Boldog születésnapot, Albert Einstein | Human World

Albert Einstein 1947-ben, a Wikimedia Commonson keresztül.

1879. március 14. Ez Albert Einstein születésének évfordulója.

Einstein a németországi Ulmban született, ahol egy nagybátyja – Jakob Einstein mérnök – bevezette őt a tudományokba és a matematikába. 17 évesen beiratkozott a Svájci Politechnikai Intézetbe, miután az előző évben megbukott a felvételi vizsgán. 1900-ban diplomázott, és 1902-ben junior szabadalmi vizsgáló lett a svájci Berni Szabadalmi Hivatalban, ahol az elektromos berendezésekre szakosodott.

Az 1905-ös év Einstein csodatéveként vált ismertté. Ekkor 26 éves volt, és ebben az évben négy olyan dolgozatot publikált, amelyek átformálták a fizikát.

Albert Einstein 1904-ben, 25 évesen.

Fotóelektromos hatás. Az első magyarázta meg az úgynevezett fotoelektromos hatást – a mai elektronika egyik alapját -, amelynek gyakorlati alkalmazásai közé tartozik a televízió is. A fotoelektromos effektusról szóló tanulmánya segített a kvantummechanika útját egyengetni azzal, hogy megállapította, hogy a fény egyszerre részecske és hullám. Ezért a munkájáért Einstein később fizikai Nobel-díjat kapott.

Brown-mozgás. Egy másik 1905-ös tanulmány a Brown-mozgással kapcsolatban. Ebben Einstein megállapította, hogy a folyadékban lévő részecskék látszólag véletlenszerű mozgása (Brown-mozgás) az atomok és molekulák mozgásának kiszámítható, mérhető része. Ez segített megalapozni a hő kinetikus molekuláris elméletét, amely szerint, ha valamit felmelegítünk, annak molekulái rezegni kezdenek. Ugyanekkor Einstein véglegesen megerősítette, hogy az atomok és molekulák valóban léteznek.

Speciális relativitáselmélet. Szintén 1905-ben Einstein közzétette a Speciális relativitáselméletét. Előtte a tér, az idő és a tömeg abszolútnak tűnt – mindenki számára egyformának. Einstein kimutatta, hogy a különböző emberek másképp érzékelik a tömeget, a teret és az időt, de ezek a hatások nem mutatkoznak meg, amíg nem kezdünk el közel fénysebességgel mozogni. Ekkor tapasztaljuk például, hogy egy gyorsan haladó űrhajón az idő lelassul, miközben a hajó tömege növekszik. Einstein szerint egy fénysebességgel haladó űrhajónak végtelen tömege lenne, és egy végtelen tömegű testnek végtelen a mozgással szembeni ellenállása is. És ezért nem tud semmi sem gyorsulni a fénysebességnél nagyobb sebességre. Einstein speciális relativitáselméletének köszönhetően a fényt ma már abszolút értéknek tekintjük a tér, az idő és az anyag változó értékeinek univerzumában.

A tömeg-energia egyenértékűség. A negyedik 1905-ös dolgozat azt állította, hogy a tömeg és az energia egyenértékű. Talán tudsz valamit ebből a munkából Einstein híres E=mc2 egyenletéből. Ez az egyenlet azt jelenti, hogy az energia (E) egyenlő a tömeg (m) és a fénysebesség (c) négyzetének a szorzatával. Egyszerűen hangzik? Bizonyos értelemben az is. Azt jelenti, hogy az anyag és az energia ugyanaz a dolog. Ugyanakkor nagyon mélyreható is, részben azért, mert a fénysebesség egy hatalmas szám. Amint az egyenletből kiderül, kis mennyiségű tömeg nagy mennyiségű energiává alakítható … mint az atombombákban. Egyébként ugyanez a tömeg energiává alakítása okozza a csillagok ragyogását.

Az általános relativitáselméletében Einstein kimutatta, hogy az anyag a tér görbülését okozza, mint ezen az ábrán, ahol a csillagfényt a Nap gravitációja hajlítja.

De Einstein nem állt meg itt. Már 1911-ben megjósolta, hogy a nagy tömeg, például egy csillag közelében elhaladó fény elhajlik. Ez az elképzelés vezetett 1916-ban az Általános relativitáselméletéhez. Ez a tanulmány megalapozta a gravitáció modern elméletét, és megadta nekünk a görbült tér fogalmát. Einstein például kimutatta, hogy a kis tömegek, például a bolygók, gödröcskéket képeznek a téridőben, amelyek alig befolyásolják a csillagfény útját. A nagy tömegek, például a csillagok azonban mérhetően görbült teret eredményeznek.

A tény, hogy a Napunk körüli görbült tér mérhető volt, lehetővé tette más tudósok számára, hogy bizonyítsák Einstein elméletét. 1919-ben két, Arthur Eddington által szervezett expedíció lefényképezte a napfogyatkozás során láthatóvá vált csillagokat a Nap közelében. Ezeknek a csillagoknak az égi gömbön elfoglalt valódi helyzetükhöz viszonyított elmozdulása megmutatta, hogy a Nap gravitációja valóban görbíti a teret, így a Nap közelében haladó csillagfény elhajlik eredeti útvonalától. Ez a megfigyelés megerősítette Einstein elméletét, és Einsteint ismertté tette.

Érdekes módon Einstein elméletei olyan elemeket tartalmaztak, amelyeket ő maga sem tudott elfogadni. Bizonyos szempontból nem akart túlságosan elszakadni a newtoni/maxwelli elméletektől, amelyekre a munkája épült.

Nem fogadta el például a kvantummechanika néhány tételét, például a meghatározatlanság gondolatát. Az 1920-as évek végére a kvantummechanika a modern fizika élvonalába került, Einstein azonban számos új elméletet soha nem fogadott el teljesen. Kijelentette:

Isten nem kockázik.

Az 1916-os Einstein-elmélet szerint az univerzumnak vagy tágulnia vagy zsugorodnia kellene. Einstein ezt az elképzelést nem tudta elfogadni, ezért 1917-ben bevezetett az elméletébe egy kozmológiai állandót, amely lehetővé tette, hogy a világegyetem stacionárius legyen. Edwin Hubble azonban 1929-ben megfigyelési bizonyítékot szerzett arra, hogy a világegyetem valóban tágul. Einstein kénytelen volt felülvizsgálni elméletét. A kozmológiai állandó bevezetését a legnagyobb baklövésének nevezte.

Az Einstein-legendának ez a része talán világméretű népszerűségének egyik okát illusztrálja. A nagy zseni olyan módon tudta elképzelni a világegyetem mechanizmusait, amit sokan közülünk még csak nehezen tudnak felfogni. Képzelőereje válaszokat adott neki olyan kérdésekre, amelyeket legtöbbünknek eszébe sem jutott volna feltenni.

Mégis hajlamos maradt az elfogultságokra és gyarlóságokra, és ezáltal alapvetően emberi maradt… akárcsak mi mindannyian.

Lényeg a lényeg: Albert Einstein 1879. március 14-én született. A speciális relativitáselméletét 1905-ben, az általános relativitáselméletét pedig 1916-ban publikálta. Munkája betetőzte a tudomány több korábbi évszázadának munkáját … és elindította a modern fizikát.

Deborah Byrd 1991-ben létrehozta az EarthSky rádiósorozatot, 1994-ben pedig megalapította az EarthSky.org-ot. Ma ennek a honlapnak a főszerkesztője. Díjak garmadáját nyerte el a műsorszolgáltató és tudományos közösségektől, többek között egy 3505 Byrd nevű aszteroidát neveztek el a tiszteletére. Byrd 1976 óta tudománykommunikátor és oktató, aki hisz a tudományban, mint a világ javát szolgáló erőben és a 21. század létfontosságú eszközében. “Az EarthSky szerkesztőjének lenni olyan, mintha egy nagy globális partit rendeznék a menő természetbarátok számára” – mondja.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.