Albert Einstein, a modern fizika megalkotója – sokat köszönhetünk neki

Történelem Részei az általános relativitáselmélet, amely minden megfigyelőt egyenértékűnek tekint, nem csak azokat, amelyek egyenletes sebességgel mozognak.

A relativitáselmélet

Az általános relativitás érvényes azokra is, amelyek egymáshoz képest gyorsulva mozognak. Ebben az elméletben a gravitáció nem egy erő többé, hanem a tér és idő görbületének következménye. Másik része a speciális relativitáselmélet, amely csak azokkal a megfigyelőkkel foglalkozik, amelyek egymáshoz képest egyenletesen mozgó speciális rendszerben, úgynevezett inercia rendszerben helyezkednek el. Az alapja mindkettőnek az, hogy két egymáshoz képest mozgó megfigyelő két esemény között eltérő idő- és távolságnagyságot méri, mégis a fizikai törvények tartalmának azonosnak kell lennie. Albert Einstein dolgozta ki mindkettőt, nagyban hozzájárulva ezzel a kvantummechanika, a statisztikus mechanika és a kozmológia (a világegyetemmel foglalkozó tudomány) fejlődéséhez. Einsteint 1921-ben fizikai Nobel-díjjal jutalmazták az elméleti fizika területén szerzett eredményeiért, különös tekintettel a fényelektromos jelenség törvényszerűségeinek felismeréséért. A Time amerikai folyóirat az évszázad emberének választotta.

A század tudósa

A zsidó származású német elméleti fizikus, akit a XX. század egyik legnagyobb tudósának tartanak, 1879. március 14-én született Ulmban. Apja kereskedéssel foglalkozott, majd később egy elektrokémiai műhelyt nyitott.

A szülők nem követték a zsidó hagyományokat, így fiukat katolikus iskolába íratták be.

Mindössze ötéves volt, amikor apja megismertette vele az iránytű működését. Általános iskoláit Németországban, középiskoláját Svájcban végezte el. Egy téves hír szerint megbukott matematikából, de ez nem igaz, Einstein mindig a legjobb osztályzatot érdemelte ki ebből a tantárgyból.

1900-ban szerezte meg tanári diplomáját, közben viszonyt folytatott egy szerb nővel, Mileva Marićal, aki terhes lett, de a rossz anyagi körülmények végett a hölgy hazautazott Újvidéken élő szüleihez, és ott szülte meg gyermeküket, akinek további sorsa ismeretlen.

Einstein Grossmann Gyula segítségével, álláshoz jutott a Svájci Szabadalmi Hivatalban, és olyan szabadalmakat vizsgált, amelyekhez különböző fizikai ismeretek voltak szükségesek.

1903-ban feleségül vette a már említett Milevát és házasságukból két fiú született. A házasság 16 év után válással végződött, majd a tudós másodszor is megnősült, feleségül vette ápolónőjét, Elsa Löwenthalt.

Út a hírnév felé

Einstein 1905-ben kapta meg a doktori címet A molekuladimenziók újfajta meghatározásáról című szakdolgozatára, majd még 4 tanulmányt írt, amelyekkel megalapozta a modern fizika alapját.

Az 1905-ben írt első cikkének címe „Az álló folyadékbeli kis részecskék mozgásáról, melyet a hő molekulamozgásának elmélete megkövetel”. Írása kísérleti bizonyítékot szolgáltatott az atomok létezésére, és hitelt adott a statisztikus mechanikának is, amelynek jogossága akkoriban vitatott volt. A tudósok akkor erősen kételkedtek az atomok létezésében. Az atomi viselkedés Einstein-féle statisztikai tárgyalásmódja utat mutatott a kísérletező tudósoknak, hogyan lehet megfigyelni atomokat közönséges mikroszkópon keresztül.

Az első világháború kitöréséig Ein­stein a berlini egyetemen dolgozott

A második tanulmányában „Egy, a fény keletkezésével és átalakulásával kapcsolatos heurisztikus nézőpontról”, felvetette az úgynevezett fény­kvantum ötletét, amelyet ma fotonnak hívnak. Ez is mérföldkőnek számított akkor már a tudományos világban.

Einstein harmadik tudományos írása „A mozgó testek elektrodinamikájáról” címet viselte. Ez a munka vezette be a speciális relativitáselméletet, az idő, a távolság, tömeg és energia olyan elméletét, amely összhangban van az elektromágnesességgel, de itt még nem beszél a gravitációról.

E = mc²

Negyedik munkája talán az egyik legismertebb, ebben az energia és a tömeg egyenértékűségét vizsgálja. A híres képlet, E = mc², amely szerint a test energiája (E) megegyezik a tömegének (m) és a fénysebesség (c) négyzetének szorzatával. Einstein ennek az egyenlőségnek komoly jelentőséget tulajdonított, mert megmutatta, hogy a tömeggel rendelkező részecskéknek nyugalomban is van energiájuk, ún. „nyugalmi energia”, ez különbözik a mozgási és a helyzeti energiától.

A németországi évek

Az első világháború kitöréséig Einstein a berlini egyetem professzoraként dolgozott, beválasztották a Porosz Tudományos Akadémiába – itt foglalkozott, az általános relativitáselmélettel – majd 1933-ig a Vilmos Császár Fizikai Intézetének igazgatói posztját töltötte be. Korábbi tanítványával Szilárd Leóval együtt fejlesztettek ki egy hűtőgépet, amelyre 1930-ban megkapták az 1781541-es számú amerikai szabadalmat. Ma ezt a találmányt használják fel világszerte az atomerőművek tenyésztőreaktorainak (olyan atomreaktor, amely több nukleáris üzemanyagot állít elő, mint amennyit elhasznál, a láncreakciót gyors neutronok tartják fenn) a hűtésére, mert nincsenek benne forgó részek.

Elhagyta hazáját

Adolf Hitler 1933-as hatalomra kerülése után, a zsidó származású német polgárokat fokozatosan kiiktatták a közéletből, így a kutatóintézetekből is, ezért Albert Einstein az Amerikai Egyesült Államokba költözött, ahol folytatta tudományos tevékenységét.

Több amerikai egyetemen is dolgozott és tanított, munkájának új értelmet adott a kvantummechanika kutatása, amelyben megpróbálta egyesíteni a gravitációt az elektromágnesességgel.

Érdekes, hogy 1952-ben, amikor meghalt Háim Weizmann akkori izraeli elnök, Izrael kormánya felkérte Einsteint, hogy vállalja el az elnöki tisztséget, de az akkor már világhírű tudós ezt a következő szavakkal utasította el:

„Mélyen meghatott az izraeli állam felkérése, azonban szomorú vagyok és szégyellem magam, de nem tudom ezt elfogadni.”

Albert Einstein 1955. április 18-án hunyt el egy princetoni kórházban. Álmában érte a halál, még aznap elhamvasztották, és végakarata értelmében hamvait ismeretlen helyen szórták szét.

Einstein demokratikus szocialista nézeteket vallott, sokan istenhívőnek, de ugyanakkor sokan ateistának is tartották, az viszont igaz, hogy a tudós sokat példálózott Istennel. Kitűnt háborúellenes magatartásával, gyűlölte az erőszakot.

Az atombomba tervezése, majd kipróbálása idején mind Albert Einstein, mind pedig a különböző európai egyetemeken képzett, de később Amerikába menekült fizikusok létfontosságúnak látták az atombomba kifejlesztését, később azonban, annak hatásáról értesülve a bomba betiltásának, illetve nemzetközi felügyeletének szóvivőivé váltak.

A mai kutatások is Einsteint igazolják

Legújabb kutatások szerint a Tejútrendszer közepén lévő nagy tömegű fekete lyuk körül keringő csillag fényének megfigyelésével támasztották alá amerikai tudósok, az eddigi leghatározottabban Albert Einstein 1915-ös relativitáselméletét. A kutatók az SO-2 nevű, a Napnál nagyjából tízszer nagyobb tömegű csillagot vizsgálták, amint ellipszis alakú pályáján 16 év alatt megkerüli a Sagittarius A nevű, a Földtől 26 ezer fényévnyire lévő fekete lyukat. Azt találták, hogy a fekete lyuk, amelynek tömege a Nap négymilliószorosa, óriási gravitációs vonzását elkerülő csillag fényének viselkedése egybevág azzal, amit Einstein elmélete alapján várni lehet. Az amerikai kutatók 24 éven át figyelték a csillag mozgását, és sorra végezték el a hozzá fűződő kísérleteket.

Egy biztos, Albert Einstein, a modern fizika megalkotója egy zseni volt, akinek az emberiség rengeteget köszönhet.

Felhasznált irodalom

Albert Einstein: Hogyan látom a világot?

Balogh Vilmos Szilárd: Einstein mítosztalanítása?

https://hu.wikipedia.org

Székely László (szerk.): Albert Einstein válogatott írásai

Jürgen Neffe: Albert Einstein igaz története

https://www.magyarhirlap.hu/kronika/20190726-fekete-lyuk-korul-keringo-csillag-vizsgalataval-igazoltak-einstein-relativitaselmeletet