Alberta Einsteina

Albert Einstein
Einstein 1921 by F Schmutzer - restoration.jpg
Einstein w 1921 roku przez Ferdinanda Schmutzera
Urodzić się ( 14.03.1879 ) 14 marca 1879
Ulm , Cesarstwo Niemieckie
Zmarł 18 kwietnia 1955 (18.04.1955) (w wieku 76)
Plainsboro, New Jersey , Stany Zjednoczone
Obywatelstwo
Pełna lista
Edukacja
Znany z
Małżonkowie
( m. 1903; dz. 1919 <a i=5>) .
( m. 1919; zm. 1936 <a i=3>)
Dzieci
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Fizyka , filozofia
Instytucje
Praca dyplomowa   Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen (Nowe określenie wymiarów molekularnych) (1905)
Doradca doktorski Alfreda Kleinera
Inni doradcy akademiccy Heinricha Friedricha Webera
Wpływy
Pod wpływem
Podpis
Albert Einstein signature 1934.svg

Albert Einstein ( / fizykiem n s t n / EYEN -styne ; niemiecki: [ˈalbɛʁt ˈʔaɪnʃtaɪn] ( słuchaj ) ; 14 marca 1879 - 18 kwietnia 1955) był urodzonym w Niemczech teoretycznym , powszechnie uznawanym za jednego z największych i najbardziej wpływowych fizyków wszechczasów. Einstein jest najbardziej znany z opracowania teorii względności , ale wniósł również ważny wkład w rozwój teorii mechaniki kwantowej . Teoria względności i mechanika kwantowa to dwa filary współczesnej fizyki . Jego wzór na równoważność masy i energii E = mc 2 , wywodzący się z teorii względności, został nazwany „najsłynniejszym równaniem świata”. Jego twórczość znana jest również z wpływu na filozofię nauki . W 1921 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki „za zasługi dla fizyki teoretycznej, a zwłaszcza za odkrycie prawa efektu fotoelektrycznego ”, co było kluczowym krokiem w rozwoju teorii kwantowej. Jego dorobek intelektualny i oryginalność sprawiły, że „Einstein” stał się synonimem „geniusza”. Einsteinium , jeden z syntetycznych pierwiastków w układzie okresowym , został nazwany na jego cześć.

W roku 1905, który czasami określa się mianem annus mirabilis („roku cudu”), Einstein opublikował cztery przełomowe artykuły . Przedstawiły one teorię efektu fotoelektrycznego, wyjaśniły ruchy Browna , wprowadziły szczególną teorię względności i wykazały równoważność masy i energii. Einstein uważał, że praw mechaniki klasycznej nie da się już pogodzić z prawami pola elektromagnetycznego , co doprowadziło go do opracowania szczególnej teorii względności. Następnie rozszerzył teorię na pola grawitacyjne; opublikował artykuł na temat ogólnej teorii względności w 1916 roku, przedstawiając swoją teorię grawitacji. W 1917 roku zastosował ogólną teorię względności do modelowania struktury wszechświata . Nadal zajmował się problemami mechaniki statystycznej i teorii kwantowej, co doprowadziło do jego wyjaśnień teorii cząstek i ruchu cząsteczek . Badał również termiczne właściwości światła i kwantową teorię promieniowania , co położyło podwaliny pod fotonową teorię światła.

Jednak przez większą część swojej kariery pracował nad dwoma ostatecznie nieudanymi przedsięwzięciami. Po pierwsze, pomimo swojego wielkiego wkładu w mechanikę kwantową, sprzeciwił się temu, w co się rozwinęła, twierdząc, że „Bóg nie gra w kości”. Po drugie, próbował opracować zunifikowaną teorię pola , uogólniając swoją geometryczną teorię grawitacji tak, aby obejmowała elektromagnetyzm . W rezultacie stawał się coraz bardziej odizolowany od głównego nurtu współczesnej fizyki .

Einstein urodził się w Cesarstwie Niemieckim , ale przeniósł się do Szwajcarii w 1895 roku, porzucając obywatelstwo niemieckie (jako podmiot Królestwa Wirtembergii ) w następnym roku. W 1897 roku, w wieku 17 lat, zapisał się na studia magisterskie z matematyki i fizyki na Politechnice Federalnej w Zurychu , które ukończył w 1900 roku. W 1901 roku uzyskał obywatelstwo szwajcarskie, które zachował do końca życia. aw 1903 zapewnił sobie stałą posadę w Szwajcarskim Urzędzie Patentowym w Bernie. W 1905 uzyskał stopień doktora na Uniwersytecie w Zurychu . W 1914 roku Einstein przeniósł się do Berlina , aby wstąpić do Pruskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Humboldta w Berlinie . W 1917 roku Einstein został dyrektorem Instytutu Fizyki Kaiser Wilhelm ; ponownie przyjął też obywatelstwo niemieckie, tym razem pruskie .

W 1933 roku, podczas wizyty Einsteina w Stanach Zjednoczonych, w Niemczech do władzy doszedł Adolf Hitler . Einstein, jako Żyd, sprzeciwiał się polityce nowo wybranego nazistowskiego rządu ; osiedlił się w Stanach Zjednoczonych i przyjął obywatelstwo amerykańskie w 1940 r. W przededniu II wojny światowej poparł list do prezydenta Franklina D. Roosevelta , ostrzegając go o potencjalnym niemieckim programie broni jądrowej i zalecając USA rozpoczęcie podobnych badań . Einstein popierał aliantów , ale ogólnie potępiał ideę broni nuklearnej .

życie i kariera

Wczesne życie i edukacja

A young boy with short hair and a round face, wearing a white collar and large bow, with vest, coat, skirt, and high boots. He is leaning against an ornate chair.
Einstein w wieku trzech lat w 1882 roku
Studio photo of a boy seated in a relaxed posture and wearing a suit, posed in front of a backdrop of scenery.
Einstein w 1893 roku (14 lat)

Albert Einstein urodził się 14 marca 1879 roku w Ulm , w Królestwie Wirtembergii w Rzeszy Niemieckiej , w rodzinie świeckich Żydów aszkenazyjskich . Jego rodzicami byli Hermann Einstein , sprzedawca i inżynier oraz Pauline Koch . W 1880 r. rodzina przeniosła się do Monachium , gdzie ojciec Einsteina i jego wujek Jakob założyli Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie , firmę produkującą sprzęt elektryczny oparty na prądzie stałym .

Albert uczęszczał do katolickiej szkoły podstawowej w Monachium od piątego roku życia przez trzy lata. W wieku ośmiu lat został przeniesiony do Luitpold-Gymnasium (obecnie znanego jako Albert-Einstein-Gymnasium ), gdzie otrzymał zaawansowane wykształcenie podstawowe i średnie, aż do opuszczenia Cesarstwa Niemieckiego siedem lat później.

W 1894 roku firma Hermanna i Jakoba przegrała przetarg na zaopatrzenie miasta Monachium w oświetlenie elektryczne, ponieważ brakowało im kapitału na przekształcenie swojego sprzętu ze standardu prądu stałego (DC) na bardziej wydajny standard prądu przemiennego (AC). Strata wymusiła sprzedaż monachijskiej fabryki. W poszukiwaniu biznesu rodzina Einsteinów przeniosła się do Włoch, najpierw do Mediolanu , a kilka miesięcy później do Pawii . W Pawii Einsteinowie osiedlili się w Palazzo Cornazzani , średniowiecznym budynku, w którym w różnych okresach mieszkali Ugo Foscolo , Contardo Ferrini i Ada Negri . Kiedy rodzina przeniosła się do Pawii, 15-letni wówczas Einstein pozostał w Monachium, aby dokończyć naukę w Luitpold Gymnasium. Jego ojciec zamierzał, aby zajmował się elektrotechniką , ale Einstein ścierał się z władzami i był oburzony szkolnym reżimem i metodą nauczania. Później napisał, że duch uczenia się i kreatywnego myślenia zaginął w ścisłym uczeniu się na pamięć . Pod koniec grudnia 1894 roku udał się do Włoch, aby dołączyć do swojej rodziny w Pawii, przekonując szkołę, by pozwoliła mu odejść za pomocą zaświadczenia lekarskiego. Podczas pobytu we Włoszech napisał krótki esej zatytułowany „O badaniu stanu eteru w polu magnetycznym”.

Einstein celował w matematyce i fizyce od najmłodszych lat, osiągając poziom matematyczny lata przed swoimi rówieśnikami. Dwunastoletni Einstein nauczył się algebry i geometrii euklidesowej w ciągu jednego lata. Einstein również niezależnie odkrył swój własny, oryginalny dowód twierdzenia Pitagorasa w wieku 12 lat. Nauczyciel rodziny, Max Talmud, mówi, że po tym, jak dał 12-letniemu Einsteinowi podręcznik do geometrii, po krótkim czasie „[Einstein] przepracował całą książkę. Od tego czasu poświęcił się wyższej matematyce… Wkrótce lot jego matematycznego geniuszu był tak wysoki, że nie mogłem nadążyć ”. Jego pasja do geometrii i algebry doprowadziła 12-latka do przekonania, że ​​naturę można rozumieć jako „strukturę matematyczną”. Einstein zaczął uczyć się rachunku różniczkowego w wieku 12 lat, a jako 14-latek mówi, że „opanował rachunek różniczkowy i całkowy ”.

W wieku 13 lat, kiedy poważniej zainteresował się filozofią (i muzyką), Einstein zapoznał się z Krytyką czystego rozumu Kanta . Kant został jego ulubionym filozofem, a jego wychowawca stwierdził: „Był wtedy jeszcze dzieckiem, miał zaledwie trzynaście lat, a jednak dzieła Kanta, niezrozumiałe dla zwykłych śmiertelników, wydawały mu się jasne”.

Einstein's matriculation certificate at the age of 17. The heading translates as "The Education Committee of the Canton of Aargau". His scores were German 5, French 3, Italian 5, History 6, Geography 4, Algebra 6, Geometry 6, Descriptive Geometry 6, Physics 6, Chemistry 5, Natural History 5, Art Drawing 4, Technical Drawing 4. 6 = very good, 5 = good, 4 = sufficient, 3 = insufficient, 2 = poor, 1 = very poor.
dojrzałości Einsteina , 1896

W 1895 roku, w wieku 16 lat, Einstein przystąpił do egzaminów wstępnych do Szwajcarskiej Federalnej Politechniki w Zurychu (później Eidgenössische Technische Hochschule, ETH). W części ogólnej egzaminu nie osiągnął wymaganego poziomu, ale uzyskał wybitne oceny z fizyki i matematyki. Za radą dyrektora szkoły politechnicznej w latach 1895 i 1896 uczęszczał do argowiańskiej szkoły kantonalnej ( gimnazjum ) w Aarau w Szwajcarii, aby ukończyć szkołę średnią. Podczas pobytu u rodziny Josta Wintelera zakochał się w córce Wintelera, Marie. Siostra Einsteina, Maja, poślubiła później syna Wintelera, Paula. W styczniu 1896 roku, za zgodą ojca, Einstein zrzekł się obywatelstwa niemieckiego Królestwa Wirtembergii, aby uniknąć służby wojskowej . We wrześniu 1896 zdał szwajcarską maturę z przeważnie dobrymi ocenami, w tym najwyższą oceną 6 z fizyki i przedmiotów matematycznych w skali od 1 do 6 . W wieku 17 lat rozpoczął czteroletni program nauczania matematyki i fizyki na Politechnice Federalnej. Marie Winteler, która była o rok starsza, przeniosła się do Olsberg w Szwajcarii na stanowisko nauczyciela.

Przyszła żona Einsteina, 20-letnia Serbka Mileva Marić , również w tym roku zapisała się na politechnikę. Była jedyną kobietą wśród sześciu studentek sekcji matematyczno-fizycznej pedagogicznego kursu dyplomowego. W ciągu następnych kilku lat przyjaźń Einsteina i Maricia przerodziła się w romans i spędzili niezliczone godziny na debatach i wspólnym czytaniu książek o pozalekcyjnej fizyce, którą oboje byli zainteresowani. Einstein napisał w swoich listach do Maricia, że ​​wolał uczyć się razem z nią. W 1900 roku Einstein zdał egzaminy z matematyki i fizyki i otrzymał federalny dyplom nauczyciela. Istnieją dowody naocznych świadków i kilka listów na przestrzeni wielu lat, które wskazują, że Marić mógł współpracować z Einsteinem przed jego przełomowymi artykułami z 1905 roku, znanymi jako dokumenty Annus Mirabilis , i że wspólnie opracowali niektóre koncepcje podczas swoich studiów, chociaż niektórzy historycy fizyki którzy badali tę kwestię, nie zgadzają się, że wniosła ona jakikolwiek merytoryczny wkład.

Małżeństwa i dzieci

Albert Einstein i Mileva Marić Einstein, 1912

Wczesna korespondencja między Einsteinem i Mariciem została odkryta i opublikowana w 1987 roku, co ujawniło, że para miała córkę o imieniu „Lieserl” , urodzoną na początku 1902 roku w Nowym Sadzie , gdzie Marić przebywał z rodzicami. Marić wrócił do Szwajcarii bez dziecka, którego prawdziwe imię i losy nie są znane. Z treści listu Einsteina z września 1903 roku wynika, że ​​dziewczynka albo została oddana do adopcji, albo zmarła na szkarlatynę w niemowlęctwie.

Bernie w Szwajcarii urodził się ich syn Hans Albert Einstein . Ich syn Eduard urodził się w Zurychu w lipcu 1910 r. Para przeniosła się do Berlina w kwietniu 1914 r., Ale Marić wrócił do Zurychu wraz z synami, gdy dowiedział się, że pomimo ich wcześniejszego bliskiego związku, główną romantyczną atrakcją Einsteina była teraz jego kuzynka Elsa Löwenthal ; była jego pierwszą kuzynką ze strony matki i drugą kuzynką ze strony ojca. Einstein i Marić rozwiedli się 14 lutego 1919 r., Mieszkając osobno przez pięć lat. W ramach ugody rozwodowej Einstein zgodził się przekazać Marićowi jakąkolwiek przyszłą (w przypadku 1921) nagrodę pieniężną z Nagrody Nobla.

W listach ujawnionych w 2015 roku Einstein napisał do swojej wczesnej miłości Marie Winteler o swoim małżeństwie i silnych uczuciach do niej. Napisał w 1910 roku, kiedy jego żona była w ciąży z drugim dzieckiem: „Myślę o tobie z serdeczną miłością w każdej wolnej chwili i jestem tak nieszczęśliwy, jak tylko mężczyzna może być”. Mówił o „błędnej miłości” i „przegranym życiu” w odniesieniu do swojej miłości do Marie.

Einstein poślubił Löwenthala w 1919 roku, po tym, jak był z nią w związku od 1912 roku. Wyemigrowali do Stanów Zjednoczonych w 1933 roku. W 1935 roku u Elsy zdiagnozowano problemy z sercem i nerkami i zmarła w grudniu 1936 roku.

W 1923 roku Einstein zakochał się w sekretarce Betty Neumann, siostrzenicy bliskiego przyjaciela Hansa Mühsama. W tomie listów wydanym przez Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie w 2006 roku Einstein opisał około sześciu kobiet, w tym Margarete Lebach (Austriaczka o blond włosach), Estellę Katzenellenbogen (bogatą właścicielkę kwiaciarni), Toni Mendel (zamożną żydowską wdowę) i Ethel Michanowski (berlińska towarzyska), z którą spędzał czas i od której otrzymywał prezenty będąc mężem Elsy. Później, po śmierci swojej drugiej żony Elsy, Einstein był przez krótki czas w związku z Margaritą Konenkovą. Konenkowa była rosyjską szpiegiem, która była żoną rosyjskiego rzeźbiarza Siergieja Konenkowa (który stworzył popiersie Einsteina z brązu w Instytucie Studiów Zaawansowanych w Princeton). [ nieudana weryfikacja ]

Syn Einsteina, Eduard, miał załamanie nerwowe w wieku około 20 lat i zdiagnozowano u niego schizofrenię . Jego matka opiekowała się nim, a on również przebywał w azylach przez kilka okresów, w końcu po jej śmierci trafił na stałe do Burghölzli , Uniwersyteckiego Szpitala Psychiatrycznego w Zurychu.

Urząd patentowy

Head and shoulders shot of a young, moustached man with dark, curly hair wearing a plaid suit and vest, striped shirt, and a dark tie.
Einstein w 1904 roku (25 lat)

Po ukończeniu studiów w 1900 roku Einstein spędził prawie dwa lata na poszukiwaniu posady nauczyciela. Nabył obywatelstwo szwajcarskie w lutym 1901 roku, ale nie został powołany do wojska ze względów medycznych. Z pomocą Marcela Grossmanna zapewnił sobie pracę w Bernie w Szwajcarskim Urzędzie Patentowym , jako asystent egzaminatora – stopień III .

Einstein oceniał wnioski patentowe dotyczące różnych urządzeń, w tym sortownika żwiru i elektromechanicznej maszyny do pisania. W 1903 roku jego stanowisko w Szwajcarskim Urzędzie Patentowym stało się stałe, choć pomijano go przy awansach, dopóki „w pełni nie opanował techniki maszynowej”.

Znaczna część jego pracy w urzędzie patentowym dotyczyła kwestii transmisji sygnałów elektrycznych i elektryczno-mechanicznej synchronizacji czasu, dwóch problemów technicznych, które wyraźnie ujawniają się w eksperymentach myślowych, które ostatecznie doprowadziły Einsteina do radykalnych wniosków na temat natury światła i fundamentalny związek między przestrzenią a czasem.

Wraz z kilkoma przyjaciółmi, których poznał w Bernie, Einstein założył w 1902 roku małą grupę dyskusyjną, autoironicznie nazwaną „ Akademią Olimpii ”, która spotykała się regularnie, aby dyskutować o nauce i filozofii. Czasami dołączała do nich Mileva, która uważnie słuchała, ale nie brała udziału. Ich lektury obejmowały prace Henri Poincaré , Ernsta Macha i Davida Hume'a , co wpłynęło na jego naukowe i filozoficzne poglądy.

Pierwsze prace naukowe

Cover image of the PhD dissertation of Albert Einstein
Zdjęcie okładki rozprawy doktorskiej Alberta Einsteina obronionej w 1905 roku

Annalen der Physik opublikowano artykuł Einsteina „Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen” („Wnioski ze zjawisk kapilarnych”) . W dniu 30 kwietnia 1905 r. Einstein ukończył swoją rozprawę Nowe określenie wymiarów molekularnych z Alfredem Kleinerem , służąc jako doradca pro-forma . Jego teza została przyjęta w lipcu 1905 roku, a Einstein uzyskał stopień doktora 15 stycznia 1906 roku.

Również w 1905 roku, który został nazwany annus mirabilis Einsteina (niesamowity rok), opublikował cztery przełomowe artykuły na temat efektu fotoelektrycznego, ruchów Browna , szczególnej teorii względności oraz równoważności masy i energii , które miały zwrócić mu uwagę na świata akademickiego, w wieku 26 lat.

Kariera akademicka

W 1908 roku został uznany za czołowego naukowca i został mianowany wykładowcą na Uniwersytecie w Bernie . W następnym roku, po wygłoszeniu wykładu z elektrodynamiki i zasady względności na Uniwersytecie w Zurychu, Alfred Kleiner polecił go wydziałowi na nowo utworzoną profesurę z fizyki teoretycznej. Einstein został mianowany profesorem nadzwyczajnym w 1909 roku.

Einstein został profesorem zwyczajnym na niemieckim Uniwersytecie Karola Ferdynanda w Pradze w kwietniu 1911 r., Przyjmując w tym celu obywatelstwo austriackie w Cesarstwie Austro-Węgierskim . Podczas pobytu w Pradze napisał 11 prac naukowych, w tym pięć z zakresu matematyki promieniowania i kwantowej teorii ciał stałych.

W lipcu 1912 powrócił do macierzystej uczelni w Zurychu. Od 1912 do 1914 był profesorem fizyki teoretycznej na ETH Zurich , gdzie wykładał mechanikę analityczną i termodynamikę . Studiował również mechanikę kontinuum , molekularną teorię ciepła i problem grawitacji, nad którym pracował z matematykiem i przyjacielem Marcelem Grossmannem .

Kiedy w październiku 1914 roku opublikowano „ Manifest dziewięćdziesięciu trzech ” — dokument podpisany przez wielu wybitnych niemieckich intelektualistów, który uzasadniał militaryzm i pozycję Niemiec podczas pierwszej wojny światowej — Einstein był jednym z nielicznych niemieckich intelektualistów, którzy obalili jego treść i podpisać pacyfistyczny „ Manifest do Europejczyków ”.

The New York Times doniósł o potwierdzeniu „teorii Einsteina” (konkretnie o zginaniu światła pod wpływem grawitacji) w oparciu o obserwacje zaćmień z 29 maja 1919 r . wspólne spotkanie Royal Society i Royal Astronomical Society w Londynie .

Wiosną 1913 r. Einstein został zwabiony do przeniesienia się do Berlina ofertą obejmującą członkostwo w Pruskiej Akademii Nauk i powiązaną z nim profesurę na Uniwersytecie Berlińskim, co pozwoliło mu skoncentrować się wyłącznie na badaniach. 3 lipca 1913 został członkiem Pruskiej Akademii Nauk w Berlinie. Max Planck i Walther Nernst odwiedzili go w następnym tygodniu w Zurychu, aby przekonać go do wstąpienia do akademii, oferując dodatkowo stanowisko dyrektora w Instytucie Fizyki Cesarza Wilhelma , który miał wkrótce powstać. Członkostwo w akademii obejmowało płatną pensję i profesurę bez obowiązków dydaktycznych na Uniwersytecie Humboldta w Berlinie . Został oficjalnie wybrany do akademii 24 lipca, a rok później przeniósł się do Berlina. Na jego decyzję o przeprowadzce do Berlina wpłynęła również perspektywa zamieszkania w pobliżu kuzynki Elsy, z którą nawiązał romans. Einstein objął stanowisko w akademii i na Uniwersytecie Berlińskim po przeprowadzce do swojego w Dahlem 1 kwietnia 1914 r. Wraz z wybuchem I wojny światowej w tym roku plan Instytutu Fizyki Cesarza Wilhelma został opóźniony. Instytut powstał 1 października 1917 r., a jego dyrektorem został Einstein. W 1916 roku Einstein został wybrany prezesem Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego (1916–1918).

W 1911 roku Einstein wykorzystał swoją zasadę równoważności z 1907 roku do obliczenia odchylenia światła od innej gwiazdy przez grawitację Słońca. W 1913 roku Einstein ulepszył te obliczenia, używając krzywizny czasoprzestrzeni do przedstawienia pola grawitacyjnego. Jesienią 1915 roku Einstein pomyślnie ukończył swoją ogólną teorię względności, której użył do obliczenia tego ugięcia i precesji peryhelium Merkurego . W 1919 roku ta prognoza odchylenia została potwierdzona przez Sir Arthura Eddingtona podczas zaćmienia Słońca 29 maja 1919 roku . Obserwacje te zostały opublikowane w międzynarodowych mediach, przynosząc Einsteinowi światową sławę. 7 listopada 1919 r. Wiodąca brytyjska gazeta The Times wydrukowała nagłówek z napisem: „Rewolucja w nauce - nowa teoria wszechświata - obalenie idei newtonowskich”.

W 1920 został członkiem zagranicznym Królewskiej Holenderskiej Akademii Sztuk i Nauk . W 1922 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1921 roku „za zasługi dla fizyki teoretycznej, a zwłaszcza za odkrycie prawa efektu fotoelektrycznego”. Chociaż ogólna teoria względności była nadal uważana za nieco kontrowersyjną, cytat nie traktuje nawet cytowanej pracy fotoelektrycznej jako wyjaśnienia, a jedynie jako odkrycie prawa , ponieważ idea fotonów była uważana za dziwaczną i nie zyskała powszechnej akceptacji aż do wyprowadzenie widma Plancka z 1924 r. przez SN Bose'a . Einstein został wybrany członkiem zagranicznym Towarzystwa Królewskiego (ForMemRS) w 1921 roku . Otrzymał również Medal Copleya od Towarzystwa Królewskiego w 1925 roku.

Einstein zrezygnował z Akademii Pruskiej w marcu 1933 r. Do osiągnięć naukowych Einsteina podczas pobytu w Berlinie należało ukończenie ogólnej teorii względności, udowodnienie efektu Einsteina -de Haasa , wkład w kwantową teorię promieniowania i statystykę Bosego-Einsteina .

1921–1922: Podróże zagraniczne

Einstein, looking relaxed and holding a pipe, stands next to a smiling, well-dressed Elsa who is wearing a fancy hat and fur wrap. She is looking at him.
Einstein ze swoją drugą żoną Elsą w 1921 roku
Oficjalny portret Einsteina po otrzymaniu Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1921 roku

Einstein po raz pierwszy odwiedził Nowy Jork 2 kwietnia 1921 r., gdzie został oficjalnie powitany przez burmistrza Johna Francisa Hylana , po czym odbyły się trzy tygodnie wykładów i przyjęć. Następnie wygłosił kilka wykładów na Uniwersytecie Columbia i Uniwersytecie Princeton , aw Waszyngtonie towarzyszył przedstawicielom Narodowej Akademii Nauk w wizycie w Białym Domu . Po powrocie do Europy był gościem brytyjskiego męża stanu i filozofa wicehrabiego Haldane'a w Londynie, gdzie spotkał się z kilkoma znanymi osobistościami naukowymi, intelektualnymi i politycznymi oraz wygłosił wykład w King's College London .

Opublikował także esej „My First Impression of the USA” w lipcu 1921 r., W którym próbował krótko opisać niektóre cechy Amerykanów, podobnie jak Alexis de Tocqueville , który opublikował własne wrażenia w Democracy in America (1835) . W przypadku niektórych spostrzeżeń Einstein był wyraźnie zaskoczony: „To, co uderza gościa, to radosne, pozytywne nastawienie do życia… Amerykanin jest przyjazny, pewny siebie, optymistyczny i pozbawiony zazdrości”.

W 1922 roku podróże zaprowadziły go do Azji, a później do Palestyny, w ramach sześciomiesięcznej wycieczki i wykładów, kiedy odwiedził Singapur, Cejlon i Japonię, gdzie wygłosił serię wykładów dla tysięcy Japończyków. Po swoim pierwszym publicznym wykładzie spotkał się z cesarzem i cesarzową w Pałacu Cesarskim , do którego przybyły tysiące osób. W liście do swoich synów opisał swoje wrażenie na Japończykach jako skromnych, inteligentnych, rozważnych i mających prawdziwe wyczucie sztuki. We własnych dziennikach podróży z wizyty w Azji w latach 1922–23 wyraża pewne poglądy na temat Chińczyków, Japończyków i Hindusów, które zostały opisane jako ksenofobiczne i rasistowskie oceny, kiedy zostały ponownie odkryte w 2018 roku.

Z powodu podróży Einsteina na Daleki Wschód nie mógł on osobiście odebrać Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki podczas ceremonii wręczenia jej w Sztokholmie w grudniu 1922 roku. W jego miejsce przemówienie bankietowe wygłosił niemiecki dyplomata, który wychwalał Einsteina nie tylko jako naukowiec, ale także jako międzynarodowy rozjemca i działacz.

W drodze powrotnej odwiedził Palestynę przez 12 dni, co było jego jedyną wizytą w tym regionie. Powitano go tak, jakby był głową państwa, a nie fizykiem, co obejmowało salut armatni po przybyciu do domu brytyjskiego wysokiego komisarza, Sir Herberta Samuela . Podczas jednego z przyjęć budynek szturmowali ludzie, którzy chcieli go zobaczyć i usłyszeć. W przemówieniu Einsteina do słuchaczy wyraził radość, że naród żydowski zaczyna być uznawany za siłę na świecie.

Einstein odwiedził Hiszpanię przez dwa tygodnie w 1923 roku, gdzie na krótko spotkał Santiago Ramóna y Cajala , a także otrzymał od króla Alfonsa XIII dyplom mianujący go członkiem Hiszpańskiej Akademii Nauk.

Albert Einstein na posiedzeniu Międzynarodowego Komitetu Współpracy Intelektualnej ( Liga Narodów ), którego był członkiem w latach 1922-1932

W latach 1922-1932 Einstein był członkiem Międzynarodowego Komitetu Współpracy Intelektualnej Ligi Narodów w Genewie (z kilkumiesięczną przerwą w latach 1923-1924), organu utworzonego w celu promowania wymiany międzynarodowej między naukowcami, badaczami, nauczycielami, artystów i intelektualistów. Pierwotnie miał służyć jako delegat szwajcarski, sekretarz generalny Eric Drummond został przekonany przez katolickich działaczy Oskara Haleckiego i Giuseppe Mottę , aby zamiast tego został delegatem niemieckim, umożliwiając w ten sposób Gonzague de Reynoldowi zajęcie szwajcarskiego miejsca, z którego promował tradycjonalistycznego katolika wartości. Były profesor fizyki Einsteina Hendrik Lorentz i polska chemik Marie Curie byli również członkami komitetu.

1925: Wizyta w Ameryce Południowej

W marcu i kwietniu 1925 roku Einstein odwiedził Amerykę Południową, gdzie spędził około miesiąca w Argentynie , tydzień w Urugwaju i tydzień w Rio de Janeiro w Brazylii. Wizytę Einsteina zainicjowali Jorge Duclout (1856–1927) i Mauricio Nirenstein (1877–1935) przy wsparciu kilku argentyńskich uczonych, w tym Julio Rey Pastor , Jakoba Lauba i Leopoldo Lugonesa . Wizyta Einsteina i jego żony została sfinansowana przede wszystkim przez Radę Uniwersytetu w Buenos Aires i Asociación Hebraica Argentina (Argentyńskie Stowarzyszenie Hebrajskie), przy mniejszym wkładzie Argentyńsko-Germańskiej Instytucji Kultury.

1930–1931: Podróż do Stanów Zjednoczonych

Albert Einstein i zespół Armii Zbawienia przed występem na Rose Bowl Parade w Kalifornii, 1926 r.

W grudniu 1930 roku Einstein odwiedził Amerykę po raz drugi, pierwotnie planowany jako dwumiesięczna wizyta robocza jako pracownik naukowy w California Institute of Technology . Po ogólnokrajowej uwadze, jaką otrzymał podczas swojej pierwszej podróży do Stanów Zjednoczonych, on i jego aranżerzy postanowili chronić jego prywatność. Choć zasypany telegramami i zaproszeniami do odebrania nagród lub publicznych wystąpień, odrzucił je wszystkie.

Po przybyciu do Nowego Jorku Einstein był zabierany do różnych miejsc i na różne wydarzenia, w tym do Chinatown , lunchu z redaktorami The New York Times i występu Carmen w Metropolitan Opera , gdzie został wiwatowany przez publiczność po przyjeździe . W następnych dniach otrzymał klucze do miasta od burmistrza Jimmy'ego Walkera i spotkał się z rektorem Uniwersytetu Columbia, który opisał Einsteina jako „panującego monarchę umysłu”. Harry Emerson Fosdick , pastor kościoła Riverside w Nowym Jorku, oprowadził Einsteina po kościele i pokazał mu pełnowymiarową statuę Einsteina, wykonaną przez kościół, stojącą przy wejściu. Również podczas pobytu w Nowym Jorku dołączył do 15-tysięcznego tłumu w Madison Square Garden podczas obchodów Chanuki .

Albert Einstein (po lewej) i Charlie Chaplin na hollywoodzkiej premierze City Lights , styczeń 1931

Następnie Einstein udał się do Kalifornii, gdzie spotkał prezesa Caltech i laureata Nagrody Nobla Roberta A. Millikana . Jego przyjaźń z Millikanem była „niezręczna”, ponieważ Millikan „miał zamiłowanie do patriotycznego militaryzmu”, gdzie Einstein był zdeklarowanym pacyfistą . Podczas przemówienia do studentów Caltech Einstein zauważył, że nauka często jest skłonna wyrządzić więcej szkody niż pożytku.

Ta niechęć do wojny doprowadziła również Einsteina do zaprzyjaźnienia się z autorem Uptonem Sinclairem i gwiazdą filmową Charliem Chaplinem , obaj znani ze swojego pacyfizmu. Carl Laemmle , szef Universal Studios , oprowadził Einsteina po swoim studiu i przedstawił go Chaplinowi. Nawiązali natychmiastowy kontakt, a Chaplin zaprosił Einsteina i jego żonę Elsę do swojego domu na kolację. Chaplin powiedział, że zewnętrzna osobowość Einsteina, spokojna i łagodna, zdawała się ukrywać „wysoce emocjonalny temperament”, z którego pochodziła jego „niezwykła energia intelektualna”.

Film Chaplina, Światła miasta , miał mieć premierę kilka dni później w Hollywood, a Chaplin zaprosił Einsteina i Elsę, aby dołączyli do niego jako goście specjalni. Walter Isaacson , biograf Einsteina, opisał to jako „jedną z najbardziej pamiętnych scen w nowej erze celebrytów”. Chaplin odwiedził Einsteina w jego domu podczas późniejszej podróży do Berlina i przypomniał sobie jego „skromne małe mieszkanko” oraz fortepian, przy którym zaczął pisać swoją teorię. Chaplin spekulował, że „prawdopodobnie było używane przez nazistów jako drewno na rozpałkę”.

1933: Emigracja do USA

Cartoon of Einstein, who has shed his "Pacifism" wings, standing next to a pillar labeled "World Peace". He is rolling up his sleeves and holding a sword labeled "Preparedness".
Karykatura przedstawiająca Einsteina po zrzuceniu skrzydeł „pacyfizmu” ( Charles R. Macauley , ok. 1933 )

W lutym 1933 roku, podczas wizyty w Stanach Zjednoczonych, Einstein wiedział, że nie może wrócić do Niemiec wraz z dojściem do władzy nazistów pod rządami nowego kanclerza Niemiec, Adolfa Hitlera .

Będąc na amerykańskich uniwersytetach na początku 1933 roku, podjął trzecią dwumiesięczną profesurę wizytującą w California Institute of Technology w Pasadenie. W lutym i marcu 1933 r. gestapo wielokrotnie napadało na mieszkanie jego rodziny w Berlinie. On i jego żona Elsa wrócili do Europy w marcu i podczas podróży dowiedzieli się, że niemiecki Reichstag uchwalił ustawę upoważniającą , przekształcającą rząd Hitlera w de facto legalną dyktaturę i że nie będą mogli kontynuować do Berlina. Później dowiedzieli się, że ich domek został napadnięty przez nazistów, a osobista żaglówka Einsteina została skonfiskowana. Po wylądowaniu w Antwerpii w Belgii 28 marca Einstein natychmiast udał się do niemieckiego konsulatu i oddał swój paszport, formalnie zrzekając się niemieckiego obywatelstwa. Naziści później sprzedali jego łódź i przekształcili jego domek w Hitlerjugend .

Status uchodźcy

Karta lądowania Alberta Einsteina (26 maja 1933 r.), Kiedy wylądował w Dover (Wielka Brytania) z Ostendy (Belgia), aby odwiedzić Oksford

W kwietniu 1933 roku Einstein odkrył, że nowy rząd niemiecki uchwalił ustawy zabraniające Żydom zajmowania jakichkolwiek oficjalnych stanowisk, w tym nauczania na uniwersytetach. Historyk Gerald Holton opisuje, jak „praktycznie bez słyszalnego protestu ze strony ich kolegów”, tysiące żydowskich naukowców zostało nagle zmuszonych do rezygnacji ze stanowisk uniwersyteckich, a ich nazwiska zostały usunięte z list instytucji, w których byli zatrudnieni.

Miesiąc później prace Einsteina znalazły się wśród tych, na które Niemiecki Związek Studentów skierował nazistowskie palenie książek , a nazistowski minister propagandy Joseph Goebbels ogłosił, że „żydowski intelektualizm umarł”. Jeden z niemieckich magazynów umieścił go na liście wrogów niemieckiego reżimu ze zwrotem „jeszcze nie powieszony”, oferując nagrodę w wysokości 5000 dolarów za jego głowę. W późniejszym liście do fizyka i przyjaciela Maxa Borna , który już wyemigrował z Niemiec do Anglii, Einstein napisał: „...Muszę przyznać, że stopień ich brutalności i tchórzostwa był czymś w rodzaju zaskoczenia”. Po przeprowadzce do Stanów Zjednoczonych opisał spalenie książek jako „spontaniczny wybuch emocji” tych, którzy „unikają powszechnego oświecenia” i „bardziej niż cokolwiek innego na świecie boją się wpływu ludzi o intelektualnej niezależności”.

Einstein był teraz bez stałego domu, niepewny, gdzie będzie mieszkać i pracować, i równie zaniepokojony losem niezliczonych innych naukowców wciąż przebywających w Niemczech. Z pomocą Rady Pomocy Naukowej , założonej w kwietniu 1933 roku przez brytyjskiego liberalnego polityka Williama Beveridge'a , aby pomóc naukowcom uciec przed nazistowskimi prześladowaniami, Einstein mógł opuścić Niemcy. Wynajął dom w De Haan w Belgii, gdzie mieszkał przez kilka miesięcy. Pod koniec lipca 1933 roku wyjechał do Anglii na około sześć tygodni na osobiste zaproszenie brytyjskiego oficera marynarki, komandora Olivera Lockera-Lampsona , który zaprzyjaźnił się z Einsteinem w poprzednich latach. Locker-Lampson zaprosił go do pozostania w pobliżu jego w Cromer , w drewnianej chacie na Roughton Heath w parafii Roughton w Norfolk . Aby chronić Einsteina, Locker-Lampson miał dwóch ochroniarzy, którzy pilnowali go w jego odosobnionej kabinie; zdjęcie przedstawiające ich niosących strzelby i pilnujących Einsteina zostało opublikowane w Daily Herald 24 lipca 1933 r.

Locker-Lampson zabrał Einsteina na spotkanie z Winstonem Churchillem w jego domu, a później Austen Chamberlain i byłego premiera Lloyda George'a . Einstein poprosił ich o pomoc w sprowadzeniu żydowskich naukowców z Niemiec. Brytyjski historyk Martin Gilbert zauważa, że ​​Churchill zareagował natychmiast i wysłał swojego przyjaciela, fizyka Fredericka Lindemanna , do Niemiec, aby odszukał żydowskich naukowców i umieścił ich na brytyjskich uniwersytetach. Churchill później zauważył, że w wyniku wypędzenia Żydów przez Niemcy, obniżyli oni swoje „standardy techniczne” i przedłożyli aliantów przed swoją.

Einstein skontaktował się później z przywódcami innych narodów, w tym z premierem Turcji , İsmetem İnönü , do którego napisał we wrześniu 1933 r., prosząc o zatrudnienie bezrobotnych niemiecko-żydowskich naukowców. W wyniku listu Einsteina liczba żydowskich zaproszonych do Turcji ostatecznie przekroczyła „1000 ocalonych osób”.

Locker-Lampson przedłożył również parlamentowi projekt ustawy o rozszerzeniu obywatelstwa brytyjskiego na Einsteina, w którym to okresie Einstein wygłosił szereg publicznych wystąpień opisujących kryzys w Europie. W jednym ze swoich przemówień potępił traktowanie Żydów przez Niemcy, a jednocześnie przedstawił projekt ustawy promującej obywatelstwo żydowskie w Palestynie, ponieważ gdzie indziej odmawiano im obywatelstwa. W swoim przemówieniu określił Einsteina jako „obywatela świata”, któremu należy zaoferować tymczasowe schronienie w Wielkiej Brytanii. Jednak oba rachunki nie powiodły się, a Einstein przyjął wcześniejszą ofertę Instytutu Studiów Zaawansowanych w Princeton, New Jersey , USA, aby zostać naukowcem-rezydentem.

Stypendysta rezydent w Institute for Advanced Study

Portret Einsteina wykonany w 1935 roku w Princeton

W dniu 3 października 1933 r. Einstein wygłosił przemówienie na temat znaczenia wolności akademickiej przed wypełnioną publicznością w Royal Albert Hall w Londynie, a The Times doniósł, że przez cały czas był szalenie wiwatowany. Cztery dni później wrócił do USA i objął posadę w Institute for Advanced Study, znanym jako schronienie dla naukowców uciekających z nazistowskich Niemiec. W tamtym czasie większość amerykańskich uniwersytetów, w tym Harvard, Princeton i Yale, miała minimalną liczbę wykładowców lub studentów żydowskich lub nie miała ich wcale, co wynikało z ich kwot żydowskich , które obowiązywały do ​​późnych lat czterdziestych XX wieku.

Einstein wciąż nie był zdecydowany co do swojej przyszłości. Miał oferty z kilku europejskich uniwersytetów, w tym Christ Church w Oksfordzie , gdzie przebywał przez trzy krótkie okresy między majem 1931 a czerwcem 1933 i zaproponowano mu pięcioletnie stypendium naukowe (zwane „ stypendiami ” w Christ Church), ale w 1935 r. podjął decyzję o pozostaniu na stałe w Stanach Zjednoczonych i ubieganiu się o obywatelstwo.

Przynależność Einsteina do Institute for Advanced Study trwała aż do jego śmierci w 1955 roku. Był jednym z czterech pierwszych wybranych (wraz z Johnem von Neumannem , Kurtem Gödelem i Hermannem Weylem ) w nowym Instytucie, z którym wkrótce nawiązał bliską przyjaźń z Godlem. Obaj chodzili razem na długie spacery, rozmawiając o swojej pracy. Bruria Kaufman , jego asystent, później został fizykiem. W tym okresie Einstein próbował opracować zunifikowaną teorię pola i obalić przyjętą interpretację fizyki kwantowej , ale bezskutecznie.

II wojna światowa i Projekt Manhattan

Marmurowe popiersie Alberta Einsteina w Deutsches Museum w Monachium

W 1939 roku grupa węgierskich naukowców, w skład której wchodził fizyk z emigracji Leó Szilárd, próbowała zaalarmować Waszyngton o trwających nazistowskich badaniach nad bombą atomową. Ostrzeżenia grupy zostały zdyskontowane. Einstein i Szilárd, wraz z innymi uchodźcami, takimi jak Edward Teller i Eugene Wigner , „uważali za swój obowiązek ostrzec Amerykanów przed możliwością wygrania wyścigu o zbudowanie bomby atomowej przez niemieckich naukowców oraz ostrzec, że Hitler będzie więcej niż chętni do użycia takiej broni”. Aby upewnić się, że Stany Zjednoczone były świadome niebezpieczeństwa, w lipcu 1939 roku, na kilka miesięcy przed rozpoczęciem II wojny światowej w Europie, Szilárd i Wigner odwiedzili Einsteina, aby wyjaśnić możliwość powstania bomb atomowych, o czym Einstein, pacyfista, powiedział, że miał nigdy nie brany pod uwagę. Poproszono go o udzielenie wsparcia poprzez napisanie listu wraz z Szilárdem do prezydenta Roosevelta , zalecając Stanom Zjednoczonym zwrócenie uwagi i zaangażowanie się we własne badania nad bronią jądrową.

Uważa się, że list jest „prawdopodobnie kluczowym bodźcem do podjęcia przez Stany Zjednoczone poważnych dochodzeń w sprawie broni jądrowej w przededniu przystąpienia USA do II wojny światowej”. Oprócz listu Einstein wykorzystał swoje powiązania z belgijską rodziną królewską i belgijską królową matką, aby uzyskać dostęp z osobistym wysłannikiem do Gabinetu Owalnego Białego Domu. Niektórzy twierdzą, że w wyniku listu Einsteina i jego spotkań z Rooseveltem Stany Zjednoczone przystąpiły do ​​„wyścigu” w celu opracowania bomby, wykorzystując swoje „ogromne zasoby materialne, finansowe i naukowe”, aby zainicjować Projekt Manhattan .

Dla Einsteina „wojna była chorobą… [i] wzywał do oporu wobec wojny”. Niektórzy twierdzą, że podpisując list do Roosevelta, postąpił wbrew swoim pacyfistycznym zasadom. W 1954 roku, na rok przed śmiercią, Einstein powiedział swojemu staremu przyjacielowi, Linusowi Paulingowi : „Popełniłem w życiu jeden wielki błąd – kiedy podpisałem list do prezydenta Roosevelta zalecający zbudowanie bomby atomowej; ale było pewne usprawiedliwienie – niebezpieczeństwo, że zrobią to Niemcy…” W 1955 roku Einstein i dziesięciu innych intelektualistów i naukowców, w tym brytyjski filozof Bertrand Russell , podpisali manifest podkreślający niebezpieczeństwo związane z bronią jądrową.

Amerykańskie obywatelstwo

Einstein przyjmujący zaświadczenie o obywatelstwie amerykańskim od sędziego Phillipa Formana

Einstein przyjął obywatelstwo amerykańskie w 1940 roku. Niedługo po rozpoczęciu kariery w Instytucie Studiów Zaawansowanych w Princeton w stanie New Jersey wyraził uznanie dla merytokracji w kulturze amerykańskiej w porównaniu z Europą. Uznał „prawo jednostek do mówienia i myślenia, co im się podoba” bez barier społecznych. Powiedział, że w rezultacie zachęcano jednostki do większej kreatywności, co cenił od wczesnej edukacji.

Einstein dołączył do National Association for the Advancement of Coloured People (NAACP) w Princeton, gdzie prowadził kampanię na rzecz praw obywatelskich Afroamerykanów. Uważał rasizm za „najgorszą chorobę Ameryki”, postrzegając go jako „przekazywany z pokolenia na pokolenie”. W ramach swojego zaangażowania korespondował z działaczem na rzecz praw obywatelskich WEB Du Bois i był przygotowany do składania zeznań w jego imieniu podczas procesu w 1951 r. Kiedy Einstein zaproponował, że będzie świadkiem charakterystycznym dla Du Bois, sędzia postanowił umorzyć sprawę.

W 1946 roku Einstein odwiedził Lincoln University w Pensylwanii, historycznie czarną uczelnię , gdzie otrzymał tytuł doktora honoris causa. Lincoln był pierwszym uniwersytetem w Stanach Zjednoczonych, który przyznał stopnie naukowe Afroamerykanom; absolwenci to Langston Hughes i Thurgood Marshall . Einstein wygłosił przemówienie na temat rasizmu w Ameryce, dodając: „Nie zamierzam o tym milczeć”. Mieszkaniec Princeton wspomina, że ​​kiedyś Einstein opłacił czesne w college'u czarnoskóremu studentowi. Einstein powiedział: „Będąc sam Żydem, być może potrafię zrozumieć i wczuć się w to, jak czarni czują się jako ofiary dyskryminacji”.

Poglądy osobiste

Poglądy polityczne

Casual group shot of four men and two women standing on a brick pavement.
Albert Einstein z żoną Elsą Einstein i przywódcami syjonistycznymi, w tym przyszłym prezydentem Izraela Chaimem Weizmannem , jego żoną Verą Weizmann , Menachemem Ussishkinem i Ben-Zionem Mossinsonem po przybyciu do Nowego Jorku w 1921 r.

W 1918 roku Einstein był jednym z członków-założycieli Niemieckiej Partii Demokratycznej , partii liberalnej. Później w swoim życiu poglądy polityczne Einsteina opowiadały się za socjalizmem i krytykowały kapitalizm, co szczegółowo opisał w swoich esejach, takich jak „ Dlaczego socjalizm? ” Jego opinie na temat bolszewików również zmieniały się z czasem. W 1925 roku skrytykował ich za brak „dobrze uregulowanego systemu rządów” i nazwał ich rządy „reżimem terroru i tragedią w historii ludzkości”. Później przyjął bardziej umiarkowany pogląd, krytykując ich metody, ale je chwaląc, o czym świadczy jego uwaga z 1929 r. na temat Władimira Lenina : „W Leninie oddaję cześć człowiekowi, który w całkowitym poświęceniu własnej osoby poświęcił całą swoją energię realizacji społecznej sprawiedliwości. Nie uważam jego metod za wskazane. Jedno jest jednak pewne: ludzie tacy jak on są strażnikami i odnowicielami ludzkiego sumienia. Einstein oferował i był wzywany do wydawania sądów i opinii w sprawach często niezwiązanych z fizyką teoretyczną lub matematyką. Zdecydowanie opowiadał się za ideą demokratycznego rządu globalnego , który w ramach światowej federacji sprawdzałby potęgę państw narodowych. Napisał: „Opowiadam się za rządem światowym, ponieważ jestem przekonany, że nie ma innego możliwego sposobu na wyeliminowanie najstraszniejszego niebezpieczeństwa, w jakim kiedykolwiek znalazł się człowiek”. FBI stworzyło tajne dossier Einsteina w 1932 roku, a do czasu jego śmierci jego akta FBI liczyły 1427 stron.

Einstein był pod wielkim wrażeniem Mahatmy Gandhiego , z którym wymieniał listy. Opisał Gandhiego jako „wzór do naśladowania dla przyszłych pokoleń”. Początkowe połączenie zostało nawiązane 27 września 1931 r., Kiedy Wilfrid Israel zabrał swojego indyjskiego gościa VA Sundarama na spotkanie ze swoim przyjacielem Einsteinem w jego letnim domu w mieście Caputh. Sundaram był uczniem Gandhiego i specjalnym wysłannikiem, którego Wilfrid Israel spotkał podczas wizyty w Indiach i domu indyjskiego przywódcy w 1925 roku. Podczas wizyty Einstein napisał krótki list do Gandhiego, który został mu dostarczony przez jego wysłannika, a Gandhi szybko odpowiedział z jego własny list. Chociaż ostatecznie Einstein i Gandhi nie byli w stanie spotkać się tak, jak mieli nadzieję, bezpośrednie połączenie między nimi zostało ustanowione przez Wilfrida Israela.

Związek z syjonizmem
Einsteina w 1947 r

Einstein był czołowym przywódcą, który pomógł założyć Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie , który został otwarty w 1925 roku i był jednym z jego pierwszych zarządów. Wcześniej, w 1921 roku, został poproszony przez biochemika i prezesa Światowej Organizacji Syjonistycznej , Chaima Weizmanna , o pomoc w zebraniu funduszy na planowaną uczelnię. Zasugerował utworzenie Instytutu Rolnictwa, Instytutu Chemicznego i Instytutu Mikrobiologii w celu zwalczania różnych trwających epidemii, takich jak malaria , którą nazwał „złem”, które podkopuje jedną trzecią rozwoju kraju. Promował także utworzenie Instytutu Studiów Orientalnych, obejmującego kursy językowe prowadzone zarówno w języku hebrajskim, jak i arabskim.

Einstein nie był nacjonalistą i był przeciwny utworzeniu niezależnego państwa żydowskiego, które powstałoby bez jego pomocy jako Izrael w 1948 roku. Uważał, że fale napływających Żydów z aliji mogłyby żyć obok istniejących Arabów w Palestynie . Niemniej jednak, po śmierci prezydenta Izraela Weizmanna w listopadzie 1952 r., premier David Ben-Gurion za namową Ezriela Carlebacha zaoferował Einsteinowi w dużej mierze ceremonialne stanowisko prezydenta Izraela . Ofertę przedstawił ambasador Izraela w Waszyngtonie, Abba Eban , który wyjaśnił, że oferta „ucieleśnia najgłębszy szacunek, jakim naród żydowski może obdarzyć któregokolwiek ze swoich synów”. Einstein napisał, że był „głęboko poruszony”, ale „jednocześnie zasmucony i zawstydzony”, że nie może tego zaakceptować.

Poglądy religijne i filozoficzne


11 kwietnia 1943 dla United Jewish Appeal (nagranie przez Radio Universidad Nacional de La Plata, Argentyna) rozwoju. Poszukiwanie i dążenie do prawdy i wiedzy jest jedną z najwyższych cech człowieka…”

Einstein mówił o swoich duchowych poglądach w wielu oryginalnych pismach i wywiadach. Powiedział, że sympatyzuje z bezosobowym, panteistycznym Bogiem filozofii Barucha Spinozy . Nie wierzył w osobowego boga , który zajmuje się losami i czynami ludzi, pogląd ten określił jako naiwny. Wyjaśnił jednak, że „nie jestem ateistą”, woląc nazywać siebie agnostykiem lub „głęboko religijnym niewierzącym”. Zapytany, czy wierzy w życie pozagrobowe , Einstein odpowiedział: „Nie. Jedno życie mi wystarczy”.

Einstein był głównie powiązany z niereligijnymi grupami humanistycznymi i kulturowymi zarówno w Wielkiej Brytanii, jak iw Stanach Zjednoczonych. Zasiadał w radzie doradczej First Humanist Society of New York i był honorowym współpracownikiem Stowarzyszenia Rationalist , które publikuje New Humanist w Wielkiej Brytanii. Z okazji 75. rocznicy powstania Nowojorskiego Towarzystwa Kultury Etycznej stwierdził, że idea Kultury Etycznej jest ucieleśnieniem jego osobistej koncepcji tego, co najcenniejsze i najtrwalsze w idealizmie religijnym. Zauważył: „Bez„ kultury etycznej ”nie ma zbawienia dla ludzkości”.

W niemieckojęzycznym liście do filozofa Erica Gutkinda z 3 stycznia 1954 roku Einstein napisał:

Słowo Bóg jest dla mnie niczym więcej niż wyrazem i wytworem ludzkich słabości, Biblia zbiorem czcigodnych, ale wciąż prymitywnych legend, które jednak są dość dziecinne. Żadna interpretacja, bez względu na to, jak subtelna, nie może (dla mnie) tego zmienić. ... Dla mnie religia żydowska , jak wszystkie inne religie, jest wcieleniem najbardziej dziecinnych przesądów. A naród żydowski , do którego chętnie należę iz którego mentalnością mam głębokie pokrewieństwo, nie różni się dla mnie niczym od wszystkich innych ludzi. ... Nie widzę w nich nic „ wybranego ”.

Einstein od dawna sympatyzował z wegetarianizmem. W liście z 1930 roku do Hermanna Hutha, wiceprezesa Niemieckiej Federacji Wegetarian (Deutsche Vegetarier-Bund) , pisał:

Chociaż zewnętrzne okoliczności uniemożliwiły mi przestrzeganie ściśle wegetariańskiej diety, od dawna zasadniczo popieram tę sprawę. Poza tym, że zgadzam się z celami wegetarianizmu ze względów estetycznych i moralnych, uważam, że wegetariański sposób życia, poprzez swój czysto fizyczny wpływ na ludzki temperament, wpłynąłby najbardziej korzystnie na los ludzkości.

Sam został wegetarianinem dopiero w ostatniej części swojego życia. W marcu 1954 roku napisał w liście: "Żyję więc bez tłuszczy, bez mięsa, bez ryb, ale czuję się tak całkiem dobrze. Wydaje mi się prawie, że człowiek nie urodził się mięsożercą".

Miłość do muzyki

Einstein rozwinął uznanie dla muzyki w młodym wieku. W swoich późnych dziennikach napisał:

„Gdybym nie był fizykiem, prawdopodobnie byłbym muzykiem. Często myślę muzyką. Żyję marzeniami w muzyce. Postrzegam swoje życie w kategoriach muzyki… Największą radość w życiu czerpię z muzyki”.

Jego matka dość dobrze grała na pianinie i chciała, aby jej syn uczył się gry na skrzypcach, aby nie tylko zaszczepić w nim miłość do muzyki, ale także pomóc mu zasymilować się z kulturą niemiecką . Według dyrygenta Leona Botsteina , Einstein zaczął grać w wieku 5 lat. Jednak w tym wieku nie sprawiało mu to przyjemności.

W wieku 13 lat odkrył sonaty skrzypcowe Mozarta , po czym zakochał się w jego kompozycjach i chętniej studiował muzykę. Einstein nauczył się grać, „nigdy nie ćwicząc systematycznie”. Powiedział, że „miłość jest lepszym nauczycielem niż poczucie obowiązku”. W wieku 17 lat został przesłuchany przez szkolnego egzaminatora w Aarau podczas gry sonat skrzypcowych Beethovena . Egzaminator stwierdził później, że jego gra była „niezwykła i ujawniająca„ wielki wgląd ”. Egzaminatora, pisze Botstein, uderzyło to, że Einstein „wykazywał głęboką miłość do muzyki, cechę, której brakowało i której brakowało. Muzyka miała dla tego ucznia niezwykłe znaczenie”.

Od tego okresu muzyka odgrywała kluczową i stałą rolę w życiu Einsteina. Chociaż sam pomysł zostania profesjonalnym muzykiem nigdy nie przychodził mu do głowy, wśród tych, z którymi Einstein grał jako kameralista , było kilku profesjonalistów, w tym Kurt Appelbaum, który występował dla prywatnej publiczności i przyjaciół. Muzyka kameralna stała się również stałym elementem jego życia towarzyskiego, mieszkając w Bernie, Zurychu i Berlinie, gdzie grał m.in. z Maxem Planckiem i jego synem. Czasami jest błędnie uznawany za redaktora wydania katalogu dzieł Mozarta Köchela z 1937 roku; to wydanie zostało przygotowane przez Alfreda Einsteina , który mógł być dalekim krewnym.

W 1931 roku, będąc zaangażowany w badania w California Institute of Technology, odwiedził konserwatorium rodziny Zoellnerów w Los Angeles, gdzie grał niektóre utwory Beethovena i Mozarta z członkami Zoellner Quartet . Pod koniec życia, kiedy młody Juilliard Quartet odwiedził go w Princeton, grał z nimi na skrzypcach, a kwartet był „pod wrażeniem poziomu koordynacji i intonacji Einsteina”.

Śmierć

17 kwietnia 1955 r. Einstein doznał wewnętrznego krwotoku spowodowanego pęknięciem tętniaka aorty brzusznej , który został wcześniej wzmocniony chirurgicznie przez Rudolpha Nissena w 1948 r. Wziął szkic przemówienia, które przygotowywał do wystąpienia telewizyjnego upamiętniającego powstanie państwa Izrael. siódmą rocznicę z nim do szpitala, ale nie dożył jej ukończenia.

Einstein odmówił operacji, mówiąc: „Chcę iść, kiedy chcę. Sztuczne przedłużanie życia jest bez smaku. Zrobiłem, co do mnie należało; czas iść. Zrobię to elegancko”. Zmarł w University Medical Center of Princeton w Plainsboro wczesnym rankiem następnego dnia w wieku 76 lat, kontynuując pracę do końca.

Podczas sekcji zwłok patolog Thomas Stoltz Harvey usunął mózg Einsteina w celu konserwacji bez pozwolenia jego rodziny, w nadziei, że neuronauka przyszłości będzie w stanie odkryć, co uczyniło Einsteina tak inteligentnym. Szczątki Einsteina zostały skremowane w Trenton w stanie New Jersey , a jego prochy zostały rozrzucone w nieujawnionym miejscu.

W pamiątkowym wykładzie wygłoszonym 13 grudnia 1965 r. w siedzibie UNESCO fizyk jądrowy J. Robert Oppenheimer podsumował swoje wrażenie na temat Einsteina jako osoby: „Był prawie całkowicie pozbawiony wyrafinowania i całkowicie pozbawiony światowości… Zawsze była z nim cudowna czystość jednocześnie dziecinny i głęboko uparty”.

Einstein przekazał swoje osobiste archiwa, bibliotekę i majątek intelektualny Uniwersytetowi Hebrajskiemu w Jerozolimie w Izraelu.

Kariera naukowa

Przez całe życie Einstein opublikował setki książek i artykułów. Opublikował ponad 300 prac naukowych i 150 nienaukowych. 5 grudnia 2014 r. uniwersytety i archiwa ogłosiły wydanie prac Einsteina, obejmujących ponad 30 000 unikalnych dokumentów. Osiągnięcia intelektualne i oryginalność Einsteina sprawiły, że słowo „Einstein” stało się synonimem „geniuszu”. Oprócz pracy, którą wykonywał samodzielnie, współpracował także z innymi naukowcami przy dodatkowych projektach, w tym statystykach Bosego-Einsteina , lodówce Einsteina i innych.

1905 – Dokumenty Annus Mirabilis

Artykuły Annus Mirabilis , to cztery artykuły dotyczące efektu fotoelektrycznego (który dał początek teorii kwantowej ), ruchów Browna , szczególnej teorii względności i E = mc2 czasopiśmie naukowym które Einstein opublikował w Annalen der Physik w 1905 roku. prace znacząco przyczyniły się do powstania współczesnej fizyki i zmieniły poglądy na przestrzeń , czas i materię . Cztery dokumenty to:

Tytuł (przetłumaczony) Obszar ostrości Otrzymane Opublikowany Znaczenie
„O heurystycznym punkcie widzenia dotyczącym produkcji i transformacji światła” Efekt fotoelektryczny 18 marca 9 czerwca Rozwiązał nierozwiązaną zagadkę, sugerując, że energia jest wymieniana tylko w dyskretnych ilościach ( kwantach ). Pomysł ten był kluczowy dla wczesnego rozwoju teorii kwantowej.
„O ruchu małych cząstek zawieszonych w stacjonarnej cieczy, zgodnie z wymaganiami molekularnej kinetycznej teorii ciepła” ruchy Browna 11 maja 18 lipca Wyjaśnił dowody empiryczne na rzecz teorii atomowej , wspierające zastosowanie fizyki statystycznej .
„O elektrodynamice ciał w ruchu” Szczególna teoria względności 30 czerwca 26 września Pogodził równania Maxwella dla elektryczności i magnetyzmu z prawami mechaniki, wprowadzając zmiany w mechanice, wynikające z analizy opartej na dowodach empirycznych, że prędkość światła jest niezależna od ruchu obserwatora. Zdyskredytował koncepcję „ świetlistego eteru ”.
„Czy bezwładność ciała zależy od jego zawartości energii?” Równoważność materii i energii 27 września 21 listopada Równoważność materii i energii, E = mc 2 , istnienie " energii spoczynkowej " i podstawy energii jądrowej.

Mechanika statystyczna

Fluktuacje termodynamiczne i fizyka statystyczna

Pierwszy artykuł Einsteina przesłany w 1900 roku do Annalen der Physik dotyczył przyciągania kapilarnego . Został opublikowany w 1901 roku pod tytułem „Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen”, co tłumaczy się jako „Wnioski ze zjawisk kapilarnych”. W dwóch artykułach, które opublikował w latach 1902–1903 (termodynamika), podjęto próbę interpretacji atomowych ze statystycznego punktu widzenia. Artykuły te były podstawą artykułu z 1905 roku na temat ruchów Browna, który wykazał, że ruchy Browna można interpretować jako niezbity dowód na istnienie cząsteczek. Jego badania w latach 1903 i 1904 dotyczyły głównie wpływu skończonej wielkości atomów na zjawiska dyfuzji.

Teoria krytycznej opalescencji

Einstein powrócił do problemu fluktuacji termodynamicznych, omawiając zmiany gęstości płynu w jego punkcie krytycznym. Zwykle fluktuacje gęstości są kontrolowane przez drugą pochodną energii swobodnej w odniesieniu do gęstości. W punkcie krytycznym ta pochodna wynosi zero, co prowadzi do dużych wahań. Efektem fluktuacji gęstości jest rozproszenie światła o wszystkich długościach fal, co sprawia, że ​​płyn wygląda jak mlecznobiały. Einstein wiąże to z rozpraszaniem Rayleigha , co dzieje się, gdy wielkość fluktuacji jest znacznie mniejsza niż długość fali, co wyjaśnia, dlaczego niebo jest niebieskie. Einstein ilościowo wyprowadził krytyczną opalescencję z traktowania fluktuacji gęstości i wykazał, w jaki sposób zarówno efekt, jak i rozpraszanie Rayleigha wywodzą się z atomistycznej budowy materii.

Szczególna teoria względności

Zur Elektrodynamik bewegter Körper ” Einsteina („O elektrodynamice ciał w ruchu”) otrzymano 30 czerwca 1905 r. I opublikowano 26 września tego samego roku. Pogodził konflikty między równaniami Maxwella (prawami elektryczności i magnetyzmu) a prawami mechaniki Newtona, wprowadzając zmiany do praw mechaniki. Z obserwacji wynika, że ​​efekty tych zmian są najbardziej widoczne przy dużych prędkościach (gdzie obiekty poruszają się z prędkością bliską prędkości światła ). Teoria rozwinięta w tym artykule stała się później znana jako szczególna teoria względności Einsteina. Istnieją dowody z pism Einsteina, że ​​współpracował on ze swoją pierwszą żoną, Milevą Marić, przy tej pracy. Wydaje się, że decyzja o publikowaniu wyłącznie pod jego nazwiskiem była obustronna, ale dokładny powód nie jest znany.

W tym artykule przewidziano, że mierzony w układzie względnie poruszającego się obserwatora, zegar niesiony przez poruszające się ciało wydaje się zwalniać , a samo ciało kurczy się w kierunku ruchu. W artykule tym argumentowano również, że idea świecącego eteru — jednego z wiodących teoretycznych bytów w fizyce w tamtym czasie — była zbędna.

W swoim artykule na temat równoważności masy i energii Einstein wyprowadził E = mc 2 jako konsekwencję swoich szczególnych równań teorii względności. Praca Einsteina na temat teorii względności z 1905 r. Przez wiele lat budziła kontrowersje, ale została zaakceptowana przez czołowych fizyków, poczynając od Maxa Plancka .

Einstein pierwotnie sformułował szczególną teorię względności w kategoriach kinematyki (badanie poruszających się ciał). W 1908 roku Hermann Minkowski ponownie zinterpretował szczególną teorię względności w kategoriach geometrycznych jako teorię czasoprzestrzeni . Einstein przyjął formalizm Minkowskiego w swojej ogólnej teorii względności z 1915 roku .

Ogólna teoria względności

Ogólna teoria względności i zasada równoważności

Ogólna teoria względności (GR) to teoria grawitacji opracowana przez Einsteina w latach 1907-1915. Zgodnie z ogólną teorią względności obserwowane przyciąganie grawitacyjne między masami wynika z zakrzywienia przestrzeni i czasu przez te masy. Ogólna teoria względności stała się podstawowym narzędziem współczesnej astrofizyki . Stanowi podstawę obecnego rozumienia czarnych dziur , obszarów przestrzeni, w których przyciąganie grawitacyjne jest tak silne, że nawet światło nie może uciec.

Jak później powiedział Einstein, powodem rozwoju ogólnej teorii względności było to, że preferencja ruchów bezwładności w ramach szczególnej teorii względności była niezadowalająca, podczas gdy teoria, która od samego początku nie preferuje żadnego stanu ruchu (nawet przyspieszonego), powinna wydawać się bardziej zadowalająca. W rezultacie w 1907 roku opublikował artykuł o przyspieszeniu w szczególnej teorii względności. W artykule zatytułowanym „O zasadzie względności i wyciąganych z niej wnioskach” argumentował, że swobodny spadek jest w rzeczywistości ruchem bezwładności i że dla obserwatora spadającego swobodnie muszą obowiązywać zasady szczególnej teorii względności. Ten argument nazywa się zasadą równoważności . W tym samym artykule Einstein przewidział również zjawiska grawitacyjnej dylatacji czasu , grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni i ugięcia światła .

W 1911 roku Einstein opublikował kolejny artykuł „O wpływie grawitacji na propagację światła”, będący rozwinięciem artykułu z 1907 roku, w którym oszacował wielkość ugięcia światła przez masywne ciała. W ten sposób teoretyczne przewidywania ogólnej teorii względności można było po raz pierwszy przetestować eksperymentalnie.

Fale grawitacyjne

W 1916 roku Einstein przewidział fale grawitacyjne , zmarszczki na krzywiźnie czasoprzestrzeni, które rozchodzą się jako fale , przemieszczając się na zewnątrz od źródła, przenosząc energię w postaci promieniowania grawitacyjnego. Istnienie fal grawitacyjnych jest możliwe w ramach ogólnej teorii względności dzięki niezmienniczości Lorentza , która niesie ze sobą koncepcję skończonej prędkości rozchodzenia się fizycznych oddziaływań grawitacyjnych. Natomiast fale grawitacyjne nie mogą istnieć w newtonowskiej teorii grawitacji , która postuluje, że fizyczne oddziaływania grawitacyjne rozchodzą się z nieskończoną prędkością.

Pierwsze pośrednie wykrycie fal grawitacyjnych miało miejsce w latach 70. XX wieku dzięki obserwacji pary blisko orbitujących gwiazd neutronowych , PSR B1913+16 . Wyjaśnieniem rozpadu ich okresu orbitalnego było to, że emitowały fale grawitacyjne. Przewidywanie Einsteina potwierdziło się 11 lutego 2016 r., kiedy naukowcy z LIGO opublikowali pierwszą obserwację fal grawitacyjnych , wykrytych na Ziemi 14 września 2015 r., prawie sto lat po przewidywaniu.

Argument dziury i teoria Entwurf

Podczas opracowywania ogólnej teorii względności Einstein był zdezorientowany co do niezmienności cechowania w tej teorii. Sformułował argument, który doprowadził go do wniosku, że ogólna relatywistyczna teoria pola jest niemożliwa. Zrezygnował z szukania w pełni ogólnie kowariantnych równań tensorowych i szukał równań, które byłyby niezmienne tylko w przypadku ogólnych przekształceń liniowych.

W czerwcu 1913 r. Wynikiem tych badań była teoria Entwurf („szkic”). Jak sama nazwa wskazuje, był to szkic teorii, mniej eleganckiej i trudniejszej niż ogólna teoria względności, z równaniami ruchu uzupełnionymi dodatkowymi warunkami ustalania cechowania. Po ponad dwóch latach intensywnych prac Einstein zdał sobie sprawę, że argument dziury był błędny i porzucił teorię w listopadzie 1915 roku.

Kosmologia fizyczna

W 1917 roku Einstein zastosował ogólną teorię względności do struktury wszechświata jako całości. Odkrył, że ogólne równania pola przewidywały wszechświat, który był dynamiczny, kurczący się lub rozszerzający. Ponieważ dowody obserwacyjne na istnienie dynamicznego Wszechświata nie były wówczas znane, Einstein wprowadził do równań pola nowy termin, stałą kosmologiczną , aby umożliwić teorii przewidywanie statycznego Wszechświata. Zmodyfikowane równania pola przewidziały statyczny wszechświat o zamkniętej krzywiźnie, zgodnie z rozumieniem przez Einsteina zasady Macha w tych latach. Model ten stał się znany jako Świat Einsteina lub statyczny wszechświat Einsteina .

Po odkryciu recesji mgławic przez Edwina Hubble'a w 1929 roku, Einstein porzucił swój statyczny model wszechświata i zaproponował dwa dynamiczne modele kosmosu, wszechświat Friedmanna-Einsteina z 1931 roku i wszechświat Einsteina-de Sittera z 1932 roku. W każdym z tych modeli Einstein odrzucił stałą kosmologiczną, twierdząc, że jest ona „w każdym razie teoretycznie niezadowalająca”.

W wielu biografiach Einsteina twierdzi się, że Einstein odniósł się do stałej kosmologicznej w późniejszych latach jako do swojego „największego błędu”, na podstawie listu, który George Gamow, jak twierdził, otrzymał od niego. Astrofizyk Mario Livio podał ostatnio w wątpliwość to twierdzenie.

Pod koniec 2013 roku zespół kierowany przez irlandzkiego fizyka Cormaca O'Raifeartaigha odkrył dowody na to, że wkrótce po zapoznaniu się z obserwacjami recesji mgławic przez Hubble'a, Einstein rozważał model wszechświata w stanie ustalonym . W dotychczas pomijanym rękopisie, najwyraźniej napisanym na początku 1931 roku, Einstein zbadał model rozszerzającego się Wszechświata, w którym gęstość materii pozostaje stała dzięki ciągłemu tworzeniu materii, procesowi, który powiązał ze stałą kosmologiczną. Jak stwierdził w artykule: „W dalszej części chciałbym zwrócić uwagę na rozwiązanie równania (1), które może wyjaśnić fakty Hubbela [ sic ] i w którym gęstość jest stała w czasie”… " Jeśli weźmie się pod uwagę fizycznie ograniczoną objętość, cząsteczki materii będą ją nieustannie opuszczać. Aby gęstość pozostała stała, w objętości z przestrzeni muszą nieustannie powstawać nowe cząstki materii.

Wydaje się zatem, że Einstein rozważał model rozszerzającego się Wszechświata w stanie ustalonym na wiele lat przed Hoylem, Bondim i Goldem. Jednak model stanu ustalonego Einsteina zawierał fundamentalną wadę i szybko porzucił ten pomysł.

Pseudotensor pędu energii

Ogólna teoria względności obejmuje dynamiczną czasoprzestrzeń, więc trudno jest zobaczyć, jak zidentyfikować zachowaną energię i pęd. Twierdzenie Noether pozwala na wyznaczenie tych wielkości na podstawie Lagrange'a z niezmienniczością translacji , ale ogólna kowariancja sprawia, że ​​niezmienniczość translacji staje się czymś w rodzaju symetrii cechowania . Z tego powodu energia i pęd wyprowadzone w ramach ogólnej teorii względności na podstawie zaleceń Noether nie tworzą prawdziwego tensora.

Einstein argumentował, że jest to prawdą z podstawowego powodu: pole grawitacyjne można zniwelować, wybierając współrzędne. Utrzymywał, że niekowariantny pseudotensor pędu energii jest w rzeczywistości najlepszym opisem rozkładu pędu energii w polu grawitacyjnym. Podejście to zostało powtórzone przez Lwa Landaua i Evgeny'ego Lifshitza oraz innych i stało się standardem.

Użycie obiektów niekowariantnych, takich jak pseudotensory, zostało mocno skrytykowane w 1917 roku przez Erwina Schrödingera i innych.

Tunele czasoprzestrzenne

W 1935 roku Einstein współpracował z Nathanem Rosenem przy tworzeniu modelu tunelu czasoprzestrzennego , często nazywanego mostami Einsteina-Rosena . Jego motywacją było zamodelowanie cząstek elementarnych z ładunkiem jako rozwiązania równań pola grawitacyjnego, zgodnie z programem nakreślonym w artykule "Do Gravitational Fields odgrywają ważną rolę w konstytucji cząstek elementarnych?". Te rozwiązania wycinały i wklejały czarne dziury Schwarzschilda , tworząc pomost między dwoma łatami.

Gdyby jeden koniec tunelu czasoprzestrzennego był naładowany dodatnio, drugi koniec byłby naładowany ujemnie. Te właściwości doprowadziły Einsteina do przekonania, że ​​w ten sposób można opisać pary cząstek i antycząstek.

Teoria Einsteina-Cartana

Einstein, sitting at a table, looks up from the papers he is reading and into the camera.
Einstein w swoim biurze na Uniwersytecie Berlińskim , 1920 r

Aby włączyć cząstki punktu wirowania do ogólnej teorii względności, połączenie afiniczne musiało zostać uogólnione tak, aby zawierało część antysymetryczną, zwaną torsją . Ta modyfikacja została wprowadzona przez Einsteina i Cartana w latach dwudziestych XX wieku.

Równania ruchu

Ogólna teoria względności ma fundamentalne prawo — równania pola Einsteina , które opisują krzywe przestrzeni. Równanie geodezyjne , opisujące ruch cząstek, można wyprowadzić z równań pola Einsteina.

Ponieważ równania ogólnej teorii względności są nieliniowe, bryła energii utworzona z czystych pól grawitacyjnych, jak czarna dziura, poruszałaby się po trajektorii określonej przez same równania pola Einsteina, a nie przez nowe prawo. Einstein zaproponował więc, że ścieżka pojedynczego rozwiązania, takiego jak czarna dziura, byłaby określona jako geodezyjna na podstawie samej ogólnej teorii względności.

Zostało to ustalone przez Einsteina, Infelda i Hoffmanna dla obiektów punktowych bez momentu pędu oraz przez Roya Kerra dla obiektów wirujących.

Stara teoria kwantowa

Fotony i kwanty energii

Efekt fotoelektryczny. Przychodzące fotony po lewej stronie uderzają w metalową płytkę (na dole) i wyrzucają elektrony, przedstawione jako odlatujące w prawo.

W artykule z 1905 roku Einstein postulował, że samo światło składa się z zlokalizowanych cząstek ( kwantów ). Kwanty światła Einsteina zostały prawie powszechnie odrzucone przez wszystkich fizyków, w tym przez Maxa Plancka i Nielsa Bohra. Pomysł ten został powszechnie zaakceptowany dopiero w 1919 roku, wraz ze Roberta Millikana nad efektem fotoelektrycznym i pomiarem rozpraszania Comptona .

Einstein doszedł do wniosku, że każda fala o częstotliwości f jest związana ze zbiorem fotonów o energii hf każdy, gdzie h jest stałą Plancka . Niewiele więcej mówi, ponieważ nie jest pewien, w jaki sposób cząstki są powiązane z falą. Sugeruje jednak, że ten pomysł wyjaśniałby pewne wyniki eksperymentów, zwłaszcza efekt fotoelektryczny.

Skwantowane drgania atomowe

W 1907 roku Einstein zaproponował model materii, w którym każdy atom w strukturze sieci jest niezależnym oscylatorem harmonicznym. W modelu Einsteina każdy atom oscyluje niezależnie — seria równomiernie rozmieszczonych skwantowanych stanów dla każdego oscylatora. Einstein zdawał sobie sprawę, że uzyskanie częstotliwości rzeczywistych oscylacji będzie trudne, niemniej jednak zaproponował tę teorię, ponieważ była to szczególnie wyraźna demonstracja, że ​​mechanika kwantowa może rozwiązać problem ciepła właściwego w mechanice klasycznej. Peter Debye udoskonalił ten model.

Zasada adiabatyczna i zmienne kąta działania

W latach 1910-tych zakres mechaniki kwantowej rozszerzył się, obejmując wiele różnych systemów. Po tym, jak Ernest Rutherford odkrył jądro i zaproponował, że elektrony krążą jak planety, Niels Bohr był w stanie wykazać, że te same postulaty mechaniki kwantowej wprowadzone przez Plancka i opracowane przez Einsteina wyjaśniają dyskretny ruch elektronów w atomach i układ okresowy pierwiastków .

Einstein przyczynił się do tych zmian, łącząc je z argumentami Wilhelma Wiena z 1898 roku . Wien wykazał, że hipoteza adiabatycznej niezmienności stanu równowagi termicznej pozwala na wyprowadzenie wszystkich krzywych ciała doskonale czarnego w różnych temperaturach za pomocą prostego procesu przesuwania . Einstein zauważył w 1911 r., Że ta sama zasada adiabatyczna pokazuje, że wielkość, która jest skwantowana w każdym ruchu mechanicznym, musi być niezmiennikiem adiabatycznym. Arnold Sommerfeld zidentyfikował ten niezmiennik adiabatyczny jako zmienną działania mechaniki klasycznej.

Statystyka Bosego-Einsteina

W 1924 roku Einstein otrzymał opis modelu statystycznego od indyjskiego fizyka Satyendry Natha Bose'a , opartego na metodzie liczenia, która zakładała, że ​​światło można rozumieć jako gaz składający się z nierozróżnialnych cząstek. Einstein zauważył, że statystyki Bosego odnosiły się zarówno do niektórych atomów, jak i proponowanych cząstek światła, i przesłał swoje tłumaczenie artykułu Bosego do Zeitschrift für Physik . Einstein opublikował również własne artykuły opisujące model i jego implikacje, między innymi kondensacji Bosego-Einsteina , polegające na pojawianiu się niektórych cząstek w bardzo niskich temperaturach. Dopiero w 1995 roku pierwszy taki kondensat został wyprodukowany eksperymentalnie przez Erica Allina Cornella i Carla Wiemana przy użyciu ultrachłodzącego sprzętu zbudowanego w laboratorium NIST JILA na University of Colorado w Boulder . Statystyki Bosego-Einsteina są obecnie używane do opisywania zachowań dowolnego zespołu bozonów . Szkice Einsteina do tego projektu można zobaczyć w Archiwum Einsteina w bibliotece Uniwersytetu w Leiden.

Dualizm falowo-cząsteczkowy

Einsteina podczas jego wizyty w Stanach Zjednoczonych

Chociaż urząd patentowy awansował Einsteina na egzaminatora technicznego drugiej klasy w 1906 r., nie zrezygnował on ze środowiska akademickiego. W 1908 roku został Privatdozentem na Uniwersytecie w Bernie. W „ Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung ” („ Rozwój naszych poglądów na temat składu i istoty promieniowania ”) na temat kwantyzacji światła oraz we wcześniejszej pracy z 1909 r. Einstein wykazał, że Max Kwanty energii Plancka muszą mieć dobrze określone pędy i działać pod pewnymi względami jako niezależne, punktowe cząstki . Artykuł ten wprowadził fotonu (chociaż nazwę foton wprowadził później Gilbert N. Lewis w 1926 r.) i zainspirował pojęcie dualizmu falowo-cząsteczkowego w mechanice kwantowej. Einstein postrzegał ten dualizm falowo-cząsteczkowy w promieniowaniu jako konkretny dowód na poparcie swojego przekonania, że ​​fizyka potrzebuje nowych, ujednoliconych podstaw.

Energia punktu zerowego

W serii prac ukończonych w latach 1911-1913 Planck przeformułował swoją teorię kwantową z 1900 roku i wprowadził ideę energii punktu zerowego do swojej „drugiej teorii kwantowej”. Wkrótce pomysł ten zwrócił uwagę Einsteina i jego asystenta Otto Sterna . Zakładając, że energia wirujących cząsteczek dwuatomowych zawiera energię punktu zerowego, porównali następnie teoretyczne ciepło właściwe gazowego wodoru z danymi eksperymentalnymi. Liczby ładnie się zgadzały. Jednak po opublikowaniu wyników szybko wycofali swoje poparcie, ponieważ nie mieli już pewności co do słuszności idei energii punktu zerowego.

Emisja wymuszona

W 1917 roku, u szczytu swojej pracy nad teorią względności, Einstein opublikował artykuł w Physikalische Zeitschrift , w którym zaproponował możliwość emisji wymuszonej , procesu fizycznego, który umożliwia powstanie masera i lasera . Ten artykuł pokazał, że statystyki absorpcji i emisji światła byłyby zgodne z prawem dystrybucji Plancka tylko wtedy, gdyby emisja światła w mod z n fotonami zostałaby statystycznie wzmocniona w porównaniu z emisją światła w pusty mod. Ten artykuł miał ogromny wpływ na późniejszy rozwój mechaniki kwantowej, ponieważ był to pierwszy artykuł, który wykazał, że statystyki przejść atomowych mają proste prawa.

Fale materii

Einstein odkrył prace Louisa de Broglie i poparł jego idee, które początkowo przyjmowano sceptycznie. W innym ważnym artykule z tej epoki Einstein podał równanie falowe dla fal de Broglie'a , które według Einsteina było równaniem mechaniki Hamiltona-Jacobiego . Ten artykuł zainspirowałby pracę Schrödingera z 1926 roku.

Mechanika kwantowa

Zastrzeżenia Einsteina wobec mechaniki kwantowej

Nagłówek gazety z 4 maja 1935 r

Einstein odegrał główną rolę w rozwoju teorii kwantowej, poczynając od swojego artykułu z 1905 roku na temat efektu fotoelektrycznego. Jednak był niezadowolony ze współczesnej mechaniki kwantowej, która ewoluowała po 1925 roku, pomimo jej akceptacji przez innych fizyków. Był sceptyczny, że losowość mechaniki kwantowej jest raczej fundamentalna niż wynikająca z determinizmu, stwierdzając, że Bóg „nie gra w kości”. Do końca życia utrzymywał, że mechanika kwantowa jest niekompletna.

Bohr kontra Einstein

Two men sitting, looking relaxed. A dark-haired Bohr is talking while Einstein looks skeptical.
Einsteina i Nielsa Bohra , 1925

Debaty Bohra-Einsteina były serią publicznych sporów dotyczących mechaniki kwantowej między Einsteinem i Nielsem Bohrem , którzy byli dwoma jej założycielami. Ich debaty są pamiętane ze względu na ich znaczenie dla filozofii nauki . Ich debaty miały wpływ na późniejsze interpretacje mechaniki kwantowej .

Paradoks Einsteina-Podolskiego-Rosena

W 1935 roku Einstein powrócił do mechaniki kwantowej, w szczególności do kwestii jej kompletności, we współpracy z Borysem Podolskim i Nathanem Rosenem , którzy określili coś, co stało się znane jako paradoks EPR . W eksperymencie myślowym wzięli pod uwagę dwie cząstki, które oddziaływały w taki sposób, że ich właściwości były silnie skorelowane. Bez względu na to, jak daleko te dwie cząstki byłyby od siebie oddalone, dokładny pomiar położenia jednej cząstki skutkowałby równie dokładną znajomością położenia drugiej cząstki; podobnie dokładny pomiar pędu jednej cząstki skutkowałby równie dokładną znajomością pędu drugiej cząstki, bez konieczności jakiegokolwiek zakłócania drugiej cząstki.

lokalnego realizmu Einsteina , istniały dwie możliwości: (1) albo druga cząstka miała już określone te właściwości, albo (2) proces pomiaru pierwszej cząstki natychmiast wpłynął na rzeczywistość położenia i pędu drugiej cząstki. Einstein odrzucił tę drugą możliwość (popularnie zwaną „straszną akcją na odległość”).

Wiara Einsteina w lokalny realizm doprowadziła go do stwierdzenia, że ​​chociaż poprawność mechaniki kwantowej nie jest kwestionowana, musi być ona niekompletna. Jednak jako zasada fizyczna wykazano, że realizm lokalny jest błędny, gdy eksperyment Aspect z 1982 r. potwierdził twierdzenie Bella , które JS Bell nakreślił w 1964 r. Wyniki tych i kolejnych eksperymentów pokazują, że fizyki kwantowej nie można przedstawić w żadnej wersji obraz fizyki, w którym „cząstki są uważane za niepołączone, niezależne, klasyczne byty, z których żadna nie jest w stanie komunikować się ze sobą po rozdzieleniu”.

Chociaż Einstein mylił się co do lokalnego realizmu, jego jasne przewidywanie niezwykłych właściwości jego przeciwnych, splątanych stanów kwantowych sprawiło, że artykuł EPR stał się jednym z najbardziej wpływowych artykułów opublikowanych w Physical Review . Jest uważany za centralny element rozwoju kwantowej teorii informacji .

Zunifikowana teoria pola

Po swoich badaniach nad ogólną teorią względności Einstein próbował uogólnić swoją teorię grawitacji, tak aby obejmowała elektromagnetyzm jako aspekty pojedynczej istoty. W 1950 roku opisał swoją „ ujednoliconą teorię pola ” w artykule w Scientific American zatytułowanym „O uogólnionej teorii grawitacji”. Chociaż był chwalony za tę pracę, jego wysiłki ostatecznie zakończyły się niepowodzeniem. Warto zauważyć, że projekt zjednoczenia Einsteina nie uwzględnił silnych i słabych oddziaływań jądrowych , z których żadne nie zostało dobrze zrozumiane aż do wielu lat po jego śmierci. Chociaż fizyka głównego nurtu przez długi czas ignorowała podejście Einsteina do unifikacji, praca Einsteina zmotywowała współczesne poszukiwania teorii wszystkiego , w szczególności teorii strun , w której pola geometryczne pojawiają się w zunifikowanym układzie mechaniki kwantowej.

Inne badania

Einstein przeprowadził inne badania, które zakończyły się niepowodzeniem i zostały porzucone. Dotyczą one siły , nadprzewodnictwa i innych badań.

Współpraca z innymi naukowcami

Konferencja Solvaya w Brukseli w 1927 r. , zgromadzenie czołowych fizyków świata. Einstein jest w środku.

Oprócz długoletnich współpracowników Leopolda Infelda , Nathana Rosena , Petera Bergmanna i innych, Einstein współpracował również z różnymi naukowcami.

Eksperyment Einsteina-de Haasa

Einstein i De Haas wykazali, że namagnesowanie jest spowodowane ruchem elektronów, znanym obecnie jako spin. Aby to pokazać, odwrócili namagnesowanie żelaznego pręta zawieszonego na wahadle torsyjnym . Potwierdzili, że prowadzi to do obracania się pręta, ponieważ moment pędu elektronu zmienia się wraz ze zmianą namagnesowania. Ten eksperyment musiał być czuły, ponieważ moment pędu związany z elektronami jest mały, ale ostatecznie ustalono, że jakiś ruch elektronów jest odpowiedzialny za namagnesowanie.

Model gazowy Schrödingera

Einstein zasugerował Erwinowi Schrödingerowi, że może być w stanie odtworzyć statystyki gazu Bosego-Einsteina, rozważając pudełko. Następnie do każdego możliwego ruchu kwantowego cząstki w pudełku przyporządkuj niezależny oscylator harmoniczny. Kwantując te oscylatory, każdy poziom będzie miał całkowitą liczbę zajętości, która będzie liczbą cząstek w nim. [ potrzebne źródło ]

To sformułowanie jest formą drugiej kwantyzacji , ale poprzedza współczesną mechanikę kwantową. Erwin Schrödinger zastosował to, aby wyprowadzić właściwości termodynamiczne półklasycznego gazu doskonałego . Schrödinger nalegał, aby Einstein dodał swoje nazwisko jako współautora, chociaż Einstein odrzucił zaproszenie.

Lodówka Einsteina

W 1926 roku Einstein i jego były uczeń Leó Szilárd wspólnie wynaleźli (a w 1930 opatentowali) lodówkę Einsteina . Ta lodówka absorpcyjna była wówczas rewolucyjna, ponieważ nie miała ruchomych części i wykorzystywała tylko ciepło jako wkład. W dniu 11 listopada 1930 r. Einsteinowi i Leó Szilárdowi przyznano patent USA 1 781 541 na lodówkę. Ich wynalazek nie został od razu wprowadzony do produkcji komercyjnej, a najbardziej obiecujący z ich patentów nabyła szwedzka firma Electrolux .

Dziedzictwo nienaukowe

Einstein (drugi od lewej) na pikniku w Oslo w 1920 roku. Heinrich Goldschmidt jest po lewej stronie, Ole Colbjørnsen w środku, a Jørgen Vogt siedzi za Ilse Einstein.

Podczas podróży Einstein pisał codziennie do swojej żony Elsy i adoptowanych pasierbic, Margot i Ilse. Listy te znalazły się w dokumentach przekazanych Uniwersytetowi Hebrajskiemu w Jerozolimie . Margot Einstein zezwoliła na upublicznienie osobistych listów, ale poprosiła, aby stało się to dopiero dwadzieścia lat po jej śmierci (zmarła w 1986 r.). Archiwum Alberta Einsteina na Uniwersytecie Hebrajskim powiedziała BBC , że istnieje około 3500 stron prywatnej korespondencji napisanej w latach 1912-1955.

Einsteina do reklamy było przedmiotem sporu w 2015 roku w federalnym sądzie okręgowym w Kalifornii. Chociaż sąd początkowo uznał, że prawo wygasło, to orzeczenie to zostało natychmiast zaskarżone, a decyzja została później uchylona w całości. Roszczenia leżące u podstaw tego procesu między stronami zostały ostatecznie rozstrzygnięte. Prawo jest wykonalne, a Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie jest wyłącznym przedstawicielem tego prawa. Corbis , następca The Roger Richman Agency, licencjonuje wykorzystanie swojego nazwiska i związanych z nim zdjęć jako przedstawiciel uniwersytetu.

Góra Einsteina w górach Chugach na Alasce została nazwana w 1955 roku.

paśmie Paparoa w Nowej Zelandii została nazwana jego imieniem w 1970 roku przez Departament Badań Naukowych i Przemysłowych .

W kulturze popularnej

Einstein stał się jednym z najsłynniejszych celebrytów naukowych , począwszy od potwierdzenia jego ogólnej teorii względności w 1919 roku. Pomimo tego, że opinia publiczna nie rozumiała jego pracy, był szeroko rozpoznawany i cieszył się uwielbieniem i rozgłosem. W okresie przed II wojną światową The New Yorker opublikował winietę w swoim artykule „The Talk of the Town”, mówiącą, że Einstein był tak dobrze znany w Ameryce, że ludzie zatrzymywali go na ulicy, chcąc, aby wyjaśnił „tę teorię ". W końcu znalazł sposób na poradzenie sobie z nieustannymi zapytaniami. Powiedział swoim pytającym: „Przepraszam, przepraszam! Zawsze mylę się z profesorem Einsteinem”.

Einstein był tematem lub inspiracją dla wielu powieści, filmów, sztuk teatralnych i dzieł muzycznych. Jest ulubionym modelem do przedstawień roztargnionych profesorów ; jego wyrazista twarz i charakterystyczna fryzura były szeroko kopiowane i wyolbrzymiane. Time napisał, że Einstein był „spełnieniem marzeń rysownika”.

Wiele popularnych cytatów jest często błędnie przypisywanych mu. [ potrzebny przykład ]

Nagrody i wyróżnienia

Einstein otrzymał liczne nagrody i wyróżnienia, aw 1922 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki „za zasługi dla fizyki teoretycznej, a zwłaszcza za odkrycie prawa efektu fotoelektrycznego”. Żadna z nominacji w 1921 roku nie spełniała kryteriów ustalonych przez Alfreda Nobla , więc nagroda z 1921 roku została przeniesiona i przyznana Einsteinowi w 1922 roku.

Publikacje

Naukowy

Inni

Zobacz też

Notatki

Prace cytowane

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne