Albert Einstein

Albert Einstein (ur. 14 marca 1879 w Ulm, Niemcy, zm. 18 kwietnia 1955 w Princeton, USA) – niemiecki fizyk żydowskiego pochodzenia, jeden z największych fizyków-teoretyków XX wieku, twórca ogólnej i szczególnej teorii względności, współtwórca korpuskularno-falowej teorii światła, odkrywca emisji wymuszonej. Laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1921 roku za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego. Opublikował ponad 450 prac, w tym ponad 300 naukowych. Wniósł też swój wkład do rozwoju filozofii nauki.

Dzieciństwo i młodość

Albert Einstein urodził się w piątek 14 marca 1879 r. o godzinie 11:30 w domu przy Bahnhofstrasse B nr 135 w mieście Ulm położonym w Wirtembergii na południu Niemiec. Jego matką była Paulina Einstein (z domu Koch), a ojcem Hermann Einstein. Oboje byli Żydami. Hermann Einstein handlował pierzynami, dopóki jego brat Jacob nie namówił go do wspólnego założenia zakładu produkującego instalacje gazowe i wodno-kanalizacyjne. W 1881 r. cała rodzina przeniosła się do Monachium, gdzie powstał zakład, tam też 18 listopada 1881 r. urodziła się Maria, jedyna siostra Einsteina.

Albert Einstein pierwszy raz zetknął się z nauką, gdy miał pięć lat. Jego ojciec pokazał mu kompas, którego działanie wywarło na nim „głębokie i trwałe wrażenie”. W tym czasie Einstein rozpoczął naukę w domu. Ponieważ jego matka była muzyczką, Albert w wieku sześciu lat zaczął uczyć się gry na skrzypcach. Lekcje gry pobierał do trzynastego roku życia, a później grał do późnej starości, dopóki nie zaczęło mu to sprawiać zbyt dużego trudu. W 1886 r. zaczął uczęszczać do szkoły powszechnej, gdzie był jednym z najlepszych uczniów. Od 1888 r. chodził do katolickiego Gimnazjum Luitpolda w Monachium, gdzie również odnosił sukcesy. Firma Einsteinów zaczęła podupadać, w 1894 r. rodzina przeniosła się do Mediolanu, syna pozostawiając w Monachium dla ukończenia szkoły pod opieką członków dalszej rodziny. Według Marii Einstein w tym okresie jej brat stał się nerwowy, pojawiły się nawet objawy depresji. Pół roku po wyjeździe rodziców Einstein wypisał się ze szkoły i dołączył do rodziców w Mediolanie, gdzie sam przygotowywał się do wstąpienia na uniwersytet. Gdy w październiku 1895 r. po przyjeździe do Zurychu przystępował do egzaminu wstępnego na tamtejszą politechnikę (przemianowaną później na Eidgenössische Technische Hochschule Zürich – ETHZ), potrzebował specjalnego pozwolenia, gdyż brakowało mu dwóch lat do minimalnego dopuszczalnego wieku. Z powodu słabych wyników egzaminów z przedmiotów humanistycznych próba zdania egzaminu zakończyła się niepowodzeniem.

Świadectwo maturalne Einsteina

Za radą dyrektora ETHZ Einstein postanowił spędzić rok w Aarau w Szwajcarii, by ukończyć szkołę średnią. We wrześniu 1896 r. zdał tam maturę, uzyskując dobre oceny z niemal wszystkich przedmiotów, zwłaszcza ze śpiewu i muzyki oraz fizyki i matematyki. W tym samym roku, najprawdopodobniej w celu uniknięcia służby wojskowej lub na znak protestu przeciwko nastrojom militarnym panującym wówczas w Niemczech, zrzekł się obywatelstwa niemieckiego i bez przynależności państwowej przystąpił ponownie do egzaminów na ETHZ, które tym razem zdał. Jednocześnie do tej samej sekcji przyjęto Milevę Marić, która później wywarła duży wpływ na życie Einsteina. W lipcu 1900 r. oboje przystąpili do zdawania egzaminów końcowych, które Einstein zdał, w przeciwieństwie do Milevy Marić. Wtedy też opublikował pierwszą swoją pracę dotyczącą zjawiska włoskowatości.

W czasie studiów zakochał się z wzajemnością w Milevie Marić, co nie podobało się matce Einsteina. W 1901 r. Mileva zaszła w ciążę. Na czas porodu udała się do rodzinnej Serbii i tam urodziła córkę o imieniu Lise (zdrobniale Lieserl), oddaną po cichu do adopcji, której Albert najprawdopodobniej nigdy nie zobaczył i której dalsze losy są nieznane.

21 lutego 1901 r. Einstein przyjął obywatelstwo szwajcarskie. Mając już dyplom wykładowcy nauk ścisłych zaczął szukać pracy. Starał się bezskutecznie o asystenturę u wykładającego w ETHZ Webera, później u Hurwitza i Wilhelma Ostwalda. Dopiero w maju 1901 r. został zatrudniony na krótko jako zastępca nauczyciela w szkole średniej w Winterthur w Szwajcarii. W tym czasie zajmował się tam ruchem materii względem eteru i kinetyczną teorią gazów. Od października 1901 r. do stycznia 1902 r. uczył w prywatnej szkole w Schaffhausen, a równolegle pracował nad swoją pracą doktorską dotyczącą kinetycznej teorii gazów. W lutym 1902 r. przeprowadził się do Berna, gdyż spodziewał się dostać stałą pracę w Szwajcarskim Urzędzie Patentowym w Bernie. Utrzymywał się z udzielania korepetycji. W czerwcu został zatrudniony na okres próbny jako ekspert techniczny trzeciej klasy w urzędzie patentowym, a trzy miesiące później zatrudniono go na stałe.

Albert Einstein z żoną Milevą

10 października 1902 r. wskutek choroby serca zmarł ojciec Einsteina. 6 stycznia 1903 r. Albert Einstein i Mileva Marić wzięli w Bernie ślub cywilny. 14 maja 1904 r. urodził się pierwszy syn Einsteina, Hans Albert, który później również został wybitnym uczonym. Kolejny syn, Eduard, urodził się 28 lipca 1910.

Początki kariery naukowej

Rok 1905 jest określany jako Annus mirabilis (cudowny rok) Einsteina. Wtedy ten nieznany w środowisku fizyków szwajcarski urzędnik patentowy opublikował kilka prac przełomowych dla fizyki. Jego publikacja Zur Elektrodynamik bewegter Körper (O elektrodynamice ciał w ruchu) wprowadza nową teorię, nazwaną później szczególną teorią względności, która dzięki nowemu spojrzeniu na czas i przestrzeń rozwiązywała obserwowaną niezależność prędkości światła od obserwatora, wprowadzała związek między masą a energią. Einstein wyjaśnił zaobserwowany w 1888 roku przez Philipa Lenarda efekt fotoelektryczny przyjmując, iż światło oddziałuje z materią w postaci porcji nazwanych później fotonami; napisał rozprawę doktorską pod tytułem O nowej metodzie wyznaczania rozmiarów molekuł (przedłożoną 20 sierpnia na Uniwersytecie w Zurychu) oraz wyjaśnił i opisał ruchy Browna. Mimo wielkiego znaczenia, jego prace nie zostały początkowo docenione.

W 1906 r. Einstein został awansowany na stanowisko eksperta technicznego drugiej klasy, jednak nie przestawał zajmować się fizyką. W 1907 r. sformułował zasadę równoważności, którą później nazwał „najszczęśliwszą myślą swojego życia”, gdyż zapoczątkowała jego rozmyślania nad ogólną teorią względności. W grudniu 1908 r. Einstein napisał do Uniwersytetu w Bernie podanie o przyjęcie na stanowisko privatdozenta. Privatdozent nie otrzymywał wynagrodzenia z uczelni, a utrzymywał się z drobnych wpłat studentów, był to jednak etap konieczny w karierze uczelnianej. Ponieważ stanowisko privatdozenta, które uzyskał 28 lutego nie pozwalało zarobić na życie, Einstein nie zrezygnował z pracy w urzędzie patentowym. W marcu 1909 r. został profesorem nadzwyczajnym fizyki teoretycznej na uniwersytecie w Zurychu. W tym samym roku został doktorem honoris causa Uniwersytetu Genewskiego. W latach 1909–1911 napisał jedenaście artykułów naukowych dotyczących fizyki teoretycznej. W 1910 r. pierwszy raz zgłoszono go jako kandydata do Nagrody Nobla. W 1911 r. Einstein został profesorem zwyczajnym na Uniwersytecie Niemieckim w Pradze. Półtora roku później wrócił na ETHZ jako profesor zwyczajny. W latach 1911–1912 otrzymywał wiele ofert zatrudnienia z różnych uniwersytetów, w tym z Uniwersytetu w Utrechcie. Wiosną 1913 r. Max Planck i Walther Nernst zaproponowali mu przyjęcie członkostwa Pruskiej Akademii Nauk (Preusissche Akademie der Wissenschaftlen), profesurę Uniwersytetu Berlińskiego z prawem, ale bez obowiązku wykładania, oraz stanowisko dyrektora mającego powstać Instytutu Fizyki Cesarza Wilhelma (Kaiser Wilhem Institut für Physik, będącego obecnie Instytutem Fizyki w Berlinie). Einstein, znużony pracą wykładowcy, chciał skupić się wyłącznie na myśleniu i ofertę przyjął. W marcu 1914 r. przeprowadził się z rodziną do Berlina. 5 lipca 1916 r. zastąpił Maxa Plancka na stanowisku przewodniczącego Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego (Deutsche Physikalische Gesellschaft) i sprawował tę funkcję do 31 lipca 1918 r. W tym samym roku napisał pracę o prawie promieniowania Plancka, w której przewidział istnienie emisji wymuszonej – zjawiska umożliwiającego budowę laserów. Od czasu wyjazdu do Pragi stosunki Einsteina z żoną zaczęły się pogarszać. W czerwcu 1914 r. doszło do separacji, w związku z tym Mileva wróciła z synami do Zurychu.

Ogólna Teoria Względności i Nagroda Nobla

 

Zdjęcie zaćmienia słońca w 1919 r. zamieszczone w raporcie Arthura Eddingtona potwierdzającym przewidywania ogólnej teorii względności nt. ugięcia promieni świetlnych w polu grawitacyjnym

25 listopada 1915 r. Einstein opublikował swoją najważniejszą pracę: ogólną teorię względności. Jest ona uogólnieniem poprzedniej teorii, opisuje również ruch z przyspieszeniem. Stwierdza równoważność grawitacji i przyspieszenia oraz opisuje różnice między geometrią euklidesową a geometrią w silnych polach grawitacyjnych. Teoria przewiduje również znacznie silniejsze niż w teorii Newtona odchylenie toru światła przechodzącego obok gwiazdy. W 1919 r. podczas zaćmienia Słońca dwie brytyjskie ekspedycje naukowe dokonały pomiaru odchylenia toru światła pochodzącego z gwiazdy znajdującej się za Słońcem i przechodzącego obok niego – opublikowane w raporcie Arthura Eddingtona wyniki potwierdziły przewidywania teorii Einsteina.

W czasie I wojny światowej oprócz ogólnej teorii względności, Einstein opublikował prace na temat kosmologii i fal grawitacyjnych, znalazł nowe wyprowadzenie prawa Plancka, napisał pięćdziesiąt artykułów naukowych i wydał książkę popularyzującą teorię względności. Wytężona praca w połączeniu z głodem spowodowały problemy zdrowotne Einsteina. W 1917 r. chorował na wrzody żołądka, żółtaczkę był ogólnie wyczerpany, miał chorą wątrobę. Podczas choroby zajmowała się nim jego kuzynka, Elsa Einstein. Latem 1917 r. Albert przeprowadził się do mieszkania obok niej, a rok później oboje postanowili się pobrać.

Einstein ze swoją drugą żoną, Elsą

14 lutego 1919 r. sąd w Zurychu orzekł rozwód Alberta i Milevy Einstein. Warunki określały, że Albert ma płacić alimenty, zdeponować w banku 40 000 marek niemieckich, z których odsetki miały być do dyspozycji byłej żony, a ponadto, gdyby dostał Nagrodę Nobla, miał jej przekazać całą sumę. 2 lipca 1919 r. Einstein ożenił się ze swoją kuzynką Elsą Einstein.

3 kwietnia 1921 r. Einstein wyjechał z żoną do USA i wygłosił tam kilka wykładów. W czasie tej wizyty, 9 maja, otrzymał doktorat honoris causa Princeton University. 30 maja wypłynął do Anglii. 8 czerwca po raz kolejny został doktorem honoris causa, tym razem uczelni w Liverpoolu. 8 października 1922 r. ponownie wyjechał z Niemiec, gdy dowiedział się, że planowano na niego zamach. Odwiedził Kolombo, Singapur, Hongkong i Szanghaj, następnie Kobe i Kioto. W tym czasie dostał Nagrodę Nobla. 2 lutego 1923 r. Einsteinowie wylądowali w Palestynie. Tam Albert zaangażował się na jakiś czas w sprawy Uniwersytetu Hebrajskiego. W latach 1925–1927 był członkiem jego Rady Zarządzającej. W drodze powrotnej z podróży wstąpili do Hiszpanii. 15 marca 1923 r. wrócili do Berlina. Kolejną podróż Einstein odbył w 1925 r. do Argentyny, Brazylii i Urugwaju.

Przeprowadzka do USA

W 1930 r. Einstein ponownie popłynął do Ameryki, przebywając od grudnia 1930 r. do marca 1931 r. oraz od grudnia 1931 r. do marca 1932 r. w Caltechu w Pasadenie. Tam spotkał się z Abrahamem Flexnerem, który chciał przedstawić członkom Caltechu projekt budowy Instytutu Studiów Zaawansowanych w Princeton. Flexner zaproponował Einsteinowi posadę w tym ośrodku, na co Einstein się zgodził. W marcu 1932 r. wrócił do Niemiec. 10 grudnia 1932 r. Einsteinowie znów wypłynęli do Kalifornii. 30 stycznia 1933 r. naziści doszli do władzy, a Adolf Hitler został kanclerzem Niemiec. Einstein, dowiedziawszy się o tym oświadczył, że nie wraca do Niemiec. Miał jednak kilka spraw do załatwienia w Europie, zamieszkał więc tymczasowo w Le Coq sur Mer w Belgii. W tym czasie otrzymywał oferty pracy z Jerozolimy, Oksfordu, Lejdy, Madrytu i Paryża. Wszystkie odrzucił. 7 października 1933 r. wypłynął z żoną, asystentem i sekretarką do Ameryki.

Dom Alberta Einsteina przy 112 Mercer Street

17 października 1933 r. wylądowali oni w Nowym Jorku. Do 1935 r. mieszkali przy Library Place nr 2, później przenieśli się na Mercer Street nr 112. W 1935 r. popłynęli na Bermudy, by wracając uzyskać wizy imigracyjne. W czasie pobytu w Princeton Einstein pracował nad jednolitą teorią pola, mającą opisywać grawitację i elektromagnetyzm jako dwa przejawy tego samego zjawiska. W 1923 r. opublikował artykuł pod tytułem Czy teoria pola stwarza możliwości rozwiązania problemu kwantowego? Te prace były skazane na niepowodzenie, ponieważ w tym czasie nie znano jeszcze oddziaływań silnych i słabych. W październiku 1936 r. Einstein został mianowany doktorem honoris causa Uniwersytetu Nowojorskiego. 20 grudnia tego roku zmarła jego druga żona, Elsa.

1 października 1940 r. Einstein został zaprzysiężony jako obywatel Stanów Zjednoczonych, a 31 lipca 1943 r. został konsultantem Działu Badań i Wdrożeń Biura Uzbrojenia Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych z pensją 25$ za dzień i pozostał nim do 30 czerwca 1946 r. W tym samym roku otrzymał doktorat honoris causa Lincoln University. Dwa lata później został nagrodzony One World Award. W listopadzie 1952 r. Einsteinowi zaproponowano zostanie drugim prezydentem niedawno powstałego państwa Izrael, na co się nie zgodził. W grudniu 1953 r. został rektorem honorowym Uniwersytetu Hebrajskiego oraz otrzymał nagrodę Lord and Taylor Award.

2 sierpnia 1946 r. Einstein został przewodniczącym nowo powstałego Komitetu Nadzwyczajnego Uczonych Atomistów (Emergency Committee of Atomic Scientists), mającego za cel informowanie opinii publicznej o kwestiach politycznych dotyczących bomby atomowej oraz o pokojowym wykorzystaniu energii jądrowej.

Schyłek życia

Po ustaleniu w fizyce dwóch zestawów praw dla świata makro i mechaniki kwantowej dla mikroświata, Einstein poświęcił się bezowocnym poszukiwaniom teorii wielkiej unifikacji. Stopniowo przy tym usuwał się z głównego nurtu nauki i w opinii wielu naukowców „zmarnował drugą połowę życia”.

W ostatnich latach życia Einstein miewał bóle w górnej części brzucha, a jesienią 1948 r. lekarz wykrył u niego guza wielkości pomarańczy. 31 grudnia laparotomia wykazała, iż był to tętniak aorty. W 1950 r. zaobserwowano powiększanie się tętniaka. 18 marca Einstein spisał testament, w którym wszystkie swoje listy, rękopisy i prawa autorskie przekazał Uniwersytetowi Hebrajskiemu.

W poniedziałek 18 kwietnia 1955 r. o godzinie 1.15 Einstein zmarł. Tego samego dnia jego zwłoki poddano kremacji w Trenton, a popioły rozsypano w nieznanym miejscu.

Zanim skremowano ciało Einsteina, Thomas Stoltz Harvey, patolog szpitala w Princeton, wyjął bez pozwolenia rodziny Einsteina jego mózg, mając nadzieję, że w przyszłości neurobiologia będzie mogła odkryć, co sprawiło, że Einstein był tak inteligentny.