Alberts Einšteins

Alberts Einšteins Albert Einstein Einšteins 1947. gadā Personīgā informācija Dzimis 1879. gada 14. martā Ulma, Virtembergas karaliste, Vācijas Impērija Miris 1955. gada 18. aprīlī (76 gadi) Prinstona, Ņūdžersija, ASV Pilsonība Vācijas (1879-1896; 1914-1933) Šveices (1901-1955) ASV (1940-1955) Tautība ebrejs Paraksts

Zinātniskā darbība Zinātne fizika, filozofija Alma mater Šveices Federālais tehnoloģiju institūts Cīrihē (1900) Cīrihes Universitāte (1905) Pasniedzēji Alfrēds Kleiners Heinrihs Frīdrihs Vēbers Studenti Ernsts Gabors Štrauss Leo Silārds Sasniegumi, atklājumi Vispārīgā relativitātes teorija Speciālā relativitātes teorija Fotoelektriskais efekts Masas—enerģijas proporcionalitāte Planka—Einšteina sakarība Brauna kustības teorija Einšteina lauka vienādojumi Boses—Einšteina statisti Boses—Einšteina kakondensāts Gravitācijas viļņi Kosmoloģiskā konstante Lauka vienotā teorija Einšteina-Podoļska-Rozena paradokss Ansambļa interpretācija Apbalvojumi Nobela prēmija fizikā (1921)

Alberts Einšteins (Albert Einstein; dzimis 1879. gada 14. martā, miris 1955. gada 18. aprīlī) bija ebreju izcelsmes fiziķis, kuru bieži uzskata par ievērojamāko 20. gadsimta zinātnieku. Nozīmīgākais Einšteina ieguldījums fizikā ir relativitātes teorijas izveide. Einšteinam bijusi liela nozīme arī kvantu mehānikas, statistiskās mehānikas un kosmoloģijas attīstībā. 1921. gadā viņam tika piešķirta Nobela prēmija fizikā par fotoelektriskā efekta skaidrojumu un "par nopelniem teorētiskās fizikas labā". Viņa vārdā nosaukta vienība, ko lieto fotoķīmijā, asteroīds, kā arī ķīmiskais elements einšteinijs.

Einšteins bija arī izgudrotājs, viņš izgudrojis atšķirīgus tehniskus risinājumus, piemēram, žirokompasam, ledusskapim, dzirdes aparātam. Kopā ar kolēģi Leo Silārdu izgudrotais "Einšteina ledusskapis" 1930. gadā saņēma patentu, tomēr tā ražošana nekad netika uzsākta.

Britu žurnāla Physics World 1999. gadā aptaujā, kurā piedalījās 130 pasaules vadošie fiziķi, Einšteins tika atzīts par visu laiku izcilāko fiziķi.

Biogrāfija

Dzīves sākums un izglītība

Alberts Einšteins piedzima 1879. gadā Ulmā, Vācijā, ebreju cilmes uzņēmēja Hermaņa Einšteina un viņa sievas Paulīnes, dzimušas Kohas, ģimenē. 1880. gadā kopā ar vecākiem pārcēlās uz dzīvi Minhenē. Bērnībā saņēmis jūdaisma reliģisko izglītību, 1884. gadā viņš sāka mācīties vijoļspēli un privātstundas pie matemātikas skolotāja. 1885. gadā Einšteins sāka mācīties Minhenes katoļu pamatskolā, kur uzreiz ticis pārcelts uz 2. klasi, bet 1888. gadā pārgāja mācīties uz Luitpolda ģimnāziju. Esot bijis apdāvināts, taču paslinks skolnieks, kuram nepadevās svešvalodas (vēlāk visai sliktā sadzīviskā līmenī apguvis itāļu, franču un angļu valodu, visu mūžu dodot priekšroku vācu valodai). Tika uzskatīts, ka viņš visu apgūst ļoti lēni, ko mēdz saistīt ar to, ka viņam bija disleksija, viņš bija ārkārtīgi kautrīgs, turklāt viņa smadzenēm bija neparasta struktūra (tas tika noskaidrots pēc Einšteina nāves). Pastāv arī uzskats, ka viņam, iespējams, piemita autismam radniecīgais Aspergera sindroms.

Apgūt matemātiku Einšteins sāka 12 gadu vecumā. 1894. gadā Einšteinu ģimene pārcēlās uz Milānu, taču Albertam bija jāpaliek Minhenē, lai pabeigtu skolu. Taču 1894. gada beigās, to pat nepavēstījis vecākiem, skolu pameta un devās uz Itāliju. Šajā gadā Einšteins uzrakstīja savu pirmo zinātnisko darbu "Pētījums par ētera stāvokli magnētiskajos laukos" Nepabeigtās ģimnāzijas dēļ viņam gan neizdevās iestāties Šveices Federālajā politehniskajā skolā Cīrihē. 1896. gadā viņš pabeidza Āravas kantona skolu un pēc tam atgriezās Cīrihē un iestājās Šveices Federālajā politehniskajā skolā. Tajā pašā gadā viņš atteicās no Virtembergas pilsonības, kļūstot par nepilsoni (kā nepilsonis dzīvojis laikā no 1895. līdz 1901. gadam). Kopumā bijis četru valstu pilsonis: Vācijas, 1901. gadā Einšteins kļuva par Šveices pilsoni (no šīs pilsonības viņš nešķīrās nekad), Austroungārijas, atkal Vācijas, un visbeidzot ASV.

Darbs patentu birojā un speciālā relativitātes teorija

Alberts Einšteins ar draugiem Habihtu un Solovinu 1903. gadā

Studiju laikā Einšteins iepazinās ar Milevu Mariču, pēc tautības serbieti, matemātikas studenti, kuras sekmes bijušas krietni labākas, nekā Alberta, 1902. gadā piedzima viņu meita Liserla, kuru pāris atdeva anonīmai adopcijai Ungārijā. Absolvējis Cīrihes Politehnikumu, saņemot matemātikas un fizikas skolotāja diplomu, 1902. gadā Einšteins kopā ar Milevu ieradās Bernē, kur sāka strādāt Patentu birojā kā "trešās kategorijas tehniskais eksperts". Einšteina pienākums bija novērtēt tos patentu pieteikumus, kuru izprašanai bija nepieciešamas zināšanas par fiziku. Darbs patentu birojā deva ar zinātni nesaistītus ienākumus — Einšteins vienmēr esot uzskatījis, ka praktiska, ar zinātni nesaistīta nodarbošanās atbrīvo zinātnieku no rūpēm par iztiku un no nepieciešamības publicēties tikai pašas publicitātes pēc. Lai papildinātu ģimenes budžetu, piepelnījies kā matemātikas un fizikas privātskolotājs. 1903. gada janvārī Einšteins apprecēja Milevu un ģimene apmetās Bernes vecpilsētā, Kramgasse 49 (mūsdienās tur iekārtots memoriālais muzejs). 1904. gadā piedzima viņu pirmais dēls Hanss Alberts. Šajā laikā Einšteins iepazinās ar filozofijas studentu Morisu Solovinu un matemātiķi Konradu Habihtu — trīs draugi izveidoja neformālo "Olimpisko akadēmiju", kurā Einšteinam bija "Akadēmijas prezidenta un Asteskaula bruņinieka" tituls. Pats Einšteins Bernes posmu atcerējās kā no zinātnes viedokļa auglīgāko un sadzīviski vislaimīgāko.

1905. gadā Einšteins ieguva doktora grādu ar darbu "Jauns molekulāro dimensiju novērtējums" ("Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen"). Tajā pašā gadā viņš uzrakstīja četrus zinātniskus rakstus, kas iezīmēja modernās fizikas sākumu. Daudzi fiziķi uzskata, ka par trijiem no tiem (par Brauna kustību, fotoelektrisko efektu un speciālo relativitātes teoriju) viņš pelnījis Nobela prēmiju (par fotolektrisko efektu viņš to arī ieguva).

1905. gadā Einšteins Annalen der Physik iesniedza pētījumu sēriju, kas tagad pazīstama ar nosaukumu "Annus mirabilis pētījumi" (no latīņu annus mirabilis, kas nozīmē "brīnumu gads"). Pirmajā no šiem darbiem (Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt) Einšteins izvirzīja enerģijas kvantu ideju (kas ir pamatā jēdzienam "fotons") un to, kā ar tās palīdzību var izskaidrot tādus fenomenus kā fotoelektrisko efektu. Otrajā (Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen) viņš aprakstīja savus pētījumus par Brauna kustību, kā arī piedāvaja empīriskus pierādījumus atomu eksistencei. Trešajā - "Par kustīgu ķermeņu elektrodinamiku" (Zur Elektrodynamik bewegter Körper) - viņš izklāstīja savu speciālo relativitātes teoriju. Ceturtajā no darbiem (Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?) Einšteins izdarīja no relativitātes teorijas izrietošus secinājumus, tostarp arī to, ka ķermeņa miera stāvoklī enerģija (E) ir vienāda ar tā masas (m) un gaismas ātruma (c) kvadrātā reizinājumu ($E=mc^{2}$: masas—enerģijas ekvivalence).

Alberts Einšteins ar sievu Elzu

1911. gadā Einšteins kļuva par asociēto profesoru Cīrihes Universitātē un drīz pēc tam par profesoru Prāgas Universitātē, taču pēc neilga laika jau kā profesors atgriezās Cīrihē Tehniskajā universitātē. Šajā laikā viņš daudz strādāja kopā ar matemātiķi Marselu Grosmanu (Marcel Grossman). 1912. gadā Einšteins laiku sāka dēvēt par ceturto dimensiju.

1914. gadā, tieši pirms Pirmā pasaules kara sākuma, Einšteins ieņēma profesora amatu Berlīnes Universitātē un kļuva par Prūsijas Zinātņu akadēmijas locekli. Viņš ieguva Vācijas pilsonību. Einšteina pacifisms un izcelsme nepatika vācu nacionālistiem. Kad viņš jau bija ieguvis pasaules slavu, pirmo reizi tika organizēta kampaņa, lai diskreditētu viņa teorijas. No 1914. līdz 1933. gadam viņš darbojās kā Ķeizara Vilhelma fizikas institūta Berlīnē direktors; šajā laikposmā viņam arī tika piešķirta Nobela prēmija un viņš izdarīja savus nozīmīgākos atklājumus.

1919. gadā Einšteins šķīrās no savas sievas Milevas un apprecēja savu māsīcu Elzu Loventāli (Elsa Löwenthal). Elza bija viņa pirmās pakāpes māsīca no mātes puses un otrās pakāpes māsīca no tēva puses. Viņa bija trīs gadus vecāka par Einšteinu. Viņu laulībā bērnu nebija. Šķiršanās dokumentos Einšteins visu savu Nobela naudas prēmiju nodeva savai pirmajai sievai Milevai un diviem dēliem. Tas tika izdarīts jau 1919. gadā, lai gan prēmija tika piešķirta tikai 1921. gadā. Viņa dēls Eduards sirga ar šizofrēniju un nomira garīgi slimo patversmē, savukārt Hanss kļuva par hidrauliskās inženierzinātnes profesoru Kalifornijas Universitātē. Pēdējos Einšteina dzīves gados viņu attiecības krietni uzlabojās.

Vispārīgā relativitātes teorija

1915. gada novembrī Einšteins Prūsijas Zinātņu akadēmijā nolasīja lekciju sēriju, kurā aprakstīja savu vispārīgo relativitātes teoriju. Pēdējā no lekcijām viņš iepazīstināja klausītājus ar vienādojumu, kas nomainīja Ņūtona gravitācijas likumu. Pēc šīs teorijas visi novērotāji ir vienādi svarīgi, ne tikai tie, kas kustas ar vienu ātrumu. Vispārīgā relativitāte nosaka, ka gravitācija vairs nav spēks (kā tas bija Ņūtonam), bet gan laiktelpas izliekuma sekas.

Alberts Einšteins lekcijas laikā Vīnē 1921. gadā

Sākotnēji zinātnieki uz šo teoriju raudzījās skeptiski, jo tā izrietēja no matemātiskas domāšanas un racionālas analīzes, nevis eksperimentiem vai novērojumiem, taču 1919. gadā apstiprinājās no vispārīgās relativitātes teorijas paredzējumi. Artūrs Edingtons saules aptumsuma laikā izmērīja, cik ļoti zvaigznes gaismu izliec Saules gravitācija. Daudzi zinātnieki gan joprojām nebija pārliecināti par teorijas patiesumu (bieži tāpēc, ka tā nepiedāvāja absolūtu atskaites sistēmu). Einšteins uzskatīja, ka daudzi no viņiem vienkārši nesaprot teorijas matemātisko daļu.

1921. gadā Einšteins devās uz Ņujorku, kur nolasīja lekciju par savu teoriju. Tajā pašā gadā viņam beidzot tika piešķirta Nobela prēmija — gan ne par relativitātes teorijas izveidi, bet par agrāko darbu par fotoelektrisko efektu. Par relativitātes teoriju joprojām noritēja diskusijas, un Nobela prēmijas komisija nolēma, ka piešķirt prēmiju par kādu mazāk strīdīgu sasniegumu būtu politiski veiksmīgāks solis.

Kopenhāgenas interpretācija

Neparasta bija Einšteina attieksme pret kvantu fiziku. Viņš bija pirmais, kurš paziņoja, ka kvantu teorija ir revolucionāra, un viņa ideja par gaismas kvantiem, ko tagad pazīst kā fotonus, iezīmē jaunās fizikas atdalīšanos no klasiskās fizikas. Kad sākotnēju kvantu fiziku nomainīja jaunā kvantu mehānika, Einšteins uz to raudzījās skeptiski, nepiekrītot tā sauktajai "Kopenhāgenas interpretācijai", jo tā paredzēja uz varbūtību balstītu un nevizualizējamu fizikas norišu aprakstu. Einšteins piekrita, ka tā ir labākā pieejamā teorija, taču meklēja "pilnīgāku", deterministiskāku skaidrojumu. 1926. gadā viņš vēstulē Maksam Bornam rakstīja: "Kvantu mehānika, bez šaubām, ir iespaidīga. Taču iekšēja balss man saka, ka tā vēl nav īstā. Šī teorija izskaidro daudz, taču neļauj mums nokļūt tuvāk Visvecākā noslēpumam. Es katrā ziņā esmu pārliecināts, ka Viņš nemet kauliņus." Uz to izcilais fiziķis Nilss Bors atbildēja: "Beidz stāstīt Dievam, kas Viņam jādara!" Einšteins nenoraidīja varbūtības teoriju "kā tādu" — viņš bija izmantojis statistisko analīzi savā darbā ar Brauna kustību un fotoelektrisko efektu —, taču viņš uzskatīja, ka pamatā fiziskā realitāte ir deterministiska. Eksperimentāli pierādījumi, kas ir pretrunā ar šo pārliecību, tika atrasti tikai vēlāk - ar Bella teorēmu.

Vēlīnie gadi

Alberts Einšteins saņem no tiesneša Filipa Formana ASV pilsonības sertifikātu (1940. gada 1. oktobris)

Kad 1933. gadā Vācijā pie varas nāca Ādolfs Hitlers, Einšteins atradās ASV un nolēma neatgriezties. Nacionālsociālistiskais režīms viņu apvainoja jaunas "žīdu fizikas" izveidošanā Deutsche Physik ("vācu fizikas") vietā. Nacionālsociālisma fiziķi (starp tiem arī Nobela prēmijas laureāti Johanness Starks un Filips Lenards) centās diskreditēt viņa teorijas un politiskajā "melnajā sarakstā" iekļaut tos vācu fiziķus, kas tās mācīja (kā Verneru Heizenbergu). Viņš kļuva par ASV pilsoni 1940. gadā, taču joprojām saglabāja arī Šveices pilsonību.

Einšteins nodarbojās ar fizikas likumu apvienošanu, ko pats dēvēja par apvienoto lauku teoriju (Unified Field Theory). Viņš centās radīt modeli, kas aprakstītu visas mijiedarbības kā viena spēka dažādas izpausmes. Šis viņa mērķis joprojām ir aktuāls, un ar to sevišķi nodarbojas stīgu teorija. Einšteins izveidoja arī vispārīgotu gravitācijas teoriju, kas ir universāla matemātiska pieeja lauku teorijai.

Einšteins nomira no aortas plīsuma miegā 1955. gada 18. aprīlī slimnīcā Prinstonā, Ņūdžersijā. Šajā brīdī pie viņa atradās tikai medmāsa. Tajā pašā dienā viņu - pēc paša vēlēšanās - kremēja un viņa pelnus izkaisīja nezināmā vietā. Patologs Tomass Stolcs Hārvejs, kurš veica viņa līķa sekciju, saglabāja Einšteina smadzenes. Hārvejs tajās neatrada nekā īpaša, taču 1999. gadā Makmāstera Universitātes izpētes grupa atklāja, ka tām viena reģiona trūkst (angl. 'parietal operculum'), savukārt daļa, kas atbildīga par matemātisko domu, vizuāli telpisko izziņu un kustības iztēli (angl. 'inferior parietal lobe') ir par 15% lielāka nekā parasti.

Personība

Kaislīgs pīpes smēķētājs un burātājs ar jahtu. Sadzīvē izteikti vienkāršs. 2 reizes precējies, daudzas reizes iemīlējies. Fotogrāfijās visbiežāk redzam profesoram neatbilstošu ģērbšanās stilu — džemperi, sandales (ja bija iespējams, viņš centās nevalkāt zeķes), platas, biezas šalles. Šī iemesla dēļ visai bieži smalku restorānu zāles pārziņi un portjē pat atteicās ielaist nepietiekami smalko viesi, jo esot smalkas vakariņas un publika, kura gaidot pašu slaveno Albertu Einšteinu. Kolēģis un draugs Leopolds Infelds izsakās: "Ierobežodams savas vajadzības līdz minimumam, viņš vēlējās paplašināt savu brīvību, savu neatkarību. Mēs taču esam miljonu priekšmetu vergi ... Einšteins centās šo atkarību samazināt līdz minimumam."

Politiskie uzskati

Alberts Einšteins un Pasaules Cionistu organizācijas līderi Ņujorkā 1921. gadā (Principal Mossinson, Professor Einstein, Dr. Weizmann, Dr. Ussishkin; avots: The Scientific Monthly 12:5, 1921)

Einšteins bija pārliecināts cionists, aktīvi atbalstīja ebreju valsts izveidošanu laikā, kad par Hitleru neviens nebija pat dzirdējis. Ar šo kustību viņš bija iepazinies Prāgā 1911. gadā, kur vietējā cionistu organizācijā aktīvi darbojās rakstnieks Francs Kafka. 1921. gadā Einšteins kopā ar Haimu Veicmanu ASV vāca naudu Jeruzalemes Universitātes dibināšanai, bet 1922. gadā apmeklēja Palestīnu. Pēc politiskās pārliecības sociālists, kurš savulaik lielas cerības saistījis ar Oktobra revolūciju Krievijā. Pacifists, kurš iestājies par ebreju un arābu mierīgu sadzīvošanu Palestīnā. 1952. gadā pēc H.Veicmana nāves Izraēlas valdība piedāvāja Einšteinam kļūt par tās otro prezidentu. Viņš no šī piedāvājuma atteicās: "Man svarīgāki ir vienādojumi, jo politika ir domāta šodienai, bet vienādojumi pastāvēs mūžīgi".

ASV FIB lieta par Einšteinu saturēja 1427 lappuses par viņa darbību. Tajā bija ieteikts neatļaut viņam imigrēt uz ASV, apgalvojot, ka viņš "tic, iesaka, atbalsta vai māca doktrīnu, kas [..] 'ļautu netraucētai pielavīties anarhijai' ('let anarchy stalk in unmolested'), kā rezultāts būtu 'valdība tikai vārda pēc'". Šajā lietā apgalvots arī, ka Einšteins bija cieši saistīts ar komunistiskām organizācijām.

Einšteins bija pret tirāniskām valdības formām. Sākotnēji viņš atbalstīja atombumbas izveidi, lai nodrošinātos pret iespēju, ka Hitlers to varētu izdarīt pirmais, un pat nosūtīja ASV Prezidentam Franklinam Rūzveltam vēstuli, kurā aicināja viņu uzsākt programmu, kā rezultāts būtu kodolieroča izveide. Rūzvelts izveidoja komisiju, kas pētīja urāna izmantošanu kā ieroci, un to vēlāk nomainīja Manhetenas projekts. Pēc kara Einšteins ļoti pārdzīvojis šo savu netiešo lomu kodolieroču radīšanā un stingri iestājās par kodolatbruņošanos: "Es nezinu, ar kādiem ieročiem cīnīsies Trešajā pasaules karā, taču Ceturtajā cīnīsies ar nūjām un akmeņiem." Neilgi pirms savas nāves viņš parakstīja Rasela—Einšteina manifestu, kas aicināja lielvalstu vadītājus meklēt risinājumus miera ceļā.

Reliģiskie uzskati

Oficiālos dokumentos Einšteins sevi pozicionē kā "neticīgo" vai kā "reliģiozu neticīgo", kaut formāli no ebreju draudzes neizstājās. 1920. gadā Berlīnē esot atteicies maksāt obligāto valsts nodevu ("reliģisko nodokli") savai sinagogai, bet jau dzīvojot ASV, atteicies no ielūguma kādreiz apmeklēt sinagogu. Tomēr sarunās un rakstos Dievu pieminēja pat ļoti bieži — gan fizikas, gan personiskā sakarā, piemēram, "Dievu neinteresē mūsu matemātiskās grūtības, viņš integrē empīriski". "Tas, ko jūs lasāt par manu reliģisko pārliecību, protams, ir meli — meli, ko sistemātiski atkārto. Es neticu personīgam dievam un to nekad neesmu noliedzis, bet gan paudis pilnīgi skaidri. Ja manī ko var saukt par reliģisku, tad tā ir neizmērojamā apbrīna par pasaules struktūru tiktāl, cik to var atklāt mūsu zinātne."

Starptautiskās Sinagogas rabīnam Herbertam Goldšteinam Einšteins rakstīja: "Es ticu Spinozas dievam, kurš sevi atklāj eksistējošā sakārtotajā harmonijā, nevis dievam, kas nodarbojas ar cilvēcisku būtņu likteņiem un rīcību."

Einšteins savu uzskatu sistēmu bieži dēvēja par "kosmisko reliģiju". 1930. gadā viņš žurnālā The New York Times publicēja plaši apspriestu eseju par saviem uzskatiem ar nosaukumu "Reliģija un zinātne". Einšteins izdalīja trīs impulsus, kas attīsta reliģisko pārliecību: bailes, sociālās vai morālās bažas un kosmiskās reliģiskās jūtas. 1954. gadā uzrakstīja tāda paša nosaukuma rakstu par šo tēmu, kas vēlāk kļuva par viņa grāmatu Ideas and Opinions 1955. gadā. Ticības sistēma atzina "brīnumainu kārtību, kas izpaužas visā dabā, kā arī ideju pasaulē", kurai nebija personīga Dieva, kas atalgo un soda cilvēkus, pamatojoties uz viņu uzvedību. Tā noraidīja konfliktu starp zinātni un reliģiju un uzskatīja, ka kosmiskā reliģija zinātnei ir nepieciešama.[10] Einšteins uzskatīja, ka "zinātne bez reliģijas ir kliba, reliģija bez zinātnes ir akla." Einšteinam reliģija un filozofija bija nozīmīga, tāpat kā viņa zinātniskie atklājumi.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Alberts Einšteins.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Visuotinė lietuvių enciklopedija raksts (lietuviski)
• Brockhaus Enzyklopädie raksts (vāciski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)
• Astronomu biogrāfiskās enciklopēdijas raksts (angliski)
• Herdera enciklopēdijas raksts (spāņu)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)
• Biogrāfija Nobela prēmijas mājaslapā (angliski)
• Einstein on Cosmic Religion and Other Opinions and Aphorisms

Apbalvojumi
Priekštecis: Šarls Gijoms	Nobela prēmija fizikā 1921	Pēctecis: Nilss Bors