Kategorier dette opslag er registreret under:
Personer  .  Mænd
Verden  .  Europa  .  Tyskland
Arbejde  .  Videnskab  .  Naturvidenskab  .  Fysik
Ideologi  .  Socialistisk
DatoOpdatering
Indhold
Diskussionsforum
Send
Sidst ajourført: 29/4 2005
Læst af: 165.686
: :
Einstein, Albert
Albert Einstein
Albert Einstein

Albert Einstein (14. marts 1879 - 18. april 1955), tysk fysiker, matematiker og socialist. Hans vigtigste videnskabelige arbejder var relativitetsteorien, kvanteteorien for lys og et bevis for eksistensen af atomer. Han var endvidere en af de centrale bidragsydere til udviklingen af kvantemekanikken, statistisk mekanik og kosmologi, og anses for en af det 20. århundredes vigtigste fysikere. Han blev tildelt nobelprisen i fysik i 1921 for sin redegørelser for den fotoelektriske effekt «og andre videnskabelig bidrag». Tildelingen blev dog først offentliggjort et år senere, i 1922. At han ikke blev tildelt nobelprisen for sine centrale videnskabelige arbejder må ses på baggrund af, at disse i den grad udgjorde et paradigmeskift ifht. den klassiske fysik, og derfor i starten af århundredet fortsat var meget kontroversielle. (Se også Fagkritik):

Einstein blev født i Ulm i delstaten Würtenberg i Tyskland, voksede op i München og senere i Italien, og gennemførte sin højere uddannelse i Schweiz. Han opgav sit tyske statsborgerskab og blev schweizisk statsborger i 1901. Han var ansat som forskningsmedarbejder ved det schweiziske patentkontor i 1902-05 og fik sin doktorgrad i 1905. Samme år skrev han de 4 artikler der blev grundstenene for den moderne fysik, og som samtidig udgjorde et radikalt paradigmeskift ifht. den klassiske fysik.

Hans første artikel handlede om Brownsk bevægelse, og var en empirisk bevisførelse for eksistensen af atomer. Indtil da havde atomet været betragtet som et værdifuldt begreb, samtidig med at fysikere og kemikere førte heftige debatter om hvorvidt de var reelt eksisterende. Einsteins statistiske diskussion af atomets opførsel gav imidlertid eksperimenterende fysikere mulighed for for at tælle atomer ud fra almindelige observationer i mikroskoper. En af de ledende modstandere mod eksistensen af atomer, Wilhelm Ostwald fortalte senere, at han var blevet omvendt og overbevist af eksistensen af atomer af Einsteins fyldestgørende forklaring af den Brownske bevægelse.

Hans anden artikel fremlagde ideen om eksistensen af lys-kvanter (senere kaldet fotoner) og viste hvordan de bl.a. kunne anvendes til at forklare fænomener som fotoelektrisk effekt. Kvanteteorien for lys stod i modsætning til den bølgeteori for lys, der udsprang af Maxwells ligninger for elektromagnetisk stråling. Einstein gav fotonerne både bølge- og partikelegenskaber og skabte dermed det første eksempel på partikel-bølge dualitet. Selv efter at eksperimenter havde bekræftet hans teorier omkring den fotoelektriske effekt, var teorien ikke generelt accepteret. Selv da han i 1922 blev tildelt nobelprisen for dette arbejde, mente de fleste fysikere, at selv om ligningerne stemte, var eksistensen af lys-kvanter ikke mulig. Teorien blev først fuldt accepteret med udviklingen af kvantemekanikken.

Hans tredje artikel introducerede den specielle relativitetsteori - en nøjagtig teori for tid, afstand, masse og energi. Den var i overensstemmelse med teorien om elektromagnetisme, men var ikke i stand til at inkludere tyngdekraften. Teorien løste det paradoks der havde eksisteret siden Michelson-Morley eksperimentet der havde vist, at lysbølger ikke kræver et medium for at eksistere. Andre kendte bølger krævede et medium - f.eks. vand eller luft. Lysets hastighed er derfor konstant, og kan ikke beregnes relativt til en betragter. Denne forklaring stod i modstrid til Newtons klassiske fysik. Nogle af artiklens centrale matematiske ideer - Lorentz transformationen - var blevet formuleret et år tidligere af den hollandske fysiker Hendrik Lorentz, men det var Einstein der viste, hvordan nogle af transformationens besynderligheder skulle forstås. Hans forklaring tog udgangspunkt i to grundlæggende antagelser - axiomer. For det første Galileis lov om, at naturlovene er de samme for alle systemer, der bevæger sig med den samme relative hastighed i forhold til hinanden. For det andet at lysets hastighed er den samme i alle systemer. Den specielle relativitetsteori har flere bemærkelsesværdige konsekvenser, fordi tid og rum ikke længere er absoluttet uforanderlige størrelser. Teorien blev efterhånden kaldt for den specielle relativitetsteori for at adskille den fra Einsteins senere generelle relativitetsteori.

Den fjerde artikel var en afledning fra den specielle relativitetsteori og viste at energi (E) er lig med masse (m) gange lysets hastighed (c) i anden:

E = mc2

Einstein anså denne ligning for at have central betydning, fordi den skaber en direkte sammenknytning af masse og energi. Ligningen spiller bl.a. en central rolle i vore dages højhastigheds kernefysik og i forståelsen af hvordan universet kunne skabes ud af et Big Bang, hvor energi blev omdannet til stof. Ligningen er også forklaringen på, hvorfor relativt små atomvåben - små ifht. konventionelle bomber - er i stand til at producere over 1000 gange mere ødelæggelse. Selv små masser svarer til enorme mængder af energi.

Kort før udbruddet af 1. Verdenskrig slog Einstein sig i 1914 ned i Berlin, hvor hans pacifisme og jødiske oprindelse ophidsede de tyske nationalister. Den 7. november 1919 bekræftede en avisartikel i The Times hans gravitationsteori, og dette øgede blot nationalisternes had mod ham.

Einstein virkede i 1914-33 som direktør for Kejser Wilhelm instituttet for fysik i Berlin. I november 1915 gav han en række forelæsninger for det prøjsiske Videnskabernes Akademi, hvori han skitserede sin generelle relativitetsteori. Den afsluttende forelæsning nåede et klimaks da han viste en formel, der skulle afløse Newtons tyngdelov. I den generelle relativitetsteori er alle systemer ligeværdige, ikke blot de systemer der bevæger sig med en fast hastighed i forhold til hinanden. I denne teori er gravitationen ikke længere en kraft som i Newtons tyngdelov, men er en konsekvens af krumningen af tid-rum dimensionerne. Teorien skabte grundlaget for kosmologi og gav videnskaben et redskab til at forstå en lang række aspekter ved universet, som først blev opdaget mange år efter Einsteins død.

Gud spiller ikke terninger

Einsteins forhold til kvantefysikken spiller en vigtig rolle i dennes udvikling i de første årtier af det 20. århundrede. Selvom Max Planck var den første der fremsatte hypotesen om kvanter, var Einstein den første til at erkende, at denne teori ville blive revolutionerende. Hans teori om lys-kvanter fra 1905 udgjorde et radikalt brud med den klassiske fysik, og i 1909 præsenterede han et papir for en forsamling af fysikere og opfordrede dem til at udvikle en samlet teori udfra hvilken både bølger og partikler kunne forklares. Men i midten af 1920'erne blev den oprindelige kvanteteori erstattet med kvantemekanikken, og Einstein opponerede nu mod den såkaldte Københavner fortolkning af kvantemekanik, fordi den var et brud med den deterministiske mekanik og betjente sig af sandsynligheder. Han var enig i, at teorien aktuelt var den bedste, men han søgte efter en forklaring der var mere «komplet» - altså mere deterministisk. Han havde den opfattelse, at de grundlæggende fysiske lovmæssigheder der regulerer virkeligheden, havde ført til hans successer med atomer, fotoner og gravitation, og han kunne ikke opgive denne deterministiske verdensopfattelse.

I 1926 skrev Einstein i et brev til Max Born: «Kvantemekanikken trænger sig sandelig på, men en indre stemme siger mig, at den ikke er den endelige sandhed. Teorien er omfattende, men den bringer os ikke nærmere den gamle teoris mysterier. Under alle omstændigheder er jeg overbevist om, at han (gud) ikke kaster terninger». Der var ikke tale om en generel afvisning af sandsynlighedsteorier. Einstein havde allerede selv anvendt statistiske metoder i sine studier af Browns bevægelse og af fotoelektricitet, og allerede før 1905 havde han på egen hånd opdaget Gibbs mængder. Alligevel kunne han ikke grundlæggende tro, at den fysiske virkelighed baserede sig på sandsynligheder og tilfældigheder.

I 1924 modtog Einstein en kortere artikel fra den indiske fysiker Satyendra Nath Bose, der beskrev lys som en sky af fotoner, og Bose bad samtidig om hjælp til publicering af artiklen. Einstein indså, at den samme statistik kunne anvendes på atomer og publicerede en artikel der beskrev Boses model og dennes implikationer. I dag anvendes Bose-Einstein statistikken til at beskrive gasser af partikler der ikke kan skelnes fra hinanden - Bosoner. Einstein hjalp også Erwin Schrödinger med udviklingen af Boltzman kvantefordelingen, der er en blandet klassisk og kvantemekanisk model for gasser.

Efter Hitlers magtovertagelse i 1933 blev Einstein beskyldt af nazisterne for at udvikle «jødisk fysik», og nazistiske fysikere - deriblandt den tyske nobelprismodtager Johannes Stark - søgte at miskreditere hans teorier. Einstein flygtede derfor til USA, hvor han fik en stilling ved Institute of Advanced Study ved Princeton University i New Jersey. Han fik statsborgerskab i USA i 1940. Han brugte de sidste 20 år af sit liv på stadig mere ensomt på at forsøge at udvikle en fælles teori for den generelle relativitet og kvantemekanikken. Forsøget mislykkedes og han døde i Princeton i 1955.

Person og politik

Einsteins første kone var Mileva Maric. De blev gift 6. januar 1903. Hendes rolle i Einsteins teoriudvikling i disse første år af århundredet er omstridt. En række mener, at hun spillede en central rolle i udviklingen af relativitetsteorien. Hun var 4 år ældre end ham, de fik 3 børn og ægteskabet varede til 14. februar 1919, hvor de blev skilt.

2. juni 1919 giftede han sig med sin kusine Elsa Löwenthal. Hun var født Einstein. Efternavnet havde hun fra sin mand af første ægteskab. Elsa var 3 år ældre end Albert. Fra dette ægteskab var der ingen børn.

Der er uvist hvad der skete med Albert og Milevas første barn - en datter - der blev født før de blev gift. Nogle mener hun døde som spæd, andre at hun blev bortadopteret. De to andre børn var drenge. Den ene blev sendt på institution for skizofreni og døde på en anstalt. Den anden flyttede til Californien, blev universitetslærer og havde ikke megen kontakt med sin far.

Einstein betragtede sig selv som pacifist og humanitært indstillet. Han var socialist, og dette medførte, at ligesom han var blevet forfulgt i nazi-tyskland blev han forfulgt i USA. FBI samlede over årene en enorm sag på ham. Forbundskriminalpolitiet havde oprindelig anbefalet, at han ikke fik lov til at emigrere til USA - pga. sin politiske overbevisning. Da den kolde krig satte ind intensiveredes overvågningen af ham. FBI kunne senere rapportere, at Einstein i perioden 1937-54 «havde været medlem af, støttet eller sympatiseret med 34 kommunistiske frontorganisationer». (Dokumenterne er i dag offentligt tilgængelige - se nedenfor). Einstein havde den holdning - inspireret af første- og anden verdenskrig - at kapitalismen skabte krig, fattigdom og ødelagde mennesket. Den situation kunne først ændres med kapitalismens afskaffelse, samfundsmæssiggørelse af produktionen og indførelsen af et globalt demokrati.

Einstein gik oprindelig ind for udviklingen af atombomben - for at sikre at Hitler ikke kom først med et sådan våben. Allerede 2. august 1939 - før udbruddet af 2. Verdenskrig - sendte han et brev til præsident Rosevelt i hvilket han opfordrede ham til at igangsætte et program, der skulle munde ud i produktionen af atomvåben. Men efter verdenskrigens afslutning gik han ind for atomar nedrustning og skabelsen af en verdensregering.

Han blev tilbudt at blive staten Israels første præsident men afslog. Hans religiøse overbevisning lå nærmere Baruch Spinozas panteisme. Han mente at gud viste sig gennem naturlovenes hellige harmoni, og afviste eksistensen af en personlig gud der skulle være i stand til at interagere med mennesker. Blandt de store religioner foretrak han buddhismen.

A.J.

Internet

Emneliste fra Tidsskriftcentret
Albert Einstein