Φυσική Θετικών Σπουδών & Σπουδών Υγείας Γ΄ τάξη Γενικού Λυκείου (ΤΕΥΧΟΣ Γ΄)

Εικόνα

Ο EINSTEIN ΚΑΙ ΟΙ ΘΕΩΡΙΕΣ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Ο Albert Einstein γεννήθηκε στο Ουλμ της Γερμανίας το 1879 από Γερμανοεβραίους γονείς. Ο πατέρας του ήταν μάλλον αποτυχημένος μικροβιομήχανος με αρκετά φιλελεύθερες, για την εποχή του, απόψεις. Ως τα δεκαπέντε χρόνια του ο Einstein παρακολούθησε μαθήματα στη γενέτειρά του. Από μικρός έδειξε κλίση στα μαθηματικά και τη φυσική.

Το 1894 η οικογένειά του μετανάστευσε, για οικονομικούς λόγους, στην Ιταλία όπου την ακολούθησε για λίγο και ο νεαρός Albert. Δεκάξι χρόνων πήγε στην Ελβετία για να συμπληρώσει τις σπουδές του. Ύστερα από ένα προπαρασκευαστικό έτος στη σχολή του Ααράου, μπήκε στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης, από όπου πήρε το δίπλωμά του το 1900. Για ένα διάστημα δίδαξε σε κατώτερα σχολεία και, το 1902, αφού απόκτησε στο μεταξύ την ελβετική ιθαγένεια προσλήφθηκε στο Ομοσπονδιακό Γραφείο Ευρεσιτεχνιών της Βέρνης. Την ίδια εποχή ο Einstein παντρεύτηκε με τη Μιλέβα Μάριτς, μια Ουγγαρέζα συμφοιτήτριά του. Απέκτησαν δυο γιους, ένας από τους οποίους έγινε διαπρεπής καθηγητής Μηχανολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας.

Η περίοδος που εργάστηκε στο γραφείο ευρεσιτεχνιών της Βέρνης υπήρξε ίσως η πιο γόνιμη για την επιστημονική δραστηριότητα του Einstein και το 1905 είδε να ωριμάζουν οι καρποί των σκέψεων που έκανε από καιρό. Πραγματικά, εκείνο το χρόνο το περιοδικό Annalen der Physik δημοσίευσε θεμελιώδη άρθρα του νεαρού επιστήμονα. Το πρώτο άρθρο περιείχε τη διατύπωση της κβαντικής θεωρίας του φωτοηλεκτρικού φαινομένου - αξίζει να αναφερθεί ότι επίσημα το βραβείο Νόμπελ του 1921 απονεμήθηκε στον Einstein ακριβώς γι' αυτή την εργασία του - και το δεύτερο, με τον ελάχιστα ηχηρό τίτλο Περί της ηλεκτροδυναμικής των εν κινήσει σωμάτων, ήταν η πρώτη ανακοίνωση για τις αρχές της θεωρίας της ειδικής σχετικότητας.

Τον ίδιο χρόνο ανέλαβε ένα αξίωμα στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, από όπου το 1910 πήγε στην Πράγα, που τότε βρισκόταν κάτω από αυστρο - ουγγρική κυριαρχία. Το 1912 ξαναγύρισε στη Ζυρίχη ως καθηγητής στο Πολυτεχνείο και έμεινε στη θέση αυτή ως το 1914, οπότε, ύστερα από μεσολάβηση του Max Planck πήγε στο Βερολίνο. Εκεί παρέμεινε είκοσι σχεδόν χρόνια, κάτοχος της έδρας της φυσικής στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών και διάδοχος (1914) του Van' t Hoff στη διεύθυνση του Ινστιτούτου Φυσικής "Kaiser Wilchelm". Στο Βερολίνο ο Einstein πήρε διαζύγιο από την πρώτη του σύζυγο και παντρεύτηκε την εξαδέλφη του Έλσα, που στάθηκε η πιστή σύντροφος της ζωής του.

Στα μετά το 1905 χρόνια, παρόλο που οι μελέτες του στρέφονταν κατά πρώτο και κύριο λόγο στην ανάπτυξη της θεωρίας της σχετικότητας ασχολήθηκε και με άλλους τομείς της θεωρητικής φυσικής : το 1906 έδωσε την κλασική διατύπωση της θεωρίας της κίνησης Brown και το 1907 διατύπωσε την κβαντική θεωρία των ειδικών θερμοτήτων, θέματα που τον απασχόλησαν και στα επόμενα χρόνια.

Η σπουδαιότητα αυτών των εργασιών είναι τόση ώστε να δικαιολογείται η κρίση πολλών φυσικών, κατά τους οποίους και αν ακόμη ο Einstein δεν είχε γράψει ούτε μια γραμμή για τη θεωρία της σχετικότητας, οι άλλες του

εργασίες θα έφταναν για να του εξασφαλίσουν μια σπουδαιότατη θέση στην ιστορία της φυσικής.

Στη γενίκευση της θεωρίας της σχετικότητας και στη σχέση μεταξύ των φαινομένων της βαρύτητας και των επιταχυνόμενων κινήσεων ο Einstein αφιέρωσε μεγάλο μέρος της δραστηριότητας του στη Ζυρίχη, την Πράγα και το Βερολίνο, αντλώντας από τις θεμελιώδεις υποθέσεις ποσοτικά συμπεράσματα που θα μπορούσαν να επαληθευθούν πειραματικά : διακήρυξε ότι οι φωτεινές ακτίνες των αστέρων καμπυλώνονται καθώς περνούν κοντά από τον Ήλιο (1911), έδωσε μια ερμηνεία ορισμένων ανωμαλιών της κίνησης του Ερμή που δε μπορούσαν να εξηγηθούν μέσα στα πλαίσια της νευτώνειας μηχανικής (1915), εξήγησε θεωρητικά τη μετακίνηση προς το ερυθρό των γραμμών του φάσματος. Καρπός σκέψεων δέκα χρόνων και περισσότερο, υπήρξε η δημοσίευση (1916) της θεωρίας της γενικής σχετικότητας. Αυτό ήταν το έργο που ο ίδιος ο Einstein θεωρούσε ως τη σπουδαιότερη συμβολή του στην επιστημονική σκέψη. Σε διάφορες ευκαιρίες είπε πως η θεωρία της ειδικής σχετικότητας θα είχε διατυπωθεί και δίχως αυτόν, γιατί βρισκόταν ήδη διάχυτη στον επιστημονικό κόσμο. Όμως εξαιτίας της έλλειψης εντυπωσιακών πειραμάτων θα ήταν πολύ δυσκολότερο να είχε σκεφτεί κάποιος να επανεξετάσει τη θεωρία της βαρύτητας, που φαινόταν οριστικά συστηματοποιημένη από τον Newton. Για να γίνει αυτό χρειαζόταν η εξαιρετική πνευματική διορατικότητα του Einstein και η μεγάλη αδέσμευτη κρίση του. Το έργο που απασχόλησε ιδιαίτερα το μυαλό του Einstein σχεδόν 30 χρόνια, ήταν η προσπάθειά του να επεξεργασθεί μια ενιαία γενική θεωρία, που θα ενοποιούσε τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και του πεδίου βαρύτητας. Παρόλο που η προσπάθεια αυτή θεωρητικής επεξεργασίας δεν κατάληξε σε οριστικά αποτελέσματα, παραμένει πάντα ένα από τα υψηλότερα σημεία στα οποία έφτασε η επιστημονική σκέψη όλων των εποχών.

Η εργασία του στο πρόβλημα που τον ενδιέφερε με πάθος και που απορρόφησε σχεδόν ολοκληρωτικά τη δραστηριότητά του στα τελευταία χρόνια της ζωής τον, δεν εμπόδισε τον Einstein να παρεμβαίνει ενεργά στις συζητήσεις για τα θεμελιώδη ζητήματα της σύγχρονης φυσικής, με ιδέες μεγάλης αξίας. Παράλληλα με τις επιστημονικές του έρευνες, ανάπτυξε σημαντική δράση στον τομέα της ιστορίας της επιστήμης, και στο πεδίο των φιλοσοφικών συζητήσεων για τα θεμέλια της επιστήμης .

Όταν αναγκάστηκε, λόγω των αντισημιτικών φυλετικών διώξεων των ναζιστών, να εγκαταλείψει τη Γερμανία (1932), ο Einstein εγκαταστάθηκε αρχικά στο Βέλγιο και αργότερα στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου έγινε καθηγητής στο Ινστιτούτο Ανωτέρων Σπουδών του Princeton. Το 1936 είχε την ατυχία να χάσει τη σύζυγο του, που είχε σταθεί γι' αυτόν πραγματική σύντροφος της ζωής του. Το 1940 έλαβε την αμερικανική υπηκοότητα.

Άνθρωπος απλός και βαθύτατα ευγενικός, περιφρονούσε κάθε εξωτερική επίδειξη και δημοσιότητα. Οι αρετές αυτές έπαιξαν σημαντικό ρόλο στο να αποκτήσει τη συμπάθεια του μεγάλου κοινού. Ψυχή εξαιρετικά ευαίσθητη έτρεφε μεγάλη αγάπη για την καλή μουσική και ήταν ο ίδιος εξαίρετος καλλιτέχνης του βιολιού.

 

 

Η επίδραση του έργου του Einstein στο φιλοσοφικό στοχασμό ήταν και είναι μεγάλη. Η ριζική τροποποίηση των εννοιών του χώρου και του χρόνου, που εισήγαγε η θεωρία της σχετικότητας είχε τεράστιας σημασίας φιλοσοφικά επακόλουθα. Η εξάλειψη από το πεδίο της φυσικής των εννοιών του απόλυτου χώρου και του απόλυτου χρόνου, αποτέλεσε αληθινή επανάσταση στην επιστημονική σκέψη. Για να φτάσει κανείς σε μια τόσο επαναστατική άποψη χρειαζόταν εξαιρετική ελευθερία σκέψης η οποία θα επέτρεπε να ανατραπούν έννοιες που αποτελούσαν τους ακρογωνιαίους λίθους της φυσικής για δυο αιώνες.

Ο Einstein, μέχρι το τέλος της ζωής του επιδίωξε το ιδανικό της κλασικής φυσικής, σύμφωνα με το οποίο για κάθε φαινόμενο μπορεί να προσδιορισθεί μια σαφής σχέση αιτίου - αποτελέσματος. Τη θέση αυτή απορρίπτει σήμερα το μεγαλύτερο μέρος των σύγχρονων φυσικών οι οποίοι βασιζόμενοι στις αρχές της κβαντικής θεωρίας θεωρούν ότι τα φαινόμενα που εκτυλίσσονται σε ατομική κλίμακα είναι αδύνατον να προσδιορισθούν με απόλυτο τρόπο. Οι δρόμοι που ακολούθησε η κβαντική θεωρία βρήκαν αντίθετο τον Einstein που, αν και θεμελιωτής της, προτίμησε να απομονωθεί από την υπόλοιπη επιστημονική κοινότητα και να εργαστεί μόνος του στις τελευταίες δεκαετίες της ζωής του.

Πλούσια ήταν και η πολιτική και κοινωνική δράση του Einstein. Το 1914 αρνήθηκε να υπογράψει μια διακήρυξη Γερμανών διανοούμενων που δικαιολογούσε τη γερμανική επίθεση εναντίον του Βελγίου. Αγωνίστηκε για την προστασία των Εβραίων και για να τους ξαναδοθεί μια πατρίδα στην Παλαιστίνη. Του προσφέρθηκε η θέση του πρώτου προέδρου του κράτους του Ισραήλ αλλά την αρνήθηκε. Το 1939 του ζητήθηκε να υποστηρίξει το σχέδιο ανάπτυξης της ατομικής βόμβας από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Το δίλημμα ήταν μεγάλο. Ο Einstein ήξερε ότι η χιτλερική Γερμανία ήδη είχε ξεκινήσει ένα ανάλογο πρόγραμμα. Τελικά με μια ιστορική του επιστολή στον πρόεδρο Roosevelt τάχθηκε υπέρ του σχεδίου. Την τελευταία δεκαετία της ζωής του, μετά την ατομική καταστροφή της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι (1945), την αφιέρωσε στην εκστρατεία για την ειρηνική χρήση της ατομικής ενέργειας. Πέθανε στο Princeton το 1955.