Albert Einstein

Albert Einstein - teoria względności i Nobel

Biografia Alberta Einsteina (1879–1955) to historia jednego z najwybitniejszych naukowców naszych czasów. Osiągnięcia, opublikowane artykuły oraz w końcu najważniejsze z wyróżnień – Nobel fizyka są jasnym dowodem, że był wybitnym umysłem, którego wkład w rozwój fizyki teoretycznej jest nieoceniony, a wpływ na światową naukę – bezcenny. To twórca szczególnej i ogólnej teorii względności, a także współtwórca kwantowo-korpuskularnej teorii światła. 

Młodość, praca i doktorat

Przyszły wybitny naukowiec urodził się w rodzinie żydowskiego urzędnika miejskiego 14 marca 1879 w niemieckim mieście Ulm. Nauka fascynowała go już od najmłodszych lat dzieciństwa – jednym z jego najwcześniejszych wspomnień z nią związanych był moment, gdy ojciec pokazał mu jako kilkulatkowi kompas. Mały Albert był nim prawdziwie zafascynowany i właśnie ten niepozorny moment sprawił, że zakiełkowało w nim przyszłe zainteresowanie elektrodynamiką i zagadnieniami związanymi z tą dziedziną. W szkole powszechnej oraz w gimnazjum był jednym z najlepszych uczniów. Wbrew powszechnym mitom, Einstein nigdy nie uczył się tak naprawdę słabo – wręcz przeciwnie, często wykazywał się wybitnymi zdolnościami, choć niejednokrotnie nie zgadzał się z tradycyjnymi metodami nauczania, co przysparzało mu problemów z nauczycielami. Nie zawsze też szło mu najlepiej w przedmiotach typowo humanistycznych. We wrześniu 1896 roku zdał maturę, a następnie zdał egzaminy wstępne na Politechnikę Federalną w Zurychu. Dyplom uzyskał w roku 1900 i wkrótce rozpoczął pracę nad swoim doktoratem na Uniwersytecie Zuryskim. Przełomowy pod tym względem okazał się rok 1905, kiedy to Einstein opublikował kilka prac, które miały później odmienić świat fizyki. To właśnie wtedy prowadził badania nad podstawami mechaniki Newtona, co doprowadziło go do opracowania teorii nazwaną później szczególną teorią względności. W tym roku wyjaśnił też efekt fotoelektryczny, co było głównym powodem przyznania mu Nagrody Nobla. Jego rozprawa doktorska napisana została pod kierunkiem Alfreda Kleinera i nosiła tytuł „O nowej metodzie wyznaczania rozmiarów molekuł”.

Szczególna i ogólna teoria względności

W świecie naukowym Albert Einstein znany jest między innymi z opracowania szczególnej oraz ogólnej teorii względności. Pierwszą z nich opublikował po raz pierwszy w swojej pracy „Zur Elektrodynamik bewegter Körper”. Jej wpływ na postrzeganie czasu, przestrzeni i ruchu był ogromny. Dzięki niej udało się wyjaśnić liczne wcześniejsze oraz późniejsze doświadczenia naukowe. Szczególna teoria względności wywarła również wpływ na kulturę popularną. Związany z nią wzór E=mc2 jest jednym z najbardziej znanych na świecie i nawiązuje do niej wielu twórców. 

Ogólną teorię względności Einstein ogłosił w 1915 roku. Prace nad nią trwały dekadę, a jej sformułowanie wymagało zastosowania zaawansowanych narzędzi matematycznych, w tym geometrii różniczkowej. Dzięki niej Einstein zyskał międzynarodową sławę. To teoria, na podstawie której wyjaśniono szereg obserwacji, jak również odkryto tak istotne dla fizyki zjawiska jak dylatacja czasu, soczewkowanie grawitacyjne, czarne dziury czy fale czasoprzestrzeni. Choć środowisko fizyczne jest zgodne, że nie jest to teoria ostateczna, wyjaśniająca absolutnie wszystko, można jednak stwierdzić, że odmieniła ona oblicze tej gałęzi nauki oraz jej pochodnych. 

Efekt fotoelektryczny i Nobel

Einstein jest znany między innymi jako laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Przyznano mu ją jednak nie za, jak można byłoby przypuszczać, teorię względności, a za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego. Udało mu się to dzięki założeniu, że światło składa się z cząstek (nazwanych później fotonami), a cząstki te oddziałują z resztą materii i rozchodzą się w przestrzeni. Efekt fotoelektryczny ma swoje zastosowanie w znanych nam urządzeniach takich jak noktowizory, fotokomórki, baterie słoneczne czy matryce aparatów cyfrowych.  

Działalność naukowa w USA

Z Europy do Stanów Zjednoczonych Einstein na stałe wyjechał w 1933 roku. Tam zaangażował się od razu w działalność na Uniwersytecie Princeton oraz w tamtejszym Instytucie Studiów Zaawansowanych. Jego wyjazd z Europy na stałe był bezpośrednio spowodowany przejęciem władzy w Niemczech przez nazistów. Jako zdeklarowany pacyfista i żydowski naukowiec czuł się zagrożony i doszedł do wniosku, że kontynuowanie prowadzenia badań w Europie jest niemożliwe. Ten okres życia Einsteina powszechnie kojarzony jest z listem, który wspólnie z nim zaadresowali do prezydenta Franklina Delano Roosevelta Leó Szilárd i Eugene Wigner, by wyrazić swoje zaniepokojenie możliwością stworzenia przez III Rzeszę bomby atomowej. Reszta działalności tego wybitnego uczonego podczas jego pobytu w USA jest w opinii wielu ekspertów poświęcona dość niszowym projektom naukowym. Był wówczas także konsultantem amerykańskiego wojska oraz przewodniczącym Komitetu Nadzwyczajnego Uczonych Atomistów. Po II wojnie światowej Einstein stał się głośnym orędownikiem rozbrojenia i pokojowego wykorzystania energii atomowej.

Dziedzictwo w nauce

Albert Einstein bez wątpienia jest przez opinię publiczną uważany za jednego z najwybitniejszych ludzi środowiska nauki. Opublikował ponad 300 prac naukowych, 11 razy nominowano go do Nagrody Nobla. Dla upamiętnienia jego nazwiska nazwano pierwiastek chemiczny nr 99 – einstein lub ajnsztajn, w skrócie Es.  Jego postać do dziś pozostaje jedną z ikon świata naukowego, znają go też powszechnie ludzie w ogóle z fizyką niezwiązani – stał się także jedną z najbardziej rozpoznawalnych postaci popkultury. Teorie, które opracował, znajdują zastosowanie w szeregu stosowanych dzisiaj technologii (np. w nadajnikach GPS konstruowanych z myślą o dylatacji czasu), znajdą je również zapewne w takich, które nie zostały jeszcze wynalezione. Z pewnością jest on pamiętany jako jeden z najsłynniejszych fizyków, człowiek, który zrewolucjonizował swoją dziedzinę nauki. Jego dziedzictwo wykracza poza czystą fizykę: życie i postawa Einsteina stanowią inspirację dla kolejnych pokoleń naukowców, pokazując, że dla postępu niezbędna jest odwaga w kwestionowaniu utartych wzorców.