Albert Einstein

1879
Március 14-én született a németországi Ulmban. Apja, Hermann Einstein, eleinte ágytoll-kereskedéssel foglalkozott, majd nyitott egy elektrokémiai műhelyt.

1902
Bernben a Svájci Szabadalmi Hivatalban lett szabadalomvizsgáló.

1905
Annus Mirabilis (Csodálatos Év), amikor négy olyan dolgozatot publikált, amelyek közül három is rászolgált volna a Nobel-díjra.

1909
A Zürichi Egyetem docensnek hívta meg.

1921
Fizikai Nobel-díjat kap, „…különösen a fényelektromos hatás törvényének felfedezéséért.”

1914-1933
A Vilmos Császár Fizikai Intézet igazgatójaként dolgozott. Ez alatt az idő alatt dolgozta ki nagyon sok úttörő elméletét.

1932
Ez év decemberében Einstein úgy döntött, hogy az Egyesült Államokba költözik.

1939
Szilárd Leó biztatására levelet küldött az Egyesült Államok elnökének, felhívva a figyelmét a német atombomba-fejlesztés veszélyére.

1940
Amerikai állampolgár lett, de megtartotta svájci állampolgárságát is.

1955
Április 18-án álmában halt meg egy princetoni kórházban.

Lassan tanult meg beszélni és gyerekkorában az autizmus vagy asperger-szindróma enyhe tüneteit mutatta?

Egyes kutatók szerint gyerekkorában az Asperger-szindróma, az autizmus enyhe formájának tüneteit mutatta: a nagyon erős rendszerezési igényt és alacsony motivációt az empátiára. Az ebben szenvedők különleges tehetsége a rajzban, matematikában vagy zenében épp a rendszerezésre való erős igényüknek köszönhető, és így lehetett Einsteinnél is Simon Baron Cohen, a cambridge-i egyetem professzora szerint. Azonban elismeri: nincs rá bizonyíték, hogy Einsteinnél ezek a tünetek hosszú távon fennálltak volna, hiszen már tinédzserkorában fontosak voltak számára a barátok, a kommunikáció és a társasági élet.

Az általános relativitáselméletnek is van gyakorlati alkalmazása?

Az általános relativitáselmélet egyik tétele, hogy gravitációs térben mozgó testek esetében másképpen telik az idő. A GPS műholdak azt az időt mérik, amely alatt a jel a műholdtól eljut a vevőhöz, ebből számítható ki a műhold és a vevő távolsága (három különböző műhold jelére van szükség a helymeghatározáshoz). Az időt pontos atomórák mérik, azonban ezek a Föld gravitációs terében mozognak, és ha a fenti – az általános relativitáselméletből következő – hatást nem veszik figyelembe, akkor a méréssel akár több tíz kilométert is tévedhetnek.

Róla mintázták Yodát és E.T.-t?

Igen, illetve róla is. Yoda külsejét a maszkmester főleg saját magáról mintázta, de a szemeit és a szem körüli ráncait Einsteintől kölcsönözte, hogy bölcsességet sugalljon. Ahogy E.T. esetében is, ahol maga Steven Spielberg kérte a tervezőt, hogy a tudós kinézetéből is merítsen ötletet a lényhez.

Tényleg megbukott matematikából?

Nem. Bár a Zürichi Műszaki Főiskola felvételijén nem sikerült elérnie a kívánt szintet, de kiemelkedő értéket ért el matematikából és fizikából. Egy évvel később Heinrich Weber fizikaprofesszor ajánlására felvették. Önéletrajza szerint 12-16 éves korában már megismerkedett a differenciál- és integrálszámítás alapelveivel is. Ahogy írja, azért kezdett mégis inkább fizikával foglalkozni, „…mert észrevettem, hogy a matematika sok speciális területre oszlik, amelyek mindegyike olyan terjedelmes, hogy tanulmányozása rövid életünk egészét igénybe veheti.”

Magyarokkal dolgozott együtt?

Többek között Kemény János matematikussal, a BASIC programnyelv kidolgozójával, Lánczos Kornél matematikussal, fizikussal (neki egy levelében írta: „Ön az egyetlen általam ismert ember, akinek ugyanaz a beállítottsága a fizikával kapcsolatban, mint nekem…”), Balázs Nándor fizikussal, valamint Szilárd Leóval is dolgozott, aki Einstein tanítványa volt, és akivel még egy különleges hűtőszekrényt is szabadalmaztattak (és az ő biztatására írta alá a Rooseveltnek küldött levelet az atombomba kifejlesztésének szükségességéről).

A Brown-mozgás törvényének leírása

Einstein olyan tényeket keresett, amelyek a lehető legbiztosabban bizonyítják a véges nagyságú atomok létezését. Bár korábban nem hallott arról, hogy a Brown-mozgást már régebben megfigyelték, arra gondolt, hogy a folyadékban vagy gázban lebegő mikroszkópikus részecskéket a gáz vagy folyadék molekulái hőmozgásuk következtében rendszertelenül lökdösik. (Ennek megfigyelésére nagyon alkalmasak például a virágpor folyadék felszínén lebegő szemcséi, vagy a levegőben lebegő por- vagy koromszemcsék.) Kidolgozta ennek a mozgásnak az elméletét, a Brown-mozgás törvényét, és ennek a tapasztalattal való egyezése az akkoriban még nagy számban lévő kételkedőket is meggyőzte arról, hogy az atomok léteznek.

A fényelektromos jelenség magyarázata

A fényelektromos hatás, idegen szóval fotóeffektus, a következő jelenség: ha egy fém felületét látható vagy ultraibolya fénnyel megvilágítjuk, akkor a fémből elektronok lépnek ki, de csak akkor, ha a fény frekvenciája meghalad egy adott küszöbértéket. 1902-ből származik az a kísérleti eredmény, hogy az így kilépő elektronok energiája nem a megvilágítás erősségétől, hanem a megvilágítás színétől, vagyis a fémre eső fény frekvenciájától függ. Ha ugyanolyan frekvenciájú, de erősebb (nagyobb intenzitású) fényt használunk, akkor a fémből kilépő elektronok energiája változatlan marad, csak a kilépő elektronok száma nő meg. Einstein ennek magyarázatára felvetette a fénykvantum ötletét – Max Planck a feketetest-sugárzás törvényének a levezetésekor már feltételezte, hogy a fényenergia csak meghatározott egységekben, úgynevezett kvantumokban tud elnyelődni, illetve kisugárzódni. Einstein megmutatta, hogy ha a fény valóban csak ilyen kvantumokban tud elnyelődni (ezeknek az energiája a fény frekvenciájától – színétől – függ), akkor ez magyarázatot ad arra, hogy miért csak bizonyos frekvencia fölött lép fel a fényelektromos jelenség, hiszen az elektron csak akkor tud kilépni a fém felszínéről, ha egy foton (fénykvantum) nagyobb energiát közöl vele, mint amekkora a kilépéshez szükséges energia. A fény intenzitása csak a kilépő elektronok számát befolyásolja.

Általános relativitáselmélet

Az általános relativitáselmélet Einstein geometriai elmélete a gravitációról. Az általános relativitáselmélet általánosítja a speciális relativitáselméletet és a Newton-féle univerzális gravitációs törvényt, a gravitációt egységesen a tér és idő, azaz téridő geometriai tulajdonságaként írja le. Ez az elmélet a gravitációt nem erőként, hanem a téridő görbületeként írja le. Fontos vonása, hogy nemcsak a tehetetlenségi rendszereket tekinti egyenrangúnak, amelyekben a fizikai törvényszerűségek ugyanúgy működnek, hanem minden koordinátarendszert. Az általános relativitáselmélet egyes előrejelzései jelentősen különböznek a klasszikus fizika előrejelzéseitől, különösen az idő múlása, a tér geometriája, a testek szabadesésben történő mozgása és a fény terjedése tekintetében. Az általános relativitáselmélet előrejelzéseit napjainkig minden megfigyelés és kísérlet igazolta.

Tömeg-energia egyenértékűség

A negyedik dolgozat címe: „Függ-e a test tehetetlensége az energiájától?”, mely 1905 végén került publikálásra, a relativitás axiómájának újabb következményét mutatta meg, a híres egyenletet, mely szerint a test nyugalmi energiája (E) megegyezik a tömegének (m) és a fénysebesség (c) négyzetének szorzatával: E = mc² (tömeg-energia ekvivalencia). Ez a „nyugalmi energia” különbözik a mozgási és a helyzeti energiától. A legtöbb tudós ezt csak különlegességnek tekintette az 1930-as évekig. A tömeg-energia ekvivalenciával magyarázható, hogyan képes a maghasadás az atomerőműben illetve az atombombában hatalmas energiát felszabadítani. Ha megmérjük az atommag tömegét, azt tapasztaljuk, hogy az kisebb, mint az őt alkotó részecskék tömegének összege. A hiányzó tömeg az atommag létrejöttekor energiává alakul, és ha az atommagot elemeire akarjuk bontani, akkor ehhez ekkora energiát kell befektetnünk. Ez az úgynevezett kötési energia tartja össze az atommagot alkotó nukleonokat (protonok és neutronok). Ez a kötési energia a vas atommagjánál a legnagyobb, ami azt jelenti, hogy ha egy vasnál nehezebb elem atommagja kettéhasad, akkor energia szabadul fel. Ez a maghasadás, az atomerőművekben és az atombombában ez a folyamat szabadít fel hatalmas energiát. Ugyanígy energia szabadul fel, ha a vasnál könnyebb atommagokat egyesítünk. Így termelődik a Napban a hő hidrogén atommagok hélium atommagokká történő egyesülésével (magfúzió), és ugyanígy szabadul fel hatalmas energia a hidrogénbomba robbanásakor.

Atombomba

Einstein 1939. augusztus 2-án Szilárd Leó ösztönzésére levelet küldött az Egyesült Államok elnökének (amit lényegében Szilárd fogalmazott) azzal a figyelmeztetéssel, hogy nemcsak Fermi és Szilárd amerikai kutatók, hanem a francia Joliot munkája nyomán is valószínűvé vált, hogy nagy tömegű uránnal nukleáris láncreakciót lehet létrehozni, és ezzel hatalmas energiát lehet felszabadítani. Ez az új jelenség új típusú, óriási robbanóerejű bombák létrehozását is lehetővé teszi. Emiatt szükségesnek látja, hogy folyamatos kapcsolat legyen az adminisztráció és a láncreakciót kutató tudósok között. A munka felgyorsítása érdekében szükségesnek látja a láncreakcióval kapcsolatos kutatás anyagi támogatását. Már csak annak a fényében is, hogy a németek leállították az uránérc eladását a Csehszlovák bányákból, és von Weizsäcker német külügyminiszter-helyettes fia abban a kutatóintézetben dolgozik, ahol az uránnal kapcsolatos amerikai munkát éppen megismételni készülnek. Később Linus Paulingnak azt mondta, hogy hibázott, amikor aláírta a levelet, de ezt némileg igazolta a veszély, hogy a németek elsőnek készülnek el az atombombával.

1879.3.14 – 1955.4.18