Портрет Алберта Ајнштајна око 1939. године.
(Слика: © МПИ / Гетти Имагес)
Алберт Ајнштајн се често наводи као један од најутицајнијих научника 20. века. Његов рад и даље помаже астрономима да проуче све, од гравитационих таласа до орбите Меркура.
Научна једнаџба која је помогла објаснити специјалну релативност - Е = мц ^ 2 - позната је чак и међу онима који не разумеју њену основну физику. Ајнштајн је такође познат по својој теорији опште релативности (објашњење гравитације) и фотоелектричном ефекту (који објашњава понашање електрона под одређеним околностима); његов рад на овом последњем стекао му је Нобелову награду за физику 1921. године.
Аинстеин је узалуд покушао да обједини све силе универзума у једној теорији, односно теорији свега, на чему је још увек радио у време своје смрти.
Ране године
Ајнштајн је рођен 14. марта 1879. године у Улму у Немачкој, граду који данас има нешто више од 120.000. На њему се налази мала спомен-плоча на којој је стајала његова кућа (уништена је током Другог светског рата). Породица се преселила у Минхен убрзо након његовог рођења, а касније и у Италију када се његов отац суочио са проблемима у вођењу сопственог посла. Ајнштајнов отац, Херманн, водио је фабрику електрохемијских производа, а његова мајка Паулине бринула се за Алберта и његову млађу сестру Марију.
Аинстеин је у својим мемоарима написао да су два „чуда“ дубоко погодила његове ране године, изјавио је Ханс-Јосеф Куппер, научник Алберт Ајнштајн. Млади Еинстеин наишао је на своје прво чудо - компас - у доби од 5 година: То је био мистичан невидљиве силе може одбити иглу. То би довело до доживотне фасцинације невиђеним снагама. Друго чудо догодило се у 12. години када је открио књигу геометрије, коју је обожавао, називајући је "својом књигом свете геометрије".
Супротно популарном веровању, млади Алберт је био добар ученик. Изврсно се сналазио у физици и математици, али је био "умеренији" ученик у другим предметима, написао је Куппер на својој веб локацији. Међутим, Еинстеин се побунио против ауторитарног става неких својих наставника и одустао је од школовања са 16 година. Касније је положио пријемни испит за Швајцарску савезну политехничку школу у Цириху, и док су му наступи из физике и математике били одлични, његове оцјене у друга подручја су била субпарна и није положио испит. Тежавачки физичар похађао је додатне курсеве како би умањио јаз у знању, а примљен је у Швајцарску политехнику 1896., а 1901. добио је диплому за предавање физике и математике.
Међутим, Ајнштајн није могао да нађе наставничко место, па је почео да ради у Бернској патентној канцеларији 1901, према својој биографији о Нобеловој награди. Док је тамо, између анализе патентних пријава, развијао је свој рад у специјалној релативности и другим областима физике које су га касније учиниле познатим.
Ајнштајн се оженио Милевом Марић, дугогодишњом љубављу из Цириха, 1903. Њихова деца Ханс Алберт и Едуард рођени су 1904. и 1910. (Судбина детета које им се родило 1902. године пре брака, Лиесерл, непозната је .) Ајнштајн се развео од Марића 1919. године и убрзо се оженио Елсом Ловентхал. Ловентхал је умро 1933.
Издвојено у каријери
Аинстеинова каријера послала га је у више земаља. Докторирао је на Универзитету у Цириху 1905, а потом је преузео професорске положаје у Цириху (1909), Прагу (1911) и Цириху поново (1912). Затим се преселио у Берлин да би постао директор физичког института Каисер Вилхелм и професор на Универзитету у Берлину (1914). Такође је постао немачки држављанин.
А велика валидација Аинстеиновог дела дошло је 1919. године, када је Сир Артхур Еддингтон, секретар Краљевског астрономског друштва, водио експедицију у Африку која је мерила положај звезда током тоталног помрачења Сунца. Група је открила да се положај звезда померао због савијања светлости око сунца. (2008. године продукција ББЦ / ХБО драматизовала је причу у филму "Еинстеин и Еддингтон."
Ајнштајн је остао у Немачкој до 1933. године, када је диктатор Адолф Хитлер дошао на власт. Физичар се тада одрекао свог немачког држављанства и преселио се у Сједињене Државе да би постао професор теоријске физике на Принцетону. Постао је амерички држављанин 1940. године, а пензионисао се 1945. године.
Ајнштајн је остао активан у физичкој заједници током својих каснијих година. 1939. славно написао писмо председнику Франклину Д. Роосевелту упозоравајући да се уранијум може користити за атомску бомбу.
Касно у Аинстеиновом животу, он је започео низ приватних дебата са физичарем Ниелсом Бохром о валидност квантне теорије. Борове теорије су се одржавале дан, а Еинстеин је касније у своје прорачуне укључио квантну теорију.
Аинстеинов мозак
Ајнштајн је умро од анеуризме аорте 18. априла 1955. Крвни жила пукла му је близу срца, наводи Амерички музеј природне историје (АМНХ). Упитан да ли жели на операцију, Ајнштајн је одбио. "Желим да одем кад желим да одем", рекао је. "Бесмислено је вештачки продужавати живот. Учинила сам свој део; време је да кренем. Урадићу то елегантно."
Аинстеиново тело - већина, у сваком случају - кремирано је; његов пепео био је раширен на неоткривеном месту, према АМНХ. Међутим, лекар из болнице Принцетон, Тхомас Харвеи, обавио је обдукцију, очигледно без дозволе и уклонио Аинстеин мозак и очне јабучице, рекао је Матт Блитз, који је о Еинстеин мозгу писао у колони 2015 за Данас сам сазнао.
Харвеи је исекао стотине танких пресека можданог ткива које је ставио на слајдове микроскопа и из неколико углова снимио 14 фотографија мозга. Са собом је понио ткиво мозга, слајдове и слике када се преселио у Вицхита у Канзасу, где је био медицински надзорник у лабораторији за биолошко тестирање. [Галерија слика: Аинстеин'с Браин]
Током следећих 30 година Харвеи је послао неколико слајдова другим истраживачима који су их тражили, али остатак мозга је држао у две стаклене тегле, понекад у кутији јабуковаче испод хладњака за пиво. Прича о Аинстеиновом мозгу била је у великој мери заборављена све до 1985., када су Харвеи и његове колеге објавили своје резултате истраживања у часопису Експериментална неурологија..
Харвеи није прошао испит из компетенције 1988. године, а његова лекарска лиценца је одузета, написао је Блиц. Харвеи је на крају донирао мозак болници Принцетон, где је путовање мозга почело. Харвеи је умро 2007.Делови Аинстеиновог мозга сада се налазе у музеју Муттер у Филаделфији.
Шта су студије откриле
Аутори студије из Харвеи-ја из 1985. године известили су да Аинстеин-ов мозак има већи број глијалних ћелија (оних које подржавају и изолирају нервни систем) по неуронима (нервним ћелијама) од осталих мозгова које су прегледали. Закључили су да то може указивати на то да су неурони имали већу метаболичку потребу - другим речима, Еинстеиновим ћелијама у мозгу је било потребно и користили су више енергије, што је могло бити разлог зашто је имао тако напредне способности размишљања и концептуалне вештине.
Међутим, други истраживачи су истакли неколико проблема са том студијом, према Ериц Х. Цхудлер-у, неурознанственик са Универзитета у Вашингтону. Прво, на пример, други мозгови коришћени у студији били су млађи од Аинстеиновог мозга. Друго, "експериментална група" имала је само један предмет - Ајнштајн. Потребне су додатне студије да би се видјело постоје ли ове анатомске разлике код других људи. И треће, проучен је само мали део Аинстеиновог мозга.
Друга студија објављена 1996. у часопису Неуросциенце Леттерс, утврдили су да је Аинстеин мозак тежио само 1.230 грама, што је мање од просечног мушког мозга одраслих (око 1.400 г). Такође, мождана коре мозга научника била су тања него код пет контролних мозгова, али густина неурона је била већа.
Студија објављена 2012. у часопису Браин открила је да има мозак Ајнштајна додатно савијање у сивој материји, место свесног размишљања. Конкретно, фронтални режњеви, региони везани за апстрактну мисао и планирање, имали су необично сложени преклоп.
Аинстеинова научна заоставштина
Аинстеинова заоставштина у физици је значајна. Ево неких од кључних научних принципа којима је започео:
Теорија посебне релативности: Ајнштајн је показао да су физички закони идентични за све посматраче, све док нису под убрзањем. Међутим брзина светлости у вакуму је увек исти, без обзира којом брзином посматрач путује. Овај рад је довео до његове спознаје да су простор и време повезани са оним што данас називамо простор-време. Дакле, догађај који види један посматрач такође може видети и други посматрач у различито време.
Теорија опште релативности: Ово је било преформулисање закона гравитације. У 1600-има Невтон формулисао је три закона кретања, међу којима је описао како гравитација делује између два тела. Сила између њих зависи од тога колико је сваки објект масиван и колико су предмети удаљени. Ајнштајн је утврдио да, размишљајући о простору-времену, масивни објект узрокује дисторзију у простору-времену (попут стављања тешке лопте на трамполину). Гравитација се испољава када други предмети падну у „бунар“ створен изобличењем у простору-времену, попут мермера који се котрља према великој кугли. Општа релативност прошла је недавни велики тест 2019. године у експерименту који укључује супермасирану црну рупу у средишту Млијечног Пута.
Фотоелектрични ефекат: Ајнштајнов рад из 1905. предложио је да се светлост треба посматрати као ток честица (фотона), а не само као један талас, као што се у то време обично мислило. Његов рад помогао је да дешифрује знатижељне резултате које научници раније нису могли објаснити.
Јединствена теорија поља: Ајнштајн је већи део каснијих година провео покушавајући да споји поља електромагнетизма и гравитације. Није био успешан, али можда је и испред свог времена. Остали физичари још увек раде на овом проблему.
Аинстеинова заоставштина за астрономију
Постоји много примена Аинстеиновог дела, али ево неколико најистакнутијих у астрономији:
Гравитациони таласи: Године 2016. Ласер интерферометар гравитационо-таласна опсерваторија (ЛИГО) открио је просторно-временске пукотине - иначе познате као гравитациони таласи - до појаве црних рупа око 1,4 милијарде светлосних година од Земље. ЛИГО је такође иницијално открио гравитационе таласе 2015. године, сто век након што је Ајнштајн предвидио да постоје таласи. Таласи су аспект Еинстеинове теорије опште релативности.
Меркурова орбита: Меркур је мала планета која орбитира близу врло масивног објекта у односу на његову величину - сунце. Његова се орбита није могла разумети све док општа релативност није показала да закривљеност простора-времена утиче на кретања Меркура и мења његову орбиту. Мала је шанса да се током ових милијарди година Меркур може избацити из нашег Сунчевог система због ових промена (уз још мању шансу да се може сударити са Земљом).
Гравитационо сочиво: Ово је феномен којим огроман објекат (попут галаксије или црне рупе) савија светлост око њега. Астрономи који посматрају тај регион телескопом могу видети предмете директно иза масивног објекта, због светлости савијене. Познати пример тога је Ајнштајнов крст, квазар у сазвежђе Пегасус: Галаксија удаљена око 400 милиона светлосних година савија светлост квазара тако да се четири пута појављује око галаксије.
Црне рупе: У априлу 2019. године телескоп Евент Хоризон показао се први пут слике црне рупе. Фотографије су поново потврдиле неколико аспеката опште релативности, укључујући не само то да постоје црне рупе, већ и да имају кружни хоризонт догађаја - тачку у којој ништа не може да избегне, чак ни светлост.
Додатна средства:
- Пронађите одговоре на често постављана питања о Алберту Ајнштајну на веб страници Нобелове награде.
- Прелистајте дигитализоване верзије система Аинстеинови објављени и необјављени рукописи у Еинстеин Арцхивес Онлине.
- Учи о Ајнштајнов меморијал у згради Националне академије наука у Васхингтону, Д.Ц.
