Viata si opera lui Albert EinsteinIntroducere : Atunci cand unei persoane i se cere sa numeasca un fizician, aproape intotdeauna numele care ii vine in gand este cel al lui Albert Einstein, cel mai celebru om de stiinta al secolului 20. Cunoscut pentru crearea si dezvoltarea teoriei speciale si generalizate a relativitatii, ca si pentru indrazneata sa ipoteza cu privire la natura luminii, Einstein a fost fara indoiala una din cele mai stralucite minti stiinfice ale umanitatii.

Viata: Fizician american de origine germana, Einstein s-a nascut pe 14 martie 1879 la Ulm. Tineretea si-a petrecut-o la Munchen, unde familia sa avea un mic magazin care producea aparate electrice. În anul 1884, la vârsta de cinci ani, micul Albert a primit de la tatăl său o busolă care l-a fascinat în mod deosebit, producându-i, cum avea mai târziu să declare, „o impresie adâncă și de durată", inspirându-i dorința de a cerceta misterele naturii, dorință care îl va urmări toată viața, . Desi nu a vorbit pana la varsta de 3 ani, inca de tanar a aratat o curiozitate vie pentru natura si o abilitate inascuta in intelegerea conceptelor matematice dificile. La 12 ani a invatat singur geometrie euclidiana. Einstein ura rutina si spiritul lipsit de imaginatie al scolii din Munchen. Atunci cand falimentul repetat al afacerii a determinat familia sa plece din Germania catre Milano, in Italia, Einstein, care avea 15 ani, a folosit ocazia ca sa se retraga de la scoala. A petrecut un an cu parintii sai la Milano si, atunci cand i-a fost clar ca va trebui sa-si croiasca propriul drum in viata, a terminat liceul la Arrau, in Elvetia, si s-a inscris la Politehnica din Zurich. Din pacate, a trecut cu brio de examenele la matematica si stiinte, dar a picat la celelalte, istorie, geografie, etc., si a fost nevoit sa astepte inca un an pentru a putea incepe cursurile, a doua oara avand mai mult succes la examene. Tanarului nu-i placeau metodele de instruire de aici, de aceea lipsea adesea de la ore, folosindu-si intregul timp pentru a studia fizica pe cont propriu sau pentru a canta la iubita sa vioara. La 20 de ani (1899), Albert își încheie cea mai mare parte a studiilor și cercetărilor care vor sta la baza teoriilor sale. Einstein este absolvent al ETH, devenind profesor de matematică și fizică în anul 1900.Totuși nu fusese un student prea strălucit, cel puțin din punctul de vedere la profesorilor care aveau o părere negativă despre Einstein (nu îi recomandaseră nici continuarea studiilor).

Un admirator infocat al femeilor: In 1898 tanarul Albert se indragosteste nebuneste de Mileva Maric, o colega sarboaica de la ETH (singura femeie de acolo, studenta la matematica), iar aceasta ii daruieste un copil nelegitim, o fetita.

Fetita s-a nascut in 1902, in casa parintilor Milevei, la Novi Sad, si a fost botezata Lieserl, dar ar fi murit de scarlatina la numai un an.

Albert si Mileva s-au casatorit pana la urma si au avut alti doi copii, doi baieti, Hans Albert si Eduard. Activitatea didactica prestigioasa si desele calatorii si-au pus insa amprenta asupra relatiei dintre cei doi soti care s-a deteriorat treptat. In aceste conditii, se spune ca Einstein i-ar fi propus sotiei sale un ... contract prin care el promitea sa locuiasca in continuare alaturi de ea si sa isi respecte angajamentele sociale cu cateva conditii. Astfel, Mileva trebuia sa se angajeze ca va continua sa ii spele hainele si sa i le puna in ordine, sa ii serveasca de trei ori pe zi masa in camera lui si sa mentina ordindea si curatenia in dormitorul lui, mai ales pe biroul de lucru care ii era destinat exclusiv.

Alte prevederi din acest contract neobisnuit sunau cam asa: "vei tacea din gura daca eu iti voi cere acest lucru".

Mileva a acceptat aceste conditii. Chiar si asa, divortul s-a produs (printre altele si din cauza infidelitatii celebrului fizician), iar Einstein s-a recasatorit in 1919 cu ...verisoara sa, Elsa Lowenthal, cu toate ca isi dorise sa o ia de nevasta pe ...fiica ei, Ilse, cu 18 ani mai tanara decat el. Din pacate, Ilse a spus ca nu este atrasa de Albert, ca il iubeste ca pe un tata si ca nu doreste sa se marite cu el.

Spre deosebire de Mileva, Elsa a fost mult mai toleranta cu faimosul ei sot si a inchis ochii in fata numeroaselor aventuri amoroase pe care Einstein se spune ca le-ar fi avut.

Contribuții științifice: Prima sa lucrare științifică o scrie de la vârsta de 16 ani (1894 sau 1895). Lucrarea se numea Über die Untersuchung des Aetherzustandes im magnetischen Felde, "Cercetarea stării de eter în câmp magnetic" și prefigurează câteva din ideile care îl vor conduce către teoria relativității.

Teoria Relativității Restrânse: Cea de-a patra lucrare importantă publicată de Einstein în 1905, "Asupra electrodinamicii corpurilor în mișcare", conținea ceea ce avea să fie cunoscută mai târziu ca Teoria relativității restrânse, una dintre cele mai celebre contribuții ale sale, în care demonstrează că teoretic nu este posibil să se decidă dacă două evenimente care se petrec în locuri diferite, au loc în același moment sau nu. În primăvara anului 1905, după ce a reflectat la aceste probleme timp de 10 ani, Einstein și-a dat seama ca esența problemei constă nu într-o teorie a materiei, ci într-o teorie a măsurării. Esența acestei teorii speciale a relativității era constatarea că toate măsurătorile timpului și spațiului depind de judecăți asupra simultaneității a două evenimente diferite. Aceasta l-a condus la dezvoltarea unei teorii bazate pe două postulate:

Principiul relativității, care afirmă că legile fizicii sunt aceleași în toate sistemele de referință inerțiale

Principiul invariabilității vitezei luminii, care arată că viteza luminii în vid este o constantă universală.

Numai viteza luminii este constantă în orice sistem de referință, lucru preconizat și de teoria lui Maxwell. Tot aici apare pentru prima data celebra sa formulă:

E = m c^2 \, . ("Echivalența masă-energie")

Teoria relativității generalizate: Teoria relativității restrânse explică fenomenele ondulatorii, eliminând acțiunea instantanee de la distanță. Dar pentru a pune gravitația in concordanță cu relativitatea a fost nevoie de modificări mult mai profunde ceea ce l-a condus pe Einstein la Teoria relativității generalizate. În această teorie, orice viteză de propagare, inclusiv a gravitației, este finită. Teoria Relativității Generalizate, asociază timpului spațiul legând coordonatele evenimentelor de timp și sudându-le în mod unitar, iar gravitația devine o proprietate a acestui reper spațiu-timp, devenind de fapt o deformare a spațiului și a timpului.

Teoria gravitației: Una din consecințele teoriei relativității generalizate o constituie "Curbarea spațiului".

Sesizând asemănarea dintre curbarea traiectoriei unui obiect aflat într-un sistem de referință care se mișcă uniform accelerat și curbarea traiectoriei unui obiect lansat în câmpul gravitațional, Einstein trage concluzia că fasciculele luminoase se curbează când se propagă în

vecinătatea unui corp ceresc cu masă foarte mare, de unde reprezentarea mai greu de înțeles, cum că spațiul însuși ar fi curb.

Ipoteza fotonică: Efectul fotoelectric constituie unul din domeniile tratate în 1905. Pentru a explica acest fenomen, care infirma caracterul ondulatoriu al luminii, Einstein explică mecanismul emisiei de electroni utilizând ideile recente ale lui Max Planck, folosind termenul de "cuantă" (pachet de energie). Pentru această lucrare, Einstein va primi Premiul Nobel pentru Fizică. Asta înseamnă că Einstein a primit premiul Nobel nu pentru teoria relativității, ci în calitate de părinte al mecanicii cuantice.

Einstein emite o ipoteză revoluționară asupra naturii luminii, afirmând că, în anumite circumstanțe determinate, radiația electromagnetică are o natură corpusculară (materială), sugerând că energia transportată de fiecare particulă a razei luminoase, pentru care a introdus denumirea de foton, ar fi proporțională cu frecvența acelei radiații. Această ipoteză contrazicea o tradiție de un secol (este vorba de teoria electromagnetică a lui Maxwell), care consideră emiterea energiei luminoase ca pe un proces continuu.

Mișcarea browniană: Într-unul din articolele publicate în 1905, cu titlul "Mișcarea Browniană", a făcut predicții semnificative asupra teoriei emise de botanistul englez Robert Brown privind mișcarea aleatoare a particulelor suspendate într-un fluid. Aceste previziuni au fost confirmate experimental.

Statistica Bose-Einstein: În 1924, Einstein primește, din partea fizicianului indian Satyendra Nath Bose, o descriere a unui model statistic prin care lumina putea fi asimilată unui gaz. Einstein publică acest rezultat, la care ulterior adaugă și contribuțiile sale, la revista Zeitschrift für Physik.

Toate acestea conduc la descrierea fenomenului ce apare la temperaturi scăzute, denumit condensatul Bose-Einstein și obținut în laborator abia în 1995.

Modelul Schrödinger: Einstein propune fizicianului Erwin Schrödinger o aplicație a teoriei lui Max Planck prin a considera nivelul energetic al unui gaz privit ca un întreg, fără a lua în considerare fiecare moleculă componentă. Utilizând distribuția Boltzmann, Schrödinger descrie proprietățile "gazului ideal semiclasic".

Efectul Einstein - de-Haas: În 1915, Einstein efectuează, împreună cu fizicianul olandez Wander Johannes de Haas, un experiment prin care să pună în evidență comportamentul giromagnetic al electronului.

Astfel s-a demonstrat că feromagnetismul se datorează impulsului unghiular intrinsec al electronului, denumit ulterior spin.

Girocompasul: Einstein a adus îmbunătățiri girocompasului introducând suspensia electrodinamică a giroscopului.

De asemenea, Einstein a moderat, ca expert, disputa dintre Hermann Anschütz-Kaempfe și Elmer Ambrose Sperry în privința patentării girocompasului. În cele din urmă, primul dintre ei a obținut dreptul de autor în 1915.

Refrigeratorul Einstein: Datorită unui accident datorat agentului de răcire din acea perioadă, care era toxic, Einstein și colegul său, Leó Szilárd au experimentat cu alte tipuri de substanțe, mai puțin periculoase.

Descoperirea lor a fost patentată pe 11 noiembrie 1930, dar nu a avut prea mare succes deoarece între timp, în 1929, a fost introdus freonul ca agent de răcire.

Laserul: În 1916, Einstein publică un articol în Physikalische Zeitschrift în care, bazat pe consecințele legilor radiației lui Max Planck, preconizează pricipiile de funcționare ale laserului. În această lucrare introduce conceptele de emisie spontană și emisie stimulată.

Difuzia luminii: În 1910, Einstein a scris o lucrare despre "opalescența critică" în care tratează efectul de difuzie al luminii în atmosferă. Este vorba de acel fenomen explicat și de John W. S. Rayleigh, conform căruia bolta cerească se vede albăstruie în timpul zilei și roșcată la crepuscul.

Misterul genialitatii sale, nedescifrat : Dupa moartea sa, in 1955, creierul lui Einstein a fost furat de medicul legist care ii facuse autopsia la Spitalul Princeton, Thomas Stoltz Harvey. Acesta a dus pretioasa "comoara" acasa la el, unde a pastrat-o intr-un recipient si a refuzat sa o predea autoritatilor, preferand sa fie concediat din aceasta cauza. Multi ani mai tarziu, Harvey a obtinut permisiunea fiului savantului, Hans Albert, de a face cercetari pe creierulul lui Einstein. Organul a fost secţionat în peste 200 de fragmente, dintre care unele au fost examinate de mai mulţi neurologi de-a lungul timpului. Ipotezele au fost numeroase, dar nu in totalitate acceptate de toata lumea, motiv pentru care misterul a ramas nedescifrat pana azi.

Cu toate acestea s-a concis ca Einstein avea lobii parietali de dimensiuni neobişnuite, mai mari decât este normal. În 2011, o parte din creierul său a fost expusă la Muzeul Mutter din Philadelphia.

Stiati ca :

Einstein vorbea foarte rar, iar atunci cand o facea rostea cuvintele foarte greoi, "impiedicandu-se" in respiratie. Asa se face ca pana la 9 ani parintii sai au crezut ca au un copil retardat. Evident, realitatea a dovedit contrariul.

Circula si o anecdota pe aceasta tema. Se spune ca micul Albert a catadicsit intr-o seara sa deschida gura si sa rosteasca: "supa este prea fierbinte". Extaziati, parintii l-ar fi intrebat: "Si de ce nu ai spus pana acum?". "Pentru ca nu s-a mai intamplat", ar fi fost raspunsul sec dat de Einstein.

El nu purta niciodată șosete sau ca avea un stil propriu (haine largi, par vâlvoi si pipa de tutun)

A cântat la vioara( La insistențele mamei, la 6 ani, Einstein a luat lecții de vioară. Deși nu era prea pasionat, interpreta cu plăcere lucrări ca „Sonata pentru vioară" a lui Mozart.)

A suferit de depresie la aflarea veștii că bomba nucleară poate fi folosita in scop rau, el fiind pacifist