Portretul lui Albert Einstein circa 1939.
(Imagine: © MPI / Getty Images)
Albert Einstein este adesea citat ca unul dintre cei mai influenți oameni de știință ai secolului XX. Lucrările sale continuă să ajute astronomii să studieze totul, de la valurile gravitaționale până la orbita lui Mercur.
Ecuația savantului care a ajutat la explicarea relativității speciale - E = mc ^ 2 - este renumită chiar și printre cei care nu înțeleg fizica care stă la baza acesteia. Einstein este cunoscut și pentru teoria relativității sale generale (o explicație a gravitației) și efectul fotoelectric (care explică comportamentul electronilor în anumite circumstanțe); munca sa asupra acestuia din urmă i-a câștigat premiul Nobel pentru fizică în 1921.
De asemenea, Einstein a încercat în zadar să unifice toate forțele universului într-o singură teorie, sau o teorie a tuturor, la care încă lucra la momentul morții sale.
Primii ani
Einstein s-a născut pe 14 martie 1879, în Ulm, Germania, oraș care astăzi are o populație de doar peste 120.000 de locuitori. Există o mică placă comemorativă unde locuia casa sa (a fost distrusă în timpul celui de-al doilea război mondial). Familia s-a mutat la München la scurt timp după naștere, iar mai târziu în Italia, când tatăl său s-a confruntat cu probleme în conducerea propriei sale afaceri. Tatăl lui Einstein, Hermann, a condus o fabrică de electrochimie, iar mama sa Pauline a avut grijă de Albert și de sora lui mai mică, Maria.
Einstein ar scrie în memoriile sale că două „minuni” i-au afectat profund primii ani, potrivit lui Hans-Josef Küpper, un savant al lui Albert Einstein. Tânărul Einstein a întâlnit prima sa minune - o busolă - la vârsta de 5 ani: S-a mistificat asta forțe invizibile ar putea devia acul. Aceasta ar duce la o fascinație de-a lungul vieții cu forțele nevăzute. A doua minune a venit la 12 ani, când a descoperit o carte de geometrie, pe care a închinat-o, numind-o „cartea sa sfântă de geometrie”.
Contrar credinței populare, tânărul Albert era un student bun. El a excelat în fizică și matematică, dar a fost un elev mai „moderat” la alte materii, a scris Küpper pe site-ul său. Cu toate acestea, Einstein s-a revoltat împotriva atitudinii autoritare a unora dintre profesorii săi și a renunțat la școală la 16 ani. Ulterior a susținut un examen de admitere pentru Școala Politehnică Federală Elvețiană din Zurich, iar în timp ce performanțele sale în fizică și matematică au fost excelente, notele sale în alte zone erau subpar, iar el nu a dat examenul. Fizicianul aspirant a luat cursuri suplimentare pentru a închide golul din cunoștințele sale, și a fost admis la Politehnica Elvețiană în 1896, iar în 1901 a primit diploma sa pentru a preda fizica și matematica.
Cu toate acestea, Einstein nu a găsit o funcție didactică și a început să lucreze într-un birou de brevete din Berna în 1901, potrivit biografiei sale a Premiului Nobel. În timp ce a analizat cererile de brevete, și-a dezvoltat activitatea în relativitate specială și în alte domenii ale fizicii care l-au făcut mai târziu faimos.
Einstein s-a căsătorit cu Mileva Maric, o dragoste de multă vreme din Zurich, în 1903. Copiii lor, Hans Albert și Eduard, s-au născut în 1904 și 1910. (Soarta unui copil născut în 1902 înainte de căsătoria lor, Lieserl, nu este cunoscută .) Einstein a divorțat de Maric în 1919 și la scurt timp după ce s-a căsătorit cu Elsa Löwenthal. Löwenthal a murit în 1933.
Punctele principale ale carierei
Cariera lui Einstein l-a trimis în mai multe țări. Și-a obținut doctoratul de la Universitatea din Zurich în 1905, iar ulterior a ocupat funcții de profesor la Zurich (1909), Praga (1911) și Zurich (1912). În continuare, s-a mutat la Berlin pentru a deveni director al Institutului de fizică Kaiser Wilhelm și profesor la Universitatea din Berlin (1914). De asemenea, a devenit cetățean german.
A validarea majoră a operei lui Einstein a venit în 1919, când Sir Arthur Eddington, secretar al Royal Astronomical Society, a condus o expediție în Africa care a măsurat poziția stelelor în timpul unei eclipse solare totale. Grupul a descoperit că poziția stelelor a fost deplasată din cauza încovoierii luminii în jurul soarelui. (În 2008, o producție BBC / HBO a dramatizat povestea în „Einstein și Eddington”).
Einstein a rămas în Germania până în 1933, când dictatorul Adolf Hitler a urcat la putere. Fizicianul a renunțat atunci la cetățenia germană și s-a mutat în Statele Unite pentru a deveni profesor de fizică teoretică la Princeton. A devenit cetățean american în 1940 și s-a retras în 1945.
Einstein a rămas activ în comunitatea fizică de-a lungul anilor săi. În 1939, el a cunoscut a scris o scrisoare către președintele Franklin D. Roosevelt avertizând că uraniul ar putea fi folosit pentru o bombă atomică.
Într-un târziu în viața lui Einstein, s-a angajat într-o serie de dezbateri private cu fizicianul Niels Bohr despre validitatea teoriei cuantice. Teoriile lui Bohr au ținut ziua, iar Einstein a încorporat ulterior teoria cuantică în propriile calcule.
Creierul lui Einstein
Einstein a murit din cauza unui anevrism aortic la 18 aprilie 1955. Un vas de sânge i-a izbucnit în apropierea inimii, potrivit Muzeului American de Istorie Naturală (AMNH). Când a fost întrebat dacă dorește să aibă o intervenție chirurgicală, Einstein a refuzat. „Vreau să merg când vreau să merg”, a spus el. "Este lipsit de gust să prelungiți viața în mod artificial. Mi-am făcut partea mea; este timpul să merg. O voi face elegant."
Trupul lui Einstein - oricum cel mai mult - era incinerat; cenușa lui a fost răspândită într-o locație nedezvăluită, potrivit AMNH. Cu toate acestea, un medic de la Spinceton Princeton, Thomas Harvey, efectuase o autopsie, aparent fără permisiune, și a îndepărtat creierul și globurile oculare ale lui Einstein, potrivit lui Matt Blitz, care a scris despre creierul lui Einstein într-o coloană din 2015 pentru Astăzi am aflat.
Harvey a tăiat sute de secțiuni subțiri de țesut cerebral pentru a fi plasat pe lamelele microscopului și a tras 14 fotografii ale creierului din mai multe unghiuri. El a luat cu el țesutul creierului, diapozitive și imagini când s-a mutat la Wichita, Kansas, unde a fost supervizor medical într-un laborator de testare biologică. [Galerie de imagini: Creierul lui Einstein]
În următorii 30 de ani, Harvey a trimis câteva diapozitive către alți cercetători care le-au solicitat, dar au ținut restul creierului în două borcane de sticlă, uneori într-o cutie de cidru, sub un răcitor de bere. Povestea creierului lui Einstein a fost în mare parte uitată până în 1985, când Harvey și colegii săi au publicat rezultatele studiului în jurnal Neurologie experimentală..
Harvey nu a reușit un examen de competență în 1988, iar licența sa medicală a fost revocată, a scris Blitz. În cele din urmă, Harvey a donat creierul la Princeton Hospital, unde începuse călătoria creierului. Harvey a murit în 2007.Bucăți din creierul lui Einstein se află acum la Muzeul Mütter din Philadelphia.
Ce au descoperit studiile
Autorii studiului din Harvey din 1985 au raportat că creierul lui Einstein avea un număr mai mare de celule gliale (cele care susțin și izolează sistemul nervos) pe neuroni (celule nervoase) decât alte creiere pe care le-au examinat. Ei au ajuns la concluzia că s-ar putea indica că neuronii aveau o nevoie metabolică mai mare - cu alte cuvinte, celulele creierului lui Einstein aveau nevoie și foloseau mai multă energie, ceea ce ar fi putut fi motivul pentru care el avea astfel de abilități avansate de gândire și abilități conceptuale.
Cu toate acestea, alți cercetători au subliniat câteva probleme cu acest studiu, potrivit lui Eric H. Chudler, neuroștiințific la Universitatea din Washington. În primul rând, de exemplu, celelalte creiere utilizate în studiu au fost toate mai tinere decât creierul lui Einstein. În al doilea rând, „grupul experimental” a avut un singur subiect - Einstein. Sunt necesare studii suplimentare pentru a vedea dacă aceste diferențe anatomice se găsesc la alte persoane. Și în al treilea rând, doar o mică parte din creierul lui Einstein a fost studiat.
Un alt studiu, publicat în 1996 în jurnal Scrisori de neuroștiință, a descoperit că creierul lui Einstein cântărea doar 1.230 de grame, ceea ce este mai mic decât creierul masculin adult adult (aproximativ 1.400 g). De asemenea, cortexul cerebral al savantului a fost mai subțire decât cel al celor cinci creiere de control, dar densitatea neuronilor a fost mai mare.
Un studiu publicat în 2012 în revista Brain a dezvăluit că creierul lui Einstein a avut pliere suplimentară în materia cenușie, locul gândirii conștiente. În special, lobii frontali, regiuni legate de gândire abstractă și planificare, au avut un pliere neobișnuit de elaborat.
Moștenirea științifică a lui Einstein
Moștenirea lui Einstein în fizică este semnificativă. Iată câteva dintre principiile științifice cheie la care a fost pionier:
Teoria relativității speciale: Einstein a arătat că legile fizice sunt identice pentru toți observatorii, atât timp cât nu se află sub accelerație. Însă viteza luminii într-un vid este întotdeauna aceeași, indiferent cu ce viteză călătorește observatorul. Această lucrare a dus la realizarea lui că spațiul și timpul sunt legate de ceea ce numim acum spațiu-timp. Deci, un eveniment văzut de un observator poate fi văzut și la un alt moment de un alt observator.
Teoria relativității generale: Aceasta a fost o reformulare a legii gravitației. În anii 1600, Newton a formulat trei legi ale mișcării, printre care au evidențiat modul în care funcționează gravitația între două corpuri. Forța dintre ele depinde de cât de masiv este fiecare obiect și de cât de departe sunt obiectele. Einstein a stabilit că atunci când se gândește la spațiu-timp, un obiect masiv provoacă o denaturare în spațiu-timp (cum ar fi punerea unei bile grele pe o trambulină). Gravitatea se exercită atunci când alte obiecte cad în „puțul” creat de distorsiunea în spațiu-timp, ca o marmură care se rostogolește spre bila mare. Relativitatea generală a trecut un test major recent în 2019 într-un experiment implicând o gaură neagră supermasivă în centrul Căii Lactee.
Efect fotoelectric: Lucrarea lui Einstein din 1905 a propus ca lumina să fie gândită ca un flux de particule (fotoni) în loc de o singură undă, așa cum se credea de obicei la vremea respectivă. Lucrarea sa a ajutat la descifrarea rezultatelor curioase pe care oamenii de știință nu au fost anterior incapabili să le explice.
Teoria câmpurilor unificate: Einstein și-a petrecut o mare parte din anii de mai târziu încercând să îmbine câmpurile electromagnetismului și gravitației. Nu a reușit, dar poate a fost înaintea timpului său. Alți fizicieni încă lucrează la această problemă.
Moștenirea lui Einstein pentru astronomie
Există multe aplicații ale operei lui Einstein, dar aici sunt unele dintre cele mai notabile în astronomie:
Valuri gravitationale: În 2016, Observatorul gravitațional-unde Wave (LIGO) a interferometru cu laser (LIGO) a detectat ondulări în spațiu-timp - altfel cunoscut sub numele de valuri gravitationale - asta s-a produs după ce găurile negre s-au ciocnit la aproximativ 1,4 miliarde de ani lumină de Pământ. De asemenea, LIGO a făcut o detectare inițială a undelor gravitaționale în 2015, un secol după ce Einstein a prezis că există aceste ondulări. Valurile sunt o fațetă a teoriei relativității generale a lui Einstein.
Orbita lui Mercur: Mercur este o planetă mică care orbitează aproape de un obiect foarte masiv în raport cu dimensiunea sa - soarele. Orbita sa nu a putut fi înțeleasă până când relativitatea generală nu a arătat că curbura spațiului-timp afectează mișcările lui Mercur și își schimbă orbita. Există șanse mici ca peste miliarde de ani, Mercur să poată fi ejectat din sistemul nostru solar din cauza acestor schimbări (cu o șansă și mai mică ca acesta să poată ciocni cu Pământul).
Lentilarea gravitațională: Acesta este un fenomen prin care un obiect masiv (precum un grup de galaxii sau o gaură neagră) apleacă lumina în jurul lui. Astronomii care privesc această regiune printr-un telescop pot vedea apoi obiecte direct în spatele obiectului masiv, din cauza luminii aplecate. Un exemplu faimos în acest sens este Crucea lui Einstein, un quasar în constelație Pegasus: O galaxie aflată la aproximativ 400 de milioane de ani lumină distanță îndoaie lumina cvasarului, astfel încât să apară de patru ori în jurul galaxiei.
Găuri negre: În aprilie 2019, telescopul Event Horizon a arătat primul imagini cu o gaură neagră. Fotografiile au confirmat din nou mai multe fațete ale relativității generale, inclusiv nu numai că există găuri negre, ci și că au un orizont de eveniment circular - un punct în care nimic nu poate scăpa, nici măcar lumina.
Resurse aditionale:
- Găsiți răspunsuri la întrebări frecvente despre Albert Einstein pe site-ul Premiului Nobel.
- Răsfoiți versiunile digitalizate ale Manuscrise publicate și nepublicate de Einstein la Einstein Archives Online.
- Invata despre Memorialul Einstein la clădirea Academiei Naționale de Științe din Washington, D.C.
