Co o nim wiemy?

urodził się 14 marca 1879 roku w  Ulm, w Cesarstwie Niemieckim, zmarł 18 kwietnia 1955 roku z  Princeton, w USA. Był fizykiem, twórcą teorii względności, jednym z twórców teorii kwantów i fizyki statystycznej. Wychował się w żydowskiej rodzinie kupieckiej, która 1880 przeniosła się z Ulm do Monachium, a 1894 do Mediolanu. W latach 1896–1900 Einstein studiował na politechnice w Zurychu. Po ukończeniu studiów bezskutecznie poszukiwał pracy na różnych uniwersytetach. Pracował jako korepetytor, nauczyciel matematyki, wreszcie w okresie 1902–08 jako ekspert w federalnym biurze patentowym w Bernie. To mało absorbujące zajęcie pozostawiało mu czas na zgłębianie zasad fizyki. W rezultacie tych przemyśleń Einstein napisał (1902–05) prace, które ukazały się (1905) w prestiżowym niemieckim miesięczniku „Annalen der Physik”.

Wyłożone w nich teorie wkrótce zyskały uznanie i Einstein 1909 został profesorem uniwersytetu w Zurychu, następnie (1911–12) — niemieckiego uniwersytetu w Pradze, a 1912 — politechniki w Zurychu. W 1913 został członkiem Akademii Nauk w Berlinie. W 1914 przeniósł się do Berlina, gdzie był dyrektorem specjalnie dla niego utworzonego Instytutu Fizyki, z prawem wykładania na tamtejszym uniwersytecie.

Podczas studiów w Zurychu, 1897 Albert Einstein poznał Milevę Marić, Serbkę. Miał z nią dwóch synów. W 1919 rozwiódł się z Marić; w ramach ugody rozwodowej przekazał jej Nagrodę Nobla, którą otrzymał dopiero 1921 za odkrycie praw zjawiska fotoelektrycznego i prace z zakresu fizyki teoretycznej. Drugie małżeństwo zawarł ze swą kuzynką Elsą Lowenthal.W 1933 został zmuszony do opuszczenia Niemiec.

Na znak protestu przeciw hitleryzmowi zrzekł się obywatelstwa niemieckiego i członkostwa Akademi Nauk w Berlinie. Wyjechał do Stanów Zjednoczonych, osiedlił się w Princeton, gdzie pracował do końca życia w Institute for Advanced Study.

Einstein jest uważany za jednego z najwybitniejszych fizyków w historii nauki; choć był przede wszystkim teoretykiem, był też autorem kilku ciekawych pomysłów eksperymentalnych (doświadczenie Einsteina–de Haasa), a także technicznych (otrzymał kilka patentów). Pisał książki, w których popularyzował własne teorie, m.in. Istota teorii względności (1922, wydanie polskie 1962), Mein Weltbild (1935) oraz Ewolucja fizyki (1947, wspólnie z L. Infeldem, wydanie polskie 1962).

Zmarł 18 IV 1955 w Princeton (stan New Jersey). Na życzenie Einsteina jego zwłoki zostały poddane kremacji, a prochy rozsypano w nieznanym miejscu.

Szczególna teoria względności

Jako podstawę tej teorii Albert Einstein przyjął dwa postulaty: 1) prawa przyrody są jednakowe dla wszystkich obserwatorów w ruchu jednostajnym prostoliniowym; 2) prędkość światła nie zależy od ruchu jego źródła. Z tych założeń wynika, że odstęp czasu między dwoma zdarzeniami nie ma charakteru absolutnego, lecz zależy od obserwatora, podobnie jak mierzona przezeń długość odcinka. Te dwa ważne wyniki, relatywistyczna dylatacja czasu i skrócenie długości, zostały następnie potwierdzone w wielu doświadczeniach. H. Minkowski podał 1908 elegancki formalizm szczególnej teorii względności, wprowadzając tzw. czasoprzestrzeń.

Wzór E = mc2 Einstein zaproponował we IX 1905, a 1907 wyprowadził podstawową zasadę równoważności masy grawitacyjnej i masy bezwładnej, będącą kluczem do ogólnej teorii względności. Opracowanie całej tej teorii potrwało jednak do 1915.

Teoria względności, zwłaszcza szczególna, spotkała się początkowo z wielkim oporem ze względu na trudny do pogodzenia z tzw. zdrowym rozsądkiem opis czasu i przestrzeni. Dziś jest to fundament rozumienia przyrody. Szczególna teoria względności stanowi podstawę konstrukcji akceleratorów cząstek, a kinematyka relatywistyczna jest potwierdzona tysiącami doświadczeń nad rozpraszaniem cząstek o wysokich energiach.

Ogólna teoria względności
Okres 1914–16 to lata najintensywniejszej pracy nad ogólną teorią względności, w której po raz pierwszy od czasów I. Newtona zostały poddane rewizji prawa grawitacji. Nowe ujęcie grawitacji pozwoliło Einsteinowi wyjaśnić ilościowo znaną od dawna wartość ruchu peryhelium Merkurego, przewyższającą tę, która wynikała z mechaniki Newtona. Einstein podał też ilościowe przewidywania odchylenia promienia świetlnego w polu grawitacyjnym Słońca. Zostały one potwierdzone przez astronomiczne obserwacje, które prowadził zespół kierowany przez A. Eddingtona, położeń gwiazd na niebie podczas całkowitego zaćmienia Słońca 1919. Wyniki tych obserwacji uznał Einstein za ostateczny dowód słuszności swej teorii.

W ogólnej teorii względności zjawisko powszechnego ciążenia jest spowodowane wystąpieniem krzywizny czasoprzestrzeni, która jest przestrzenią bardziej ogólną niż nie mająca krzywizny czasoprzestrzeń Minkowskiego. Właściwości geometryczne tej ogólnej czasoprzestrzeni zależą od ruchu i rozkładu materii oraz pól, i z kolei same określają ruch materii oraz mają wpływ na pola. Zależność ta jest określona przez równania Einsteina. Rozwiązaniami tych równań są czasoprzestrzenie odpowiadające rozmaitym sytuacjom fizycznym, a jedną z nich, dla przypadku gdy nie ma materii i pól, jest czasoprzestrzeń Minkowskiego. W teorii tej nie ma żadnych wyróżnionych układów odniesienia. Pojawiają się one jednak wtedy, gdy rozwiązania równań Einsteina mają pewnego rodzaju symetrie. Ogólna teoria względności przewiduje poprawki do ruchu ciał i światła w polu grawitacyjnym. Wpływ grawitacyjnego pola Ziemi na energię fotonów został potwierdzony 1957 doświadczalnie w tzw. zjawisku Mössbauera. Potwierdzeniem teorii jest także m.in. zaobserwowane w widmach białych karłów i Słońca oraz pulsarów podwójnych poczerwienienie grawitacyjne, tj. zwiększenie długości fal elektromagnetycznych przy opuszczaniu obszaru o niższym potencjale grawitacyjnym, czyli powierzchni gwiazdy. Ogólna teoria względności znalazła duże zastosowanie w astrofizyce i kosmologii, umożliwia m.in. konstruowanie modeli kosmologicznych Wszechświata (jeden z takich modeli tłumaczy zaobserwowane zjawisko ucieczki odległych galaktyk rozszerzaniem się Wszechświat).

Einstein jako pierwszy podał teorię fal grawitacyjnych (1916), był także twórcą ogólnej relatywistycznej kosmologii (1917).

A czego być może nie wiemy?

Gdybym go spotkał, z przyjemnością postawiłbym mu piwo, ale raczej niechętnie przedstawiłbym go mojej siostrze – tak niekonwencjonalnie wypowiedział się o słynnym naukowcu Dennis Overbye, autor książki „Einstein in Love”. Z biografii, będącej zwieńczeniem dziesięcioletnich poszukiwań, wyłania się postać człowieka, który w życiu prywatnym był przede wszystkim: niewierny, nieodpowiedzialny, niedojrzały. Jako odkrywca Einstein nie miał sobie równych.

Einstein miał najniższą średnią w grupie na studiach. Prześlizgiwał się z roku na rok i był jednym z nielicznych, którym nie zaoferowano posady.

Nauka była dla niego wszystkim. Ucieczką od chaosu codzienności, ostoją, oazą imperatywem. Sam geniusz miał do siebie duży dystans. Swoje największe odkrycie komentował: „Dlaczego właśnie ja sformułowałem zasadę względności? Ile razy zadaję sobie to pytanie wydaje mi się, że przyczyna jest następująca: Normalny dorosły człowiek w ogóle nie rozmyśla nad problemami czasu i przestrzeni. W jego mniemaniu przemyślał to już w dzieciństwie. Ja jednak rozwijałem się intelektualnie tak wolno, że czas i przestrzeń zajmowały moje myśli nawet wtedy, gdy stałem się już dorosły”.

Poza fizyką Einstein pasjonował się m.in. żeglarstwem; doskonale grał na skrzypcach, był nawet uznawany za wirtuoza tego instrumentu, namiętnie palił fajkę.

Mimo wielokrotnych nominacji to nie szczególna teoria względności przyniosła Einsteinowi nagrodę Nobla. To najwyższe naukowe wyróżnienie naukowiec otrzymał dopiero kilka lat później za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego. Uczony nigdy nie odebrał nagrody osobiście i  się nią nie chwalił.

 

 

 

Tekst i zdjęcia: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/Einstein-Albert;3896872.html, oraz
https://www.focus.pl/artykul/albert-einstein-15-rzeczy-ktorych-o-nim-nie-wiedzieliscie?page=3