Albert Einstein (Ulm, Württemberg, Németország, 1879. március 14. – Princeton, New Jersey, USA, 1955. április 18.) elméleti fizikus, sokak a legnagyobb 20. századi tudósnak tartják. Ő fejlesztette ki a relativitáselméletet és nagymértékben hozzájárult a kvantummechanika, a statisztikus mechanika és a kozmológia fejlődéséhez. Az 1921-es fizikai Nobel-díjjal jutalmazták „az elméleti fizika területén szerzett érdemeiért, különös tekintettel a fényelektromos jelenség törvényszerűségeinek felismerésére”. Azért fogalmaztak ilyen óvatosan, mivel akkoriban még nem volt kísérleti bizonyíték Einstein általános relativitáselméletét alátámasztandó.

A hétköznapi emberek körében Einstein vált a legmagasabb fokú zsenialitás szinonimájává, arcképe az egyike a legismertebbeknek a világon. 1999-ben Einsteint az „évszázad emberének” nevezte a Time Magazine.

Tiszteletére nevezték el a fotokémiában az einstein egységet, az einsteinium nevű kémiai elemet, valamint a 2001 Einstein kisbolygót.

Einstein érettségi bizonyítványa 1896-ból. 6-os a lehetséges legjobb jegy. Látható, hogy az a monda, miszerint Einstein rossz matekos lett volna, hamis.

Einstein 1879. március 14-én született Pohankovics Andráséknál szolgáló Pach Ferencék házában a németországi Ulmban, mely jelenleg Baden-Württemberg tartományban található, Stuttgarttól nagyjából 100 km-re keletre. Apja Hermann Einstein, tollágy kereskedő volt, később elektrokémiai műhelye lett. Anyja Pauline Koch volt. Stuttgart-Bad Cannstadtban léptek házasságra. A család zsidó volt, de nem tartották a hagyományokat; Albert katolikus általános iskolába járt, ahol hegedűleckéket vett, mivel anyja ragaszkodott ehhez.

Ötéves korában apja egy zsebtájolót mutatott neki, és Einstein ekkor megértette, hogy valami az „üres” térben is hat a tűre; később ezt a tapasztalatát tartotta életében a legmeglepőbbnek. Bár eszközöket barkácsolt szórakozásból, mégis lassú felfogásúnak tekintették, talán dyslexia, félénkség, vagy a jelentősen eltérő agyfelépítése miatt (erről a halálánál olvashatunk). Később a relativitáselméletet ennek a lassúságnak a javára írja, azt állítva, hogy mivel többet töprengett a tér és idő problémáján, mint a többi gyerek, ezáltal sokkal fejlettebb értelem fejlődött ki benne. Egy másik – sokkal későbbi – elmélet az elmebeli fejlődéséről az, hogy Asperger-szindrómában szenvedett, az autizmushoz hasonló zavarban.

Einstein matematikát 12 éves kora körül kezdett tanulni. Van egy visszatérő történet, mely szerint később megbukott matematikából, de ez nem igaz; csupán a tanulmányi minősítéshez rendelt érdemjegyek változtak meg időközben, ez okozta a félreértést évekkel később. Két nagybátyja táplálta szellemi érdeklődését késő gyermekkorában és korai kamaszkorában, tudományos és matematikai könyveket javasolva és beszerezve számára.

1894-ben, apja elektrokémiai műhelyének csődjét követően Einsteinék Münchenből az olasz Páviába (Milanó közelébe) költöztek. Albert hátramaradt, hogy befejezze az iskolát, teljesítse a félévet, majd csatlakozott a családhoz Páviában.

A következő évben az Eidgenössische Technische Hochschule (svájci szövetségi műszaki egyetem Zürichben) felvételi vizsgájának bölcsészettudományi részében megbukott, ami nagy csalódás volt; a svájci Aarauba küldték, hogy befejezze a középiskolát. Itt 1896-ban végzett. Ezután Einsteint felvették a Eidgenössische Technische Hochschule-ba. Ugyanebben az évben lemondott württembergi állampolgárságáról. (Ebben az időben Württemberg egy autonóm királyság volt a Német Birodalomban.)

1898-ban Einstein találkozott és szerelmes lett Mileva Marićba, egy szerb osztálytársnőjébe (mellesleg Nikola Tesla barátjába). 1900-ban tanári diplomát kapott az Eidgenössische Technische Hochschule-ben, és svájci állampolgárrá fogadták 1901-ben. Ezekben az időkben tudományos problémáit Einstein a szűk baráti körével vitatta meg, Milevát is beleértve a csoportba. Einsteinnek és Milevának 1902-ben törvénytelen gyermeke született.

Miután végzett, Einstein nem talált tanári állást, főleg a tapintatlansága miatt, mely legtöbb professzorát nyilvánvalóan zavarta. Egy osztálytársa apja segített neki, hogy elhelyezkedjen szabadalomvizsgálóként a Svájci Szabadalmi Hivatalban [1] 1902-ben. Ott Einstein bírálta el azokat a szabadalmakat, melyek megértéséhez fizikára volt szükség. Azt is megtanulta, hogyan vegye észre az alkalmazás lényegét a gyakran szegényes leírás ellenére, és megtanította az igazgatója, hogyan fejezze ki magát pontosan. Alkalomadtán ki is igazította a tervezési hibákat, mialatt értékelte a munkák praktikusságát.

Einstein Milevát 1903. január 6-án vette törvényesen feleségül. Einstein és a matematikus Mileva házassága egyszerre volt személyes és szellemi kapcsolat: Einstein szeretettel (vagy néha lelki fájdalommal) hivatkozott Milevára, mint olyan „teremtményre, aki olyan erős és olyan független mint én”. Abram Joffe, a szovjet fizikus, aki ismerte Einsteint, néha utalt arra, hogy Mileva Einstein asszisztense, de ez úgy tűnik csak egy félreértelmezés. [2] Ronald W. Clark, Einstein egyik életrajzírója, azt állította, hogy Einsteinnek leginkább magányra volt szüksége, hogy tökéletesítse a munkáját.

1904. május 14-én megszületett a pár első fia, Hans Albert Einstein. 1904-ben Einstein állását véglegesítették a szabadalmi hivatalban. Megkapta a doktori címét „A molekuladimenziók újfajta meghatározásáról” című szakdolgozatára 1905-ben.

Ugyanebben az évben négy cikket írt, melyek a modern fizika megalapozásának bizonyultak. Nem igazán volt bennük szakirodalom-jegyzék, mely olyan munkatársakra utalt volna, akikkel a témákat megvitatták. A legtöbb fizikus egyetért abban, hogy a négy közül három, (a Brown-mozgásról, a fényelektromos jelenségről és a speciális relativitáselméletről szóló) olyan, melyért egyenként is megérdemelte volna a Nobel-díjat. A Nobel-díjat a fényelektromos jelenségért kapta, ami nemcsak azért szokatlan, mert Einstein a relativitáselmélettel kapcsolatban sokkal ismertebb, hanem azért is, mert a fotoelektromos jelenség kvantumjelenség, és Einstein nem tudta elfogadni a kvantumelméletet, mely szerint a kezdeti állapotból nem jósolható meg a rendszer pontos fejlődése, csak valószínűségeket lehet mondani az egyes események bekövetkezésére.

Ami említésre méltóvá teszi ezeket a cikkeket, az az, hogy mindegyik esetben merészen vesz egy ötletet az elméleti fizikából, levonja a logikai következményeit, és sikerül olyan kísérleti eredményeket magyaráznia, melyek évtizedek óta zavarba ejtették a fizikusokat.

Ezeket a cikkeket az Annalen der Physik kiadvány számára küldte el. Gyakran hivatkoznak erre az esztendőre, mint „Annus Mirabilis” (latinul: A csodák éve). Ezek miatt ünneplik a századik évfordulón, 2005-ben a fizika világévét.

Az 1905-ben írt első cikkének címe „Az álló folyadékbeli kis részecskék mozgásáról, melyet a hő molekulamozgásának elmélete megkövetel”. Ebben írta le a Brown-mozgással kapcsolatos tanulmányait. Felhasználva az akkor vitatott kinetikus folyadékelméletet, megállapította, hogy ez a jelenség, mely a megfigyelése után évtizedekkel is kielégítő magyarázatra vár, kísérleti bizonyítékot szolgáltat az atomok létezésére. Ez hitelt adott a statisztikus mechanikának is, melynek jogossága akkoriban vitatott volt.

Ez előtt a cikk előtt az atomok hasznos segédfogalomnak tűntek, de a fizikusok és a kémikusok erősen kételkedtek, vajon az atomok valóban létező dolgok-e. Az atomi viselkedés Einstein-féle statisztikai tárgyalásmódja utat mutatott a kísérleti embereknek, hogyan lehet megfigyelni atomokat közönséges mikroszkópon keresztül.

Wilhelm Ostwald, aki korábban az atomellenes iskola egyik vezetője volt később elmondta Arnold Sommerfeldnek, hogy Einstein Brown-mozgásra kidolgozott teljes magyarázata vezette az atomokban való hithez.

A második lap címe „Egy a fény keletkezésével és átalakulásával kapcsolatos heurisztikus nézőpontról ”, ebben javasolta a „fénykvantum” ötletét (melyet most fotonnak hívnak), és megmutatta, hogyan lehet használni ezt a fényelektromos jelenség (vagy fotoeffektus) magyarázatára. A fénykvantum ötletét Max Planck munkája adta, melyben levezette a feketetest-sugárzás törvényét azzal a feltételezéssel, hogy a fényenergia csak diszkrét mennyiségekben tud elnyelődni és kibocsájtódni, úgynevezett „kvantumokban”. Einstein megmutatta, ha feltételezi, hogy a fény valóban csak diszkrét csomagokban terjed, akkor magyarázni tudja a fényelektromos jelenség furcsa tulajdonságait.

A fénykvantum ötlete ellentmond James Clerk Maxwell által kidolgozott hullámelmélet egyenleteinek, mely szerint a fény elektromágneses sugárzás, és annak a feltevésnek, hogy a fizikai rendszerek energiája végtelen kicsi részekre osztható. Még azután sem fogadták el általánosan, hogy a kísérletek megmutatták, hogy Einstein egyenletei a fényelektromos jelenségre pontosak. 1921-ben, mikor megkapta a Nobel-díjat, az indoklásban a fényelektromos jelenséggel kapcsolatos munkáját név szerint is megemlítették. A legtöbb fizikus a későbbiekben elfogadta, hogy az egyenlet (hf = E_kilépési + E_mozgási) helyes, és a fénykvantumok léteznek.

A fénykvantumok elmélete komoly jel volt, hogy létezik egyfajta hullám-részecske kettősség: a fizikai rendszerek hullámszerű és részecskeszerű tulajdonságot is képesek mutatni. Ez az elképzelés szolgált alapvető útmutatóként a kvantummechanika kidolgozói számára. A fényelektromos jelenségről teljes képet csak a kvantummechanika kidolgozása után kaptunk.

Einstein 1920-ban

Einstein harmadik dolgozata „A mozgó testek elektrodinamikájáról” (eredeti nyelven, németül: "Zur Elektrodynamik bewegter Körper") címet viselte.

Az elmélet nem kísérletezés és megfigyelés során született, hanem matematikai következtetéssel és elméleti következtetésekkel. De az egyenletei jóslatokat tettek lehetővé, és amikor ezeket méréssel ellenőrizte Arthur Eddington, pontosnak bizonyultak. Azt mérték, hogy napfogyatkozás alkalmával a Naphoz közeli csillag fényét mennyire hajlítja el a Nap gravitációja. 1919. november 7-én a The Times leírta az ellenőrzést, mely tovább növelte Einstein hírét, és mai napig sem találtak az elméletnek ellentmondó jelenséget.

Ennek ellenére voltak a tudományos közösségben, akik nem hittek az elméletben. Voltak, akik az Einstein-féle kísérlet-értelmezéssel nem értettek egyet, mások egyszerűen elképzelhetetlennek tartották az életet egy abszolút vonatkoztatási rendszer nélkül. Einstein szerint sokan egyszerűen nem értették meg az azt leíró matematikát.

Az 1920-as években Einstein volt a vezető alakja a Berlini Egyetemen hetente rendezett fizika kollokviumnak. 1921. március 30-án Einstein New Yorkba ment, hogy előadást tartson az új relativitáselméletéről. Ugyanebben az évben Nobel-díjjal jutalmazták a fényelektromos jelenséggel kapcsolatos munkájáért. 1921-ben a realativitáselmélet túlzottan vitatott volt, hogy Nobel-díjat érdemeljen, emiatt döntött úgy a Nobel-bizottság, hogy egy korábbi munkájáért adják oda.

Einstein kapcsolata a kvantummechanikával elég érdekes volt. Ő volt az első, még Max Planck, a kvantum felfedezője előtt, aki azt mondta, hogy a kvantumelmélet forradalmi elmélet. Az ötlete, hogy a fény kvantumokból áll, említésre méltó változás a fizika klasszikus értelmezéséhez képest. 1909-ben bemutatta első dolgozatát egy fizikuscsoportnak, és azt mondta nekik, hogy meg kell találniuk a módját, hogy a hullámot és a részecskét egyként tudják felfogni.

Az eredeti kvantummechanikát az 1920-as évek közepén felváltó az új kvantummechanika Einsteinnek csalódást okozott, mivel az az elméletet valószínűségi, nem szemléltethető alapokra helyezte. Einstein ugyan egyetértett, hogy abban az időben ez volt a legjobb, de egy még „teljesebb” magyarázatot várt: még determinisztikusabbat.

1926-ban levelet írt Max Bornnak, ebből való Einstein híres megjegyzése:

Nem önmagában a valószínűségi elméletet utasította el – Einstein valószínűségi elemzéseket végzett a Brown-mozgásról és a fotoeffektusról szóló művében, a csodálatos 1905-ös éve előtti művében is – mégis úgy gondolta, hogy a fizikai jelenségek alapjában véve determinisztikusak.

1924-ben Einstein egy rövid dolgozatot kapott a fiatal indiai fizikustól Satyendra Nath Bose-tól, melyben a fényt mint fotonokból álló gázként írja le, és megkérte Einsteint, hogy segítse a publikálását. Einstein megállapította, hogy hasonló energiaeloszlás lehet érvényes az atomokra is, és egy cikket közölt német nyelven, mely leírta Bose modelljét, és elmagyarázta a modell következményeit. A Bose-Einstein eloszlás, mint azóta kiderült, a bozonok (pl. a fotonok) eloszlását írja le.

Einstein a kvantum-Boltzann-eloszlás kifejlesztésében segédkezett Erwin Schrödingernek. Ez egy kevert, klasszikus és kvantumos gázmodell. Időközben rájött, hogy ez kevésbé jelentős a Bose-Einstein modellnél, és elutasította, hogy a neve szerepeljen a dolgozaton.

Einstein és korábbi tanítványa, Szilárd Leó együtt fejlesztettek ki egy hűtőgépet 1926-ban. [3] [4] 1930. november 11-én az 1781541-es számú amerikai szabadalmat kapták meg. A szabadalom szerint „A találmány olyan hűtőgépre vonatkozik, melynél folyékony fémet az elektromos áramtól átjárt cseppfolyós fémre ható mágneses mező mozgat.” (Ma ezen az elven hűtik az atomerőművek tenyésztőreaktorait, mivel nincsenek benne könnyen meghibásodó alkatrészek: forgórészek és dugattyúk.)

Miután Adolf Hitler hatalomra jutott 1933-ban, sokan kifejezték Einsteinnel szembeni gyűlöletüket. Azzal vádolták a nemzetiszocialisták, hogy „zsidó fizikát” művel, a „német (árja) fizikával” szemben. A nácizmussal rokonszenvező fizikusok (többek között a Nobel-díjas Johannes Stark és Lénárd Fülöp) hiteltelenné próbálták tenni az elméleteit, és politikai feketelistára helyezni azokat a német fizikusokat, akik azokban hittek, így Werner Heisenberget is. Einstein az Egyesült Államokba menekült, ahol állandó tartózkodási engedélyt (=residency) kapott. Elfogadott egy állást az újonnan alapított Institute for Advanced Studyn Princeton Townshipben, New Jersey államban. 1940-ben amerikai állampolgár lett, (de megtartotta svájci állampolgárságát is).

Einstein életének utolsó negyven évét azzal a próbálkozással töltötte, hogy a gravitációt és az elektromágnesességet egyesítse, új értelmet adva a kvantummechanikának. Ez máig napirenden van a fizikában (kvantumgravitáció, húrelmélet).

Az Institute for Advanced Studyban végzett munkájának középpontjában a fizikai törvények egyesítése állt, melyet ő "egyesített térelmélet"-nek nevezett. Megkísérelt egy modellt találni, mely bizonyos körülmények mellett az összes alapvető kölcsönhatást egyetlen kölcsönhatás (erő) különböző megjelenési formáiként adja. A kísérlete balsorsra volt ítélve, hiszen az erős kölcsönhatás és a gyenge kölcsönhatás különbözőségét csak az 1970-es években értették meg, 15 évvel Einstein halála után. Einstein erőegyesítési célja tovább él, egyik említésre méltó kísérlet erre a húrelmélet.

Einstein elkezdte egyesíteni az általános gravitációelméletet a gravitáció és az elektromágneses erő általános törvényével: megkísérelte az alapvető kölcsönhatások egyesítését és egyszerűsítését. 1950-ben leírta a munkáját a Scientific American folyóiratban.

(...)

Einstein egyre elszigeteltebb lett az általános gravitációelmélet kutatásában (erőfeszítései miatt őrült tudósnak is bélyegezték), és végül rengeteg kísérlete ellenére sikertelen volt a próbálkozása, hogy egyesítse az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát.

1948-ban Einstein részt vett abban a bizottságban, mely megalapította a Brandeis Universityt. 1952-ben az izraeli kormány javasolta Einsteinnek, hogy legyen a második izraeli elnök. Ő elutasította a javaslatot, és ő volt az egyedüli amerikai állampolgár, akinek valaha is állást ajánlottak idegen állam vezetésében. 1953-ban kiadott egy módosított egyesített térelméletet.

Álmában halt meg egy princetoni kórházban 1955. április 18-án, megoldatlanul hagyva az általános gravitációelméletet. Egyedül egy nővér volt jelen a halálos ágyánál, aki azt mondta, hogy német szavakat mormolt, melyeket ő nem értett. Még aznap elégették mindenféle ceremónia nélkül a New Jersey-beli Trentonban, ahogy ő szerette volna. Hamvait ismeretlen helyen szórták szét.

Az agyát dr. Thomas Stoltz Harvey patológus őrizte meg, aki a halottszemlét végezte. Nem talált semmi érdemlegeset, de 1999-ben a McMaster University részletesebb vizsgálata kimutatta, hogy a parietal operculum regiója hiányzik, és ennek ellensúlyozására belső parietális lebenye 15%-kal szélesebb a szokásosnál. A belső parietális régió felelős a matematikai gondolkodásért és a térlátásért.

Albert Einstein 1921-ben

Érdekes módon Einsteint istenhívőnek és ateistának is egyformán állítják egyesek, a tőle való kiemelt idézések sorait felhozva példának. Panteista, szabadgondolkodó, Spinóza Istenében hitt és megannyi vélekedéssel találkozhatunk. Sok zavart okozhat a megítélésben, hogy Einstein igen gyakran példálózott Istennel, amit sokan az istenhit bizonyítékának vélnek, amíg mások szerint Eistennek Isten csak példálózni volt jó. A látásmódja, a világnézete minden bizonnyal változott is az idők során. Talán egyik ilyen váltópont a 12 éves kora lehetett:

Részlet A. Einstein 1946-ban írott önéletrajzából:

"A hajszából az első kivezető utat a vallás mutatta, melyet a hagyományos nevelő-oktató gépezet minden gyermekbe beleplántált. Így lettem én is – noha vallástalan (zsidó) szülők gyermeke voltam – mélyen vallásos, ez azonban 12 éves koromban hirtelen véget ért. A népszerű tudományos művek olvasása során hamarosan meggyőződtem arról, hogy a bibliai történetek jó része nem lehet igaz. Ennek következményeként szinte fanatikus szabadgondolkodóvá váltam, amihez az az érzés társult, hogy az állam szántszándékkal hazudik az ifjúságnak. Ennek az élménynek az lett a következménye, hogy bizalmatlan lettem minden tekintéllyel szemben, szkeptikussá lettem a mindenkori társadalmi környezetben élő meggyőződésekkel szemben"

Egy másik idézet: "Én egy mélységesen vallásos hitetlen vagyok; ez egy új vallásféle." Levél Hans Muehsamhoz (1954. március 30.); Einstein Archívum 38–434

Einstein egyébként születésekor köztudottan német állampolgár és zsidó származású ember volt, aki a zsidó hitet (Ószövetség) nem gyakorolta, ugyanakkor elismerte és tisztelte Jézus tanait (Újszövetség), nagyrabecsülte Assisi Szent Ferenc életfilozófiáját, valamint rendszeresen olvasta a hindu és a buddhista forrásmunkákat is.

Albert Einstein demokratikus szocialista nézeteket vallott.^[1]

• Lánczos Kornél közvetlen munkatársa volt Einsteinnek. (Lánczos Matter Waves and Electricity című dolgozatára Einstein egy Lánczosnak írt levelében úgy reflektál, hogy „Ön az egyetlen, általam ismert ember, akinek ugyanaz a beállítottsága a fizikával kapcsolatban, mint nekem...” [5])
• Szilárd Leóval együtt fejlesztettek ki egy hűtőgéptípust 1926-ban. (lásd Késői évek)
• Grossmann Marcell csoporttársa volt Einsteinnek. Ő ismertette meg azzal a matematikai apparátussal (Riemann-geometria), ami az általános relativitáselmélet kidolgozásában jelentős szerepet játszott. [6]
• Mileva Marić (1875–1948), Einstein szerb felesége az akkori Magyarország területén, Titelen (Bács-Bodrog megye, ma Vajdaság) született.
• Kemény János matematikust, a BASIC programozási nyelv létrehozóját 1948-ban az Institute for Advanced Studies igazgatója, Robert Oppenheimer tanársegéddé nevezte ki Albert Einstein mellé.[7]
• Balázs Nándor fizikus szintén Einstein asszisztense volt.[8]

Einstein szorzó: Főként fizikusok és matematikusok között elterjedt vicces-tréfás értékmérce. Aki közvetlenül találkozott és kezett fogott Einsteinnel, annak 1-es az Einstein szorzója. A hármas szorzó azt jelenti, hogy kezet fogott azzal, aki kezet fogott azzal, aki kezett fogott Einsteinnel. Tehát az értékszám a kézfogási kapcsolódási pontok számát jelzi.




Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein