Fysik

Albert Einstein


Albert Einstein (1879 - 1955), en tysk fysiker av judiskt ursprung, var en av de största forskarna genom tiderna. Han är särskilt känd för sin relativitetsteori, som han först förklarade 1905 när han bara var 26 år gammal. Hans bidrag till vetenskapen var många.

Relativitet: Einsteins relativitetsteori revolutionerade vetenskapligt tänkande med sina nya uppfattningar om tid, rymd, massa, rörelse och gravitation. Den tänkte på materie och energi som likvärdiga och inte distinkta. Genom att fastställa detta lagde det grunden för att kontrollera frisättningen av energin i atomen.

Således var Einstein en av skaparna av atomåldern. Hans berömda ekvation E = mc², där c är ljusets hastighet, har blivit hörnstenen i utvecklingen av atomenergi. När han utarbetade sin teori drog han på djup filosofiskt tänkande och komplex matematisk resonemang.

Albert, son till Hermann Einstein och Paulina Koch Einstein, föddes den 14 mars 1879 i Ulm, Württemberg, Tyskland. När han var fem år gammal visade hans far honom en fickkompass. Pojken imponerades djupt av det mystiska beteendet hos den magnetiska nålen som fortsatte att vända i samma riktning oavsett hur kompassen var vänd. Senare, säger de, förklarade han att han kände att "bakom saker måste något nödvändigtvis döljas."

Efter avslutad examen vid de offentliga skolorna München (Tyskland) och Aarau (Schweiz) studerade Einstein matematik och fysik vid schweiziska polytekniska institutet i Zürich. 1900 avslutade han sin examen och gick ut som expert på Berne Patent Department, där han stannade kvar från 1902 till 1909. Att arbeta på detta kontor lämnade honom mycket ledig tid, tid som spenderades i vetenskapligt experiment. 1905 förvärvade det schweiziska medborgarskap.

Under detta år presenterade Einstein tre av sina största bidrag till vetenskaplig kunskap. Året 1905 markerade en epok i fysisk vetenskapens historia, för det var då han skrev tre verk, publicerade i en tysk vetenskaplig tidskrift med titeln Annalen der Physik (Annals of Physics), som var och en blev grunden till en ny fysikgren.

I ett av dessa verk föreslog Einstein att ljus kunde tänkas som en ström som bildades av små partiklar, som han kallade kvanta. Denna idé blev en viktig del av kvantteorin. Innan Einstein hade forskare upptäckt att en ljus ljusstråle som slog en metall fick den att avge elektroner, som kunde förvandlas till en elektrisk ström. Men forskarna kunde inte förklara fenomenet, som de hade kallat photeletrisk effekt. Einstein förklarade emellertid denna effekt baserat på hans kvantteori. Han visade att när kvanta av ljusenergi träffade atomer i en metall, tvingar de den att slänga elektroner.

Einsteins arbete hjälpte till att bevisa kvantteori. Samtidigt gav den den fotoelektriska effekten en otänkbar förklaring så länge forskarna fortsatte att hävda att ljus uteslutande spriddes genom vågor. Den fotoelektriska cellen eller det elektroniska ögat som är en följd av Einsteins arbete gjorde ljudbio, tv och många andra uppfinningar möjliga. För sitt arbete med kvanta fick Einstein Nobelpriset i fysik 1921.

I en andra artikel, med titeln The Electrodynamics of Moving Bodies, presenterade Einstein teorin om begränsad relativitet. I kraft av denna teori, som visar tidens relativitet - en idé som aldrig föreställts tidigare - blev namnet Einstein allmänt känt. 1944 tjänade en kopia av Einsteins berömda manuskript om elektrodynamik som grund för en investering på 6,5 miljoner dollar i krigsbonus på en auktion i Kansas City. Arbetet skickades senare till Library of Kongress i Washington. I en annan studie, publicerad 1905, visade Einstein ekvivalensen mellan massa och energi, uttryckt i sin berömda ekvation E = mc².

Einsteins tredje stora arbete 1905 handlade om brownisk rörelse, en sicksackrörelse av mikroskopiska partiklar upphängda i en vätska eller gas. Denna rörelse bekräftade den materiella atomteorin.

Einstein presenterade dessa artiklar innan han antog en akademisk post. Men 1909 utsågs han till professor i teoretisk fysik vid universitetet i Zürich, Schweiz. 1911 och 1912 innehade han en motsvarande tjänst vid det tyska universitetet i Prag i det före detta austro-ungerska riket. En liknande funktion började 1912 vid Federal Institute of Technology i Zürich, Schweiz.

1913 valdes Einstein till medlem av den Preussiska vetenskapsakademin med säte i Berlin. Ett år senare, genom att acceptera befattningen som professor i fysik vid universitetet i Berlin, återfick han tyska medborgarskap. Samma år utsågs han till chef för Kaiser Guilherme Institute of Physics, även i den tyska huvudstaden, tjänster som han innehade fram till 1933.

År 1915 meddelade Einstein att han hade utvecklat teorin om generaliserad relativitet, baserad på hans teori om begränsad relativitet. I sin generaliserade teori försökte han uttrycka alla fysiklagar genom kovarianta ekvationer, det vill säga ekvationer som har samma matematiska form, oavsett referenssystem som de tillämpas på. Den allmänna teorin, som tillkännagavs 1915, offentliggjordes 1916.

Den unitära fältteorin. Einstein var inte helt nöjd med teorin om generaliserad relativitet, eftersom den inte inkluderade elektromagnetism. Mot slutet av 1920-talet försökte han införliva både elektromagnetiska och gravitationella fenomen i en teori, teorin som kallas fältets enhetsteori. Men det misslyckades med att bilda en enhetlig teori om fältet, även om den tillbringade 25 år av sitt liv för att försöka utarbeta det. När han kände slutet på sitt liv närmar sig pekade Einstein på önskan att göra det klart att en sådan teori inte fanns. Han var orolig för att kanske ingen skulle göra det, varken efter att ha utvecklat en teori eller visat omöjligheten för dess existens.

Einstein gifte sig två gånger. Han skilde sig från sin första fru kort efter sin ankomst till Berlin. Under första världskriget gifte han sig med sin kusin, Elsa, som dog i Princeton 1936 efter att han troget delade sitt liv med honom. Från sitt första äktenskap hade han två barn; med den andra fick han två styvdöttrar.

Einstein var i sin natur djupt religiös. Men det kopplade aldrig till någon ortodox religion. Medan han tro på en personlig gud ett begrepp som är för specifikt för att vara tillämpligt på att vara på jobbet i denna värld, erkände Einstein aldrig ett universum som kännetecknades av slump och kaos. I universum tänkte han, absolut lag och ordning borde regera. En gång sa han: "Gud kan vara mycket sofistikerad, men han är inte skadlig."

Einstein valdes av tidskriften Time som det tjugonde århundradets största personlighet.

Video: Einstein the Mad Scientist. Genius (Oktober 2020).