Albert Einstein - Istinitost teorije je u vašem umu, a ne u vašim očima



Ne dešava se često da genije bude smjesta prepoznat. Iako će Albert Ajnštajn postati najveći teoretičar fizike koji je ikada živio, u vrijeme kada je bio u osnovnoj školi u Njemačkoj, njegov starješina rekao je njegovom ocu: „Od njega ništa neće biti.“ Kada je Ajnštajn bio u srednjim dvadesetim, nije mogao da nađe pristojan učiteljski posao, iako je diplomirao na Saveznoj politehničkoj školi u Cirihu, kao učitelj matematike i fizike. Tako je digao ruke od nadanja da će doći do univerzitetskog nameštenja i prijavio se za privremeni posao u Bernu. Uz pomoć oca svog kolege sa studija, Ajnštajnu je pošlo za rukom da dobije činovnički položaj u švicarskom patentnom zavodu. Radio je šest dana sedmično, zarađujući 600 dolara godišnje. Tako se izdržavao dok je pripremao svoj doktorat iz fizike na Univerzitetu u Cirihu.


Godine 1903. Ajnštajn se oženio Milevom Marie, a par se uselio u jednosoban stan u Bernu. Dvije godine kasnije, ona mu je rodila sina, Hansa Alberta. Vrijeme prije i poslije Hansovog rođenja najverovatnije je bilo najsrećniji period Ajnštajnovog života. Susjedi su se kasnije prisećali kako je mladi otac odsutnog uma gurao dječja kolica niz gradske ulice. Ajnštajn bi povremeno iz kolica izvadio blok papira u koji je zapisivao bilješke. Vjerovatno je da je bilježnica u bebinim kolicima sadržavala neke od formula i jednačina koje će voditi ka teoriji relativiteta i nastanku atomske bombe.


Tokom tih ranih godina u patentnom zavodu, Ajnštajn je većinu slobodnog vremena provodio izučavajući teorijsku fiziku. Sastavio je niz od četiri naučna rada, koja su potakla neke od najznačajnijih ideja u dugoj istoriji potrage za razumjevanjem vaseljene. Na prostor i vrijeme nikada se više neće gledati na isti način. Ajnštajnov rad donio mu je Nobelovu nagradu za fiziku 1921. godine, kao i slavu.


Dok je Anjštajn razmišljao o vaseljeni, u glavi bi mu povremeno bljesnulo tako duboko poimanje stvari, da ga nije bilo moguće izraziti riječima. „Te misli nisu bile verbalno formulisane“, jednom je rekao. „Rijetko kada mislim u riječima. Misao dođe, a ja tek kasnije pokušavam da je riječima izrazim.“


Ajnštajn se s vremenom preselio u Sjedinjene Države, gde se javno zalagao za cionizam i nuklearno razoružanje. Ali nije izgubio strast za fizikom. Sve do svoje smrti, 1955. godine, Ajnštajn je tragao za objedinjenom teorijom koja će povezati fenomene gravitacije i elektromagnetizma jednim nizom jednačina. Počast je Ajnštajnovoj viziji to što fizičari i danas tragaju za velikom unifikacijom teorije fizike. Ajnštajn je donio revoluciju u naučno razmišljanje dvadesetog vijeka, pa i nakon toga.


Albert Ajnštajn rodio se u Ulmu, nekadašnjoj njemačkoj državi Vitemberg, 14. marta, 1879. godine, a odrastao u Minhenu. Bio je jedini sin Hermana Ajnštajna i Pauline Koh. Otac i stric bili su vlasnici elektrotehničke fabrike. Porodica je Alberta smatrala sporim, jer je imao poteškoća sa jezikom (sada se misli kako je možda bio disleksičan). Priča kaže da je, kada je Herman pitao starješinu škole koju je njegov sin pohađao o tome koje je najbolje zanimanje za Alberta, čovek odgovorio: „Nije bitno. Od njega ništa neće biti.“ Albert nije bio dobar u školi. Nije volio sputavanje, i patio je jer je bio jedan od malog broja jevrejske dece u katoličkoj školi. To iskustvo izopštenika često će se ponavljati u njegovom životu.


Nauka je bila jedna od Ajnštajnovih ranih ljubavi. Pamtio je kako mu je otac, kada je imao pet godina, pokazao džepni kompas - i kako se divio što igla stalno pokazuje sever, čak i kad se kutija okrene. U tom trenutku, prisjećao se Albert, „osjetio sam kako je iza svega nešto duboko sakriveno.“ Još jedna od njegovih ranih ljubavi bila je muzika. Otprilike sa šest godina, Albert je počeo da uči svirati violinu. Nije bio prirodno nadaren za to; ali kada je nakon nekoliko godina shvatio matematičku strukturu muzike, violina je postala njegova strast za čitav život - iako mu talenat nikad nije bio jednak entuzijazmu.


Kada je napunio deset godina, porodica ga je upisala u gimnaziju, gde je, prema istoričarima, razvio podozrenje prema autoritetima. Ta crta dobro je služila Ajnštajna kasnije u životu, kada je postao naučnik. Zahvaljujući svom skepticizmu, sa lakoćom je preispitivao mnoge utemeljene naučne pretpostavke.


Godine 1895. Ajnštajn je pokušao da izbjegne srednju školu polaganjem prijemnog ispita u Saveznoj politehničkoj školi u Cirihu, gde se nadao da će izučiti za inžinjera elektrike. O svojim tadašnjim ambicijama napisao je: "Ako bi me sreća poslužila, pa da položim prijemni, otišao bih u Cirih. Ostao bih tamo četiri godine, kako bih izučavao matematiku i fiziku. Zamišljam kako postajem učitelj u tim granama prirodnih nauka, opredeljujući se za njihov teorijski dio. Evo razloga koji me vode na to: iznad svega, riječ je o mojoj sklonosti ka apstraktnoj i matematičkoj misli, kao i nedostatak mašte i praktične sposobnosti."


Ajnštajn je pao na umjetničkom dijelu prijemnog, tako da nije primljen u školu. Porodica ga je tada poslala u nižu školu u Arau, u Švajcarskoj, nadajući se da će mu to pružiti još jednu priliku da se upiše u školu u Cirihu. Tako je i bilo, i Ajnštajn je na politehničkoj školi diplomirao godine 1900. Otprilike u to vrijeme zaljubio se u Milevu Marić, koja je, 1901. godine, vanbračno, rodila njihovo prvo dete, kćer. O njoj se veoma malo zna, ali izgleda da se rodila sa invaliditetom, ili se kao novorođenče ozbiljno razbolila, a potom je data na usvajanje i umrla sa dvije godine. Ajnštajn i Marićeva uzeli su se 1903. godine.


Godina kada se Hans rodio, 1905., bila je čudesna za Ajnštajna. Nekako je uspijevao da izađe na kraj sa dužnostima oca, punim radnim vremenom - i da objavi četiri epohalna naučna rada - i to sve bez resursa koje bi mu obezbjedilo akademsko postavljenje.

U proljeće te godine, Ajnštajn je predao tri rada njemačkom časopisu Anali fizike (Annalen der Physik). Sva tri rada pojavila su se odjednom u sedamnaestom broju. Ajnštajn je prvi rad opisao kao „veoma revolucionaran“. U njemu se bavio fenomenom kvanta (fundamentalne čestice energije) kojeg je otkrio njemački fizičar Maks Plank. Ajnštajn je objasnio fotoelektrični efekat, to jest da se prilikom oslobađanja svakog elektrona oslobađa određena količina energije. To je kvantni efekat koji kaže da se energija emituje u fiksnim količinama koje se mogu izraziti samo kao cijeli brojevi. Ova teorija formirala je bazu za veći deo kvantne mehanike. Ajnštajn je predložio da se svjetlost sastoji od skupa nezavisnih energetskih čestica, ali nije dao eksperimentalne podatke. Za postojanje tog „svjetlosnog kvanta“ zalagao se iz čisto estetskih razloga.


Fizičari su u početku oklijevali da prihvate Ajnštajnovu teoriju. Bilo je to preveliko odstupanje od naučno prihvaćenih ideja tog vremena, i daleko iznad onoga što je Plank otkrio. Njegov prvi rad, pod nazivom „O heurističkom viđenju u vezi sa nastankom i transformacijom svjetlosti“ - a ne njegov rad o relativitetu - donio je Ajnštajnu Nobelovu nagradu za fiziku, 1921. godine.


U drugom radu, „O novoj determinaciji molekularnih dimenzija“ - koji je Ajnštajn napisao kao svoju doktorsku disertaciju - i trećem, „O kretanju malih čestica suspendovanim u stacionarnim tečnostima koje zahtjeva molekularno-kinetička teorija toplote“, Ajnštajn je dao metod određivanja veličine i kretanja atoma. Također je objasnio braunovsko kretanje, fenomen koji je opisao britanski botaničar Robert Braun nakon proučavanja eratičnog kretanja polena u tečnosti. Ajnštajn je zaključio da to kretanje uzrokuju sudari između atoma i molekula. U to vrijeme i samo postojanje atoma bilo je predmet naučne debate, tako da se ne može dovoljno naglasiti važnost ta dva rada. Ajnštajn je dao potvrdu atomske teorije materije.


U poslednjem od radova iz 1905. godine, pod naslovom „O elektrodinamici tijela u pokretu“, Ajnštajn je predstavio ono što će postati poznato kao posebna teorija relativiteta. Taj rad je prije esej no naučna komunikacija. U potpunosti teorijski, ne sadrži ni bilješke ni bibliografske citate. Ajnštajn je to obimno delo napisao za svega pet sedmica, ali historičari nauke smatraju ga jednako revolucionarnim kao što je Njutnova Principia.



Ono što je Njutn učinio za naše poimanje gravitacije, Ajnštajn je učinio za naše viđenje vremena i prostora, uspjevši usput da odbaci njutnovsku koncepciju vremena. Njutn je objavio da „apsolutno, istinito i matematičko vrijeme, od sebe i sopstvene prirode teče jednako bez ikakvih odnosa sa ičim spoljnim“. Ajnštajn je tvrdio da bi svi posmatrači trebalo da izmere istu brzinu svetlosti, ma kojom se brzinom oni kretali. Također je tvrdio da masa tijela nije nepromenljiva, već da se povećava sa njegovim ubrzanjem. Kasniji eksperimenti potvrdili su da mala čestica materije, kada se ubrza do 86 posto brzine svjetlosti, ima dvostruko veću masu nego u stanju mirovanja.


Još jedna posljedica relativiteta bila je čuvena matematička jednačina kojom se izražava relacija između energije i mase, E = mc2. Ovaj izraz - da je energija jednaka masi puta kvadratu brzine svjetlosti - navela je fizičare da shvate kako i najmanja količina materije potencionalno daje ogromnu količinu energije. Potpuno konvertovanje samo nekoliko atoma u energiju rezultovalo bi ogromnom eksplozijom. Tako je Ajnštajnova naizgled skromna jednačina navela naučnike da razmišljaju o posledicama cijepanja atoma (nuklearna fizija) i da, na podsticaj vlada, razviju atomsku bombu. Godine 1909. Ajnštajn je postao profesor teorijske fizike na Univerzitetu u Cirihu, a tri godine kasnije ispunila mu se želja da se u Saveznu politehničku školu vrati kao redovni profesor. Potom su uslijedila druga prestižna akademska postavljanja. Za sve to vrijeme nastavio je sa radom na svojoj teoriji gravitacije, kao i na opštoj teoriji relativiteta. Ali, kako mu se profesionalni status uvećavao, tako su mu brak i zdravlje propadali. On i Mileva razveli su se 1914. godine, kada je i prihvatio da bude profesor na Univerzitetu u Berlinu. Kada se kasnije razbolio, njegova rođaka Elza njegovala ga je dok nije ozdravio, pa su se 1919. uzeli.


Posebna teorija relativiteta radikalno je izmjenila koncepte vremena i mase, ali opšta teorija relativiteta izmjenila je naš koncept prostora. Njutn je napisao da je „apsolutni prostor, sam po sebi, bez odnosa sa nečim spoljnim, uvijek isti i nepokretan“. Njutnovski prostor je euklidovski, beskonačan i neograničen. Njegova geometrijska struktura u potpunosti je nezavisna od fizičke materije u njemu. U njemu sva tijela gravitiraju jedno ka drugome bez efekata na strukturu prostora. Nasuprot tome, Ajnštajnova opšta teorija relativiteta tvrdi kako gravitaciona masa tijela ne samo da djeluje na druga tela, već utiče i na strukturu prostora. Ako je tijelo dovoljno masivno, potiče prostor da se krivi oko njega. U takvom području čini se da se svetlost savija.


Godine 1919. ser Artur Edington tražio je dokaz kojim bi isprobao opštu teoriju. Edington je organizovao dve ekspedicije, uputivši jednu u Brazil, a drugu u zapadnu Afriku, kako bi posmatrao svjetlost zvijezda prilikom prolaska pored masivnog tijela - Sunca - tokom potpune solarne eklipse 29. maja. Pod normalnim uslovima to bi bilo nemoguće, budući da bi dnevna svjetlost potpuno prekrila slabu svjetlost udaljenih zvijezda, ali tokom pomračenja, takva svjetlost bila bi vidljiva.


Ajnštajn je u septembru dobio telegram od Hendrika Lorenca, kolege fizičara i bliskog prijatelja. Pisalo je: „Edington otkrio zvjezdano pomjeranje na obodu Sunca, preliminarne mjere između devet desetina sekunde i dvostruko toliko“. Edingtonovi podaci bili su u saglasju sa posebnom teorijom relativiteta. Njegove fotografije iz Brazila pokazuju svetlost poznatih zvezda na položaju na nebu tokom pomračenja koji se razlikuje od njihovog položaja noću, kada njihova svetlost ne prolazi blizu Sunca. Teorija opšteg relativiteta time je bila potvrđena, zauvijek mjenjajući tok fizike. Godinama kasnije, kada je jedan student pitao Ajnštajna kako bi se ponio da je teorija pobijena, ovaj je odgovorio: „Onda bi mi bilo veoma žao dobrog Gospoda. Teorija je tačna“.


Potvrda opšte teorije Ajnštajna je proslavila širom svijeta. Godine 1921. izabrali su ga za člana Britanskog kraljevskog društva. Počasni doktorati i nagrade čekali su ga u svakom gradu koji je posetio. Godine 1927. počeo je da razvija temelje kvantne mehanike sa danskim fizičarem Nilsom Borom, ali nastavio je da traga za objedinjenom teorijom. Put u Sjedinjene Države doveo je do njegovog postavljenja za profesora matematike i teorijske fizike na Institutu za napredna izučavanja u Prinstonu, državi Nju Džersi, 1932. godine.


Godinu dana kasnije trajno se nastanio u Prinstonu, nakon što je vladajuća nacistička partija u Njemačkoj počela kampanju protiv „jevrejske nauke“. Ajnštajnova imovina bila je konfinskovana, a njemu uskraćeno njemačko državljanstvo i posao na njemačkim univerzitetima. Do tada, Ajnštajn je sebe smatrao pacifistom. Ali kada je Hitler Njemačku pretvorio u vojnu silu u Evropi, Ajnštajn je počeo da vjeruje kako je primjena sile protiv Njemačke opravdana. Godine 1939, u samo svitanje Drugog svjetskog rata, Ajnštajn je počeo da se brine da će Njemci napraviti atomsku bombu - oružje čiji je nastanak omogućilo upravo njegovo istraživanje, zbog čega se osjećao odgovornim. Poslao je pismo predsjedniku Frenklinu D. Ruzveltu, upozoravajući ga na tu mogućnost i urgirajući da Sjedinjene Države počnu sa nuklearnim istraživanjem. To pismo koje je sastavio njegov prijatelj i kolega Leo Šilard, postalo je povod za početak projekta Menhetn, koji je doveo do nastanka prvog atomskog oružja na svetu. Godine 1944. Ajnštajn je dao rukopis svog rada o posebnom relativitetu iz 1905. na aukciju i zaradu od toga - šest miliona dolara - poklonio savezničkoj borbi.


Nakon rata, Ajnštajn je nastavio da se bavi pitanjima koja su ga se doticala. Novembra 1952. godine, nakon dugogodišnje podrške cionizmu, zamoljen je da prihvati da postane predsjednik Izraela. Sa poštovanjem je to odbio, uz riječi da on ne odgovara tom položaju. Aprila 1955. godine, samo sedmicu prije smrti, Ajnštajn je napisao pismo filozofu Bertranu Raselu, u kojem se saglasio da stavi svoj potpis na manifest kojim se sve države mole da odbace nuklearno oružje.


Ajnštajn je umro od srčanog udara 18. aprila 1955. Čitavog svog života tragao je za razumjevanjem misterija kosmosa, ispitujući ih mislima, umesto da se oslanja na svoja čula. „Istinitost teorije je u vašem umu“, jednom je rekao, „a ne u vašim očima“.


Tekst je preuzet iz knjige Na plećima divova Stephena Hawkinga

   |  

   |  

  • Facebook - White Circle
  • YouTube
  • Instagram - White Circle
  • Twitter - White Circle

evolucijaportal@gmail.com   |   71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina

© 2019 BY e-volution.com