował swoje prace na temat szczególnej teorii względności, zjawiska fotoelektrycznego i teorii ruchów Browna. W ciągu paru lat prace te, a zwłaszcza praca na temat względności, sprawiły, że zaczął być uważany za jednego z najwybitniejszych i najbardziej oryginalnych uczonych na świecie. Jego teorie były wysoce kontrowersyjne; żaden z nowożytnych uczonych, z wyjątkiem Darwina, nie wzbudził tylu sporów co Einstein. Mimo to w 1913 r. został mianowany profesorem na uniwersytecie w Berlinie i w tym samym czasie został dyrektorem Instytutu Fizyki Cesarza Wilhelma i członkiem Pruskiej Akademii Nauk. Stanowiska te dały mu możliwość poświęcenia tyle czasu na badania naukowe, ile sam pragnął. Rząd niemiecki nie miał żadnych powodów, by żałować, iż tak niezwykle hojnie obdarzył Einsteina stanowiskami: już dwa lata później Einsteinowi udało się sformułować ogólną teorię względności, a w 1921 r. przyznano mu Nagrodę Nobla. W drugiej połowie życia Einstein cieszył się światową sławą.
     Ze względu na żydowskie pochodzenie Einsteina jego sytuacja w Niemczech po dojściu Hitlera do władzy stała się niebezpieczna. W 1933 r. przeniósł się więc do Princeton w stanie New Jersey, gdzie pracował w Institute for Advanced Study, a w 1940 r. został obywatelem Stanów Zjednoczonych. Pierwsze małżeństwo Einsteina zakończyło się rozwodem, drugie było chyba szczęśliwe. Z pierwszą żoną miał dwoje dzieci, chłopców. Zmarł w 1955 roku w Princeton.

     Einstein interesował się zawsze sprawami otaczającego go świata i często zabierał głos w kwestiach politycznych. Był konsekwentnym przeciwnikiem politycznej tyranii, zagorzałym pacyfistą . W sprawach ubrania i zwyczajów towarzyskich był wyraźnym indywidualistą. Miał wielkie poczucie humoru, cechowała go skromność. Był także dość utalentowanym skrzypkiem. Treść napisu, jaki widnieje na nagrobku Newtona, zapewne w jeszcze większym stopniu pasowałaby do Einsteina: "Niech cieszą się śmiertelnicy, że istniała tak wielka ozdoba rasy ludzkiej!"

 

 

 

 

 zobacz więcej