Albert Einstein oli saksalaisamerikkalainen fyysikko ja luultavasti 1900-luvun tunnetuin tutkija. Hänen suhteellisuusteoria, joka kuvaa kevyiden ja erittäin massiivisten kokonaisuuksien dynamiikkaa, on yksi modernin fysiikan pilareista kvantimekaniikan työnsä rinnalla, joka keskittyy subatomiseen valtakuntaan.
Einsteinin kasvatus ja koulutus
Einstein syntyi Ulmissa, Saksan Württembergin osavaltiossa, 14. maaliskuuta 1879 Nobel-palkintojärjestön elämäkerran mukaan. Hänen perheensä muutti Müncheniin kuusi viikkoa myöhemmin, ja vuonna 1885, kun hän oli 6-vuotias, hän alkoi käydä katolisen peruskoulun Petersschulessa.
Vastoin yleistä käsitystä, Einstein oli hyvä opiskelija. "Eilen Albert sai arvosanansa, hän oli jälleen numero yksi ja hänen raporttikorttinsa oli loistava", hänen äitinsä kirjoitti kerran sisarelleen Einsteinin perintöön omistetun saksalaisen verkkosivuston mukaan. Mutta kun hän siirtyi myöhemmin Luitpoldin kielioppiin, nuori Einstein ei kyennyt selviytymään koulun autoritaarisesta asenteesta, ja hänen opettajansa sanoi kerran hänestä: "Hän ei koskaan pääse minnekään".
Vuonna 1896, 17-vuotiaana, Einstein tuli Sveitsin liittovaltion ammattikorkeakouluun Zürichiin koulutettavaksi fysiikan ja matematiikan opettajana. Muutamaa vuotta myöhemmin hän sai tutkintotodistuksensa ja sai Sveitsin kansalaisuuden, mutta ei löytänyt opetustehtävää. Joten hän hyväksyi tehtävänsä teknisenä avustajana Sveitsin patenttivirastossa.
Einstein naimisissa hänen pitkäaikaisen rakkautensa ja entisen opiskelijansa Mileva Maricin kanssa vuonna 1903. Vuotta aiemmin he saivat avioliiton ulkopuolella lapsen, jonka tutkijat löysivät vasta 1980-luvulla, kun yksityiset kirjeet paljastivat hänen olemassaolonsa. Tytär, jota kirjeissä kutsutaan Lieserliksi, on saattanut olla henkisesti heikentynyt ja joko kuollut nuorena tai adoptoituna, kun hän oli vuoden ikäinen. Einsteinillä oli kaksi muuta lasta Maricin kanssa, Hans Albert ja Eduard, syntyneet vuonna 1904 ja 1910.
Kuinka Einstein muutti fysiikkaa
Einstein sai tohtorin tutkinnon kongressin kirjaston mukaan fysiikassa vuonna 1905 - vuosi, joka tunnetaan usein nimellä annus mirabilis (latinalaisen ihmeiden vuosi). Tuona vuonna hän julkaisi neljä uraauurtavaa artikkelia, joilla on merkittävä merkitys fysiikassa.
Ensimmäinen sisälsi äskettäin suunnitellun idean, että valo voisi tulla erillisiksi hiukkasiksi, joita kutsutaan fotoneiksi. Tämä teoria kuvaa valosähkövaikutusta, käsitettä, joka perustuu nykyaikaiseen aurinkovoimaan. Toinen selitti Brownin liikkeen - jossa pienen pölyn nähdään liikkuvan satunnaisesti veden pinnalla - huomauttamalla, että vesi koostuu pienistä, värisevistä molekyyleistä, jotka potkaisevat pölyä edestakaisin.
Kaksi loppua esittelivät hänen erityissuhteellisuusteoriansa, joka osoitti, kuinka eri nopeuksilla liikkuvat tarkkailijat olisivat eri mieltä monista mittauksista, mutta olisivat yhtä mieltä valon nopeudesta, joka oli vakio. Nämä artikkelit esittelivät myös yhtälön E = mc ^ 2, mikä osoittaa massan ja energian vastaavuuden. Tämä havainto on kenties tunnetuin osa Einsteinin työtä.
Vuonna 1915 Einstein julkaisi neljä artikkelia, jotka hahmottelivat hänen suhteellisuusteoriaaan, ja joka päivitti Isaac Newtonin painolakeja selittämällä, että painovoima syntyi loimista avaruus-ajan kankaassa, joita massiiviset esineet aiheuttivat. Teorialle annettiin merkittävä validoiva lisäys vuonna 1919, kun brittiläinen tähtitieteilijä Arthur Eddington havaitsi tähtiä auringon reunalla auringonpimennyksen aikana ja pystyi osoittamaan, että heidän valonsa taivutti auringon painovoimakaivo, aiheuttaen muutoksia havaittuihin paikkoihin .
Einstein erotti Maricin vuonna 1919 ja avioitui pian serkkunsa Elsa Löwenthalin kanssa, jonka kanssa hän oli ollut parisuhteessa vuodesta 1912. Vuonna 1921 hän voitti fysiikan Nobel-palkinnon valosähkötehosta tekemästään työstä, vaikka komitean jäsenet mainitsivat myös hänen " palvelut teoreettiselle fysiikalle "palkinnon yhteydessä. Päätös myöntää Einsteinille palkinto oli kiistanalainen, koska loistava fyysikko oli juutalainen ja patsifisti. Antisemitismi oli kasvussa, eikä suhteellisuusteoriaa pidetty vielä todistetusti teoriana, The Guardianin artikkelin mukaan.
Einstein oli jonkin aikaa Berliinin yliopiston professori, mutta pakeni Saksasta Löwenthalin kanssa vuonna 1933, Adolf Hitlerin noustessa. Hän luopui Saksan kansalaisuudestaan ja muutti Yhdysvaltoihin tullakseen Princetonin teoreettisen fysiikan professoriksi, josta tuli Yhdysvaltain kansalainen vuonna 1940.
Tänä aikakautena muut tutkijat loivat vallankumouksen määrittelemällä uudelleen olemassa olevien pienimpien tunnettujen kokonaisuuksien säännöt. Tanskalaisen fyysikon Niels Bohrin johtama ryhmä oli laatinut kvantimekaniikan lait, ja Einstein oli läheisesti mukana heidän pyrkimyksissään.
Bohr ja Einstein ottivat kuuluisasti yhteen viimeksi mainitun kvanttimekaniikan suhteen. Bohr ja hänen kohorttinsa ehdottivat, että kvanttihiukkaset käyttäytyisivät todennäköisyyslakeja noudattaen, joita Einstein ei pitänyt hyväksyttävinä, sanomalla, että "Jumala ei pelaa noppaa maailmankaikkeuden kanssa". Bohrin näkemykset lopulta hallitsivat suurta osaa nykyaikaisesta kvantimekaniikan ajattelusta.
Einsteinin myöhemmät vuodet ja perintö
Eläkkeelle jääneensä vuonna 1945, Einstein vietti suurimman osan myöhemmistä vuosistaan työskentelemällä menetelmällä, jolla gravitaatio yhdistettiin sähkömagneettisuuteen ns. Yhtenäisen kenttäteorian mukaisesti. Ponnistus kompassi fyysikon, joka kuoli purskeesta verisuonesta lähellä sydäntään 18. huhtikuuta 1955.
Amerikan luonnonhistoriallisen museon mukaan Einsteinin ruumis oli krematoitu ja hänen tuhkansa levitettiin paljastamattomaan sijaintiin. Mutta lääkäri suoritti luvattoman kraniotomian ennen tätä ja poisti ja pelasti Einsteinin aivot.
Aivot ovat olleet useiden kokeiden kohteena vuosikymmenien ajan, mikä viittaa siihen, että sillä on ylimääräistä taivutusta harmaassa aineessa, tietoisen ajattelun paikassa. Erityisesti edessä olevissa lohkoissa oli enemmän taitoksia, jotka on sidottu abstraktiin ajatteluun ja suunnitteluun. Washingtonista tehdyn yliopiston neurotieteilijän Eric H. Chudlerin mukaan on kuitenkin ongelmallista tehdä päätelmiä älykkyydestä yhden näytteen perusteella.
Uskomatonta suhteellisuusteoriaa ja kvanttimekaniikkaa koskevan perintönsä lisäksi Einstein suoritti vähemmän tunnettuja tutkimuksia jäähdytysmenetelmästä, joka ei edellyttänyt moottoreita, liikkuvia osia tai jäähdytysnestettä. Hän oli myös väsymätön sodanvastainen puolustaja, joka auttoi perustamaan atomitieteilijöiden tiedotteen, organisaation, joka on omistettu varoittamaan kansalaisia ydinaseiden vaaroista.
Einsteinin suhteellisuusteoriat ovat toistaiseksi pysyneet näyttävästi ennustavina malleina. Tähtitieteilijät ovat havainneet, että kuten legendaarinen fyysikko ennusti, kaukaisten kohteiden valoa linssittävät massiiviset, lähempät kokonaisuudet, gravitaatiolinssinä tunnettu ilmiö, joka on auttanut ymmärtämään maailmankaikkeuden evoluutiota. Vuonna 2016 Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ilmoitti myös ensimmäisestä suorasta gravitaatioaaltojen havaitsemisesta, joka luotiin, kun massiiviset neutronitähdet ja mustat aukot sulautuvat yhteen ja tuottavat värejä avaruus-ajan kankaaseen.
