Albert Einstein
- syntyi: 14.03.1879, Saksa
- kuoli: 18.04.1955, Yhdysvallat
- lapset: 3
- merkittävät teoriat: suhteellisuusteoria, E=mc²
- palkinnot: Nobelin fysiikanpalkinto, Copley-mitali, Franklin-mitali, Max Planck -mitali,
Albert Einstein ja fysiikka
Albert Einstein syntyi Etelä-Saksassa 1800-luvun lopulla. Nuori Albert menestyi koulussa huomattavasti ikätovereitaan paremmin ja kiitikin luokkaasteiden läpi aina ennen aikojaan osoittaen jo pienenä nerouden merkkejä. Hän kertoi jo lapsuudessaan tapahtuneen useita merkittäviä episodeja, jotka kiinnittivät hänen huomionsa fysiikkaan ja matematiikkaan. Einstein kertoi urallaan useita kertoja yltäneensä historiallisiin saavutuksiin kolmen luonteenpiirteensä avulla: lumoutumisen, uteliaisuuden sekä itsepintaisen jääräpäisyyden.
Einstein opiskeli Zürichin yliopistossa Sveitsissä. Hän pärjäsi opinnoissan hyvin, mutta lintsasi muun muassa matematiikan tunneilta siksi, ettei uskonut tarvitsemaan niitä työssään. Hän kertoi katuneensa tätä myöhemmissä vaiheissa. Opiskelujensa ohella hän kuitenkin jatkoi myös itsenäisiä opintojaan ja tietojensa syventämistä.
Yliopistosta päästyään Einstein sai suhteellisen lyhyen etsinnän jälkeen vakituisen työpaikan patenttivirastosta. Einstein on kertonut, että hakemusten käsittely oli hyvää treeniä tekniselle ajattelulle. Työ vaati kuitenkin Sveitsin kansalaisuuden, jonka Albert joutui hankkimaan. Opiskeluaikojensa jälkeen Einstein meni naimisiin opiskelukaverinsa Mileva Maricin kanssa. Einstein ja Mileva saivat kolme lasta ja olivat naimisissa 16 vuoden ajan. Elämänsä jälkipuoliskolla Einstein meni uusiin naimisiin Elsa-serkkunsa kanssa. Hän kertoi myöhemmin katuvansa kumpaakin liittoaan.
Ihmisenä Einstein oli varsin introvertti ja erakkomainen. Hän oli varsin ristiriitainen pasifisti ja vastusti Ranskan ja Saksan välisiä kiistoja, jo ennen ensimmäistä maailmansotaa. Hän syntyi juutalaiseen perheen, mutta ei ollut erityisen uskovainen. Hän piti armeijoita, aseita ja varsinkin sotaa äärettömän typeränä. Myöhemmässä elämän vaiheessa hänen suhteensa uskontoonsa vahvistui. On surkuhupaisaa, että juuri Einsteinin kuuluisa kaava E=mc2 johti loppujen lopuksi atomipommin keksimiseen. Siitä huolimatta hän vastusti atomipommeja koko ikänsä kuolemaansa saakka vuoteen 1955.
Einsteinin keksinnöt mullistavat maailmaa
Einstein oli vain 26-vuotias, kun hän julkaisi viisi tiedeartikkelia, joista neljä oli Nobelin arvoisia. Tämän kaiken hän teki sen ohella, kun työskenteli patenttitoimistossa 6 päivänä viikossa. Yhdessä artikkelissaan Einstein jatkoi jo aikaisemmin julkaistua Max Planckin pohdiskelua, ja jatkoi teoreettista laskuapuvakiota antamalla sille selityksen fysiikasta. Tämä johti lopulta yhteen Einsteinin kolmesta suuroivalluksesta, hän nimittäin ymmärsi että valollakin on hiukkaset aaltoluonteen lisäksi.
Valon hiukkasluonteen ymmärtäminen puolestaan johti täysin uuteen todellisuuden hahmotustapaan eli kvanttifysiikkaan. Valon dualismi oli vallankumouksellinen uusi löytö, joka tuli muuttamaan fysiikan käsitykset täysin. Aluksi löydös sai aikaan rajun vastarinnan tutkijoiden osalta ja se leimattiin nuoren hömpötyksiksi, mutta noin 6 vuoden kuluttua se kyettiin todistamaan kokeilla oikeaksi. Tämä oivallus näkyy arjessamme yhä tänäkin päivänä esimerkiksi aurinkopaneelien muodossa.
Kuuluisin tuotos tuolta vuodelta oli liikkuvien kappaleiden sähködynamiikkaa käsittelevä teos, joka sisältää enimmäisiä viitteitä suppeaan suhteellisuusteoriaan. Artikkelin nimellä Einstein viittasi muihin samaa teoriaa selittäviin teksteihin. Yllättävää kyllä, suhteellisuusteorian matematiikkaosuus ei ole lainkaan vaikeaselkoista, vaan sitä voi verrata lukiotason opintoihin. Suppean suhteellisuusteorian perustana on tasaisessa liikkeessä toisiinsa nähden olevien kappaleiden ja valon yhteistyö.
Suppea suhteellisuusteoria oli vielä sikäli vanhanaikainen teoria, että siihen sisältyi vielä passiivisen avaruuden mielikuva. Tästä syystä Einstein tituleerasi teorian luomista myöhemmin alkuverryttelyksi. Patenttitoimiston ajoilta Einstein oli saanut jo omien sanojensa mukaan elämänsä onnekkaimman oivalluksen ymmärrettyään, että hidas = painava massa. Tämä oli ensiaskel yleisen suhteellisuusteorian kehittämiselle. Nyt ei enää lukiotason matikka riittänyt, vaan jopa itse Einstein joutu ottamaan korkeamman tason matematiikan opintoja useiden vuosien ajan. Teorian valmistuminen kesti kahdeksan vuotta, joita Einstein kuvaili “raastaviksi”. Teoria valmistui ensimmäisen maailmansodan riehuessa. Tästä alkoi toinen tuottelias kausi, jolla Einstein sai valmiiksi paljon muutakin.
Yleinen suhteellisuusteoria erottuu suppeasta suhteellisuusteoriasta siinä, että se paneutuu avaruuteen ja gravitaatioon. Se siis antaa avaruudellekin avainroolin teoriassa. Siinä aineesta, ajasta, energiasta ja avaruudesta tulee kaikista yhtenäisiä olemassaolon osioa, joita voi venyttää. Tämä neliulotteinen avaruus on kuoppainen massan painosta, mikä puolestaan pakottaa aineen liikumaan kaareutuvia ratoja pitkin.
Kun yleinen suhteellisuusteoria valmistui, Einstein huomasi sen räjähtävän hajalle, minkä jälkeen hän lisäsi siis ad hoc ‘in eli kosmologisen vakion. Vasta myöhemmin E. Hubble osoitti avaruuden laajenevan, minkä jälkeen Einstein poisti vakion ja tituleerasi sitä emämokaksi. Vasta 2000-lvuulla kuitenkin todistettiin että avaruus laajenee kiihtyvästi, mikä päästi kosmologisen vakion näyttämölle jälleen – tällä kertaa sen fyysinen merkitys on kuitenkin toinen, eli se on pimeää energiaa. Tämän teorian valossa avaruudessa valo on edelleen kattonopeutena, mutta massan taivuttaessa valoa ja kellon hidastuessa mustan aukon lähellä aika näyttää pysähtyvän kokonaan.
Kiinnostaako Einstein?
Einstein on mielenkiintoinen mies, ja järjin moni lienee tästä samaa mieltä. Siksi hänen ympärilleen onkin kehitetty kokonaisia nettikursseja, joissa hänestä, hänen elämästään, hänen teorioistaan ja hänen keksinnöistään voi oppia lisää. Kiinnostaisiko sinua osallistua tällaiselle kurssille, mutta rahatilanne ei anna myöden? Ei hätää. Pikalainan avulla rahoitat kurssisi helposti. Voit hakea pikalainaa verkosta 24/7 ja saada sen tilillesi jopa heti.