Skąd naprawdę wzięło się E=mc²? Nieznane kulisy odkrycia, które zmieniło losy świata
Albert Einstein uchodzi za ikonę nauki XX wieku, ale za tą legendą kryje się historia pełna zaskoczeń. To właśnie jego pomysły po cichu napędzają technologie, z których korzystamy każdego dnia — choć mało kto zdaje sobie z tego sprawę. Nobel, teoria względności, przełomy w mechanice kwantowej i wpływ na sposób, w jaki w ogóle myślimy o nauce — brzmi jak życiorys niemożliwy do powtórzenia. Tylko skąd tak naprawdę pochodził Einstein? Co ukształtowało jego drogę i które idee wywróciły świat do góry nogami? Za chwilę poznasz biografię jednego z najsłynniejszych naukowców w dziejach — i szczegóły, które potrafią zaskoczyć.
- Dzieciństwo i młodość Alberta Einsteina
- Droga Einsteina do przełomów 1905 roku
- Małżeństwa i dzieci Alberta Einsteina
- Einstein i Nobel: 11 nominacji, 40 naukowców
- Einstein w USA: ucieczka i nowe życie
- Ostatnie lata życia i śmierć Einsteina
Dzieciństwo i młodość Alberta Einsteina
Albert Einstein przyszedł na świat 14 marca 1879 roku w Ulm, w Wirtembergii (Niemcy). Wychowywał się w świeckiej rodzinie żydowskiej. Jego ojciec, Hermann Einstein, zajmował się handlem i inżynierią; razem z bratem powołał do życia Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie – przedsiębiorstwo z Monachium, które specjalizowało się w produkcji na większą skalę instalacji wodno-kanalizacyjnych oraz gazowych. Matka, Pauline Koch, prowadziła dom i dbała o codzienne sprawy rodziny. Albert miał też młodszą siostrę Maję, urodzoną dwa lata po nim, w 1881 roku.
W dzieciństwie Albert Einstein chodził do szkoły podstawowej przy Luitpold Gymnasium w Monachium. Choć uczył się znakomicie, często miał wrażenie, że nie pasuje do otoczenia i trzyma się na uboczu. Na tle rówieśników wyróżniała go przede wszystkim niezwykła dociekliwość i upór w szukaniu odpowiedzi. Pod koniec lat 80. XIX wieku ważną rolę w jego rozwoju odegrał Max Talmud, polski student medycyny, który bywał na obiadach u Einsteinów i z czasem stał się dla Alberta nieformalnym mentorem. To właśnie Talmud podsunął mu popularnonaukową książkę dla dzieci — lekturę, która rozbudziła w nim fascynację naturą światła i zaszczepiła sposób myślenia prowadzący później do słynnych eksperymentów myślowych.
W połowie lat 90. XIX wieku rodzina Einsteinów przeniosła się do Mediolanu we Włoszech. Albert pozostał jeszcze w Monachium, by dokończyć naukę w gimnazjum Luitpolda. Szybko jednak okazało się, że samotne funkcjonowanie sprawia mu coraz więcej trudności — dlatego znalazł sprytny sposób, by wypisać się ze szkoły, a następnie dołączyć do bliskich.
Droga Einsteina do przełomów 1905 roku
Młody Einstein z czasem zdołał dostać się do Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu — przesądziły o tym świetne wyniki z matematyki i fizyki na egzaminie wstępnym. Zanim jednak mógł w pełni rozpocząć studia, musiał nadrobić przerwaną wcześniej edukację. Dlatego równolegle uczęszczał do liceum w Aarau w Szwajcarii. W 1896 roku zdał tam maturę, a przy okazji zrzekł się obywatelstwa niemieckiego i przyjął szwajcarskie (co pozwoliło mu uniknąć obowiązkowej służby wojskowej).
Na stałe zatrudnienie Einstein trafił w 1902 roku, obejmując posadę urzędnika w szwajcarskim urzędzie patentowym. Praca dawała mu coś bezcennego: czas i spokój do rozwijania idei, które zrodziły się jeszcze podczas studiów w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii. To właśnie te rozważania stopniowo umacniały jego wnioski dotyczące zasady względności. W 1905 roku nadszedł jego słynny „cudowny rok”. Albert Einstein opublikował wtedy książki (5 sztuk), z których najważniejsze to:
- O elektrodynamice ciał w ruchu – ta przełomowa praca wprowadziła szczególną teorię względności, łącząc elektrodynamikę Maxwella z zasadą względności bez jej naruszania. STW, czyli szczególna teoria względności, wyjaśniła też, dlaczego prędkość światła w próżni pozostaje stała i nie zależy od ruchu obserwatora. W innym tekście uczony wskazał ponadto na równoważność masy i energii. Z tego odkrycia narodził się wzór E=mc2
Warto dopowiedzieć, że Einstein rozwinął również zagadnienie efektu fotoelektrycznego (zaobserwowanego przez Philipa Lenarda w 1888 roku). Przyjął, że światło oddziałuje z materią jak strumień cząstek — fotonów. To właśnie ta interpretacja stała się jednym z kluczowych powodów, dla których przyznano mu Nagrodę Nobla.
- O nowej metodzie wyznaczania rozmiarów molekuł – w tej publikacji Albert Einstein nie tylko wyjaśnił, ale też szczegółowo opisał ruchy Browna.
W 1906 roku Albert Einstein otrzymał awans na eksperta technicznego drugiej klasy. Niedługo później, w 1907 roku, w jego życiu pojawił się kolejny moment, który okazał się przełomowy. Einstein sformułował wtedy zasadę równoważności, określając ją jako „najszczęśliwszą myśl życia”. To właśnie ta myśl otworzyła mu drogę do kluczowego kroku w pracach nad ogólną teorią względności.
Małżeństwa i dzieci Alberta Einsteina
6 stycznia 1903 roku Albert Einstein stanął na ślubnym kobiercu z Milevą Marić, serbską studentką fizyki. Poznali się wcześniej w Zurychu, podczas nauki. Rodzina Einsteina początkowo stanowczo sprzeciwiała się temu związkowi — przede wszystkim z powodu pochodzenia Milevy. Mimo to Albert nie zerwał relacji: widywali się dalej, a gdy byli osobno, prowadzili intensywną korespondencję. W listach Einstein dzielił się nie tylko uczuciami, lecz także świeżymi pomysłami naukowymi, które zaprzątały mu głowę.
Rok 1903 przyniósł też inne, dziś szeroko komentowane wątki z życia Einsteina. Młodej parze urodziła się córka Lieserl — według przekazów została oddana do adopcji, a jej późniejsze losy pozostają niejasne. Poza nią małżeństwo doczekało się dwóch synów: Hansa Alberta Einsteina (później cenionego inżyniera hydrauliki) oraz Eduarda Einsteina, u którego już w młodym wieku rozpoznano schizofrenię. Z czasem relacja Milevy i Alberta coraz bardziej się komplikowała, a ich małżeństwo ostatecznie zakończyło się rozwodem w 1919 roku.
Jeszcze w trakcie związku z Milevą Einstein nawiązał romans ze swoją kuzynką Elsą. 2 lipca 1919 roku para zalegalizowała relację, jednak nawet po ślubie uczony nie zrezygnował z kontaktów z innymi kobietami. Drugie małżeństwo Einsteina trwało do 20 grudnia 1936 roku i zakończyło się wraz ze śmiercią Elsy.
Einstein i Nobel: 11 nominacji, 40 naukowców
Wśród ciekawostek warto zapamiętać, że Albert Einstein był nominowany do Nagrody Nobla aż 11 razy. Co więcej, jego kandydaturę zgłosiło łącznie 40 różnych naukowców — a dwanaścioro z nich robiło to wyjątkowo często, ponawiając nominacje wielokrotnie.
W 1922 roku uczony ostatecznie otrzymał Nagrodę Nobla (za rok 1921). W większości zgłoszeń jako główny argument pojawiała się teoria względności, którą Einstein opracował i opublikował. Ponieważ komitet uznawał ją wówczas za zbyt kontrowersyjną i niewystarczająco potwierdzoną, jako oficjalne uzasadnienie przyznania nagrody wskazano jego wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego. Einstein nie odebrał wyróżnienia osobiście, bo przebywał w podróży zagranicznej — w jego imieniu nagrodę przyjął ówczesny ambasador Niemiec w Szwecji, Rudolf Nadolny.
Einstein w USA: ucieczka i nowe życie
Znany fizyk zaczął coraz częściej wyruszać w podróże. W latach 20. i 30. odwiedził liczne kraje Azji, a do Stanów Zjednoczonych przyjeżdżał aż trzy razy. W 1933 roku osiadł w Nowym Jorku, po czym razem z ówczesną żoną przeniósł się na Bermudy. W 1936 roku Albert Einstein otrzymał tytuł doktora Uniwersytetu Nowojorskiego. Ten sam rok przyniósł też osobistą tragedię – zmarła jego żona, Elsa. 1 października 1940 roku Einstein został obywatelem USA.
Równolegle w Europie rosła siła nazistów pod przywództwem Adolfa Hitlera – napędzana brutalną propagandą w zubożałych Niemczech po I wojnie światowej. Ruch nazistowski próbował wpływać również na środowisko naukowe, piętnując dorobek Einsteina jako „fizykę żydowską”. Żydom odbierano możliwość pracy na uczelniach i stanowiskach badawczych, a sam Einstein miał znaleźć się na celowniku i groziła mu śmierć. W tym czasie kolejni europejscy uczeni uciekali z terenów zagrożonych przez Niemcy i emigrowali do Stanów Zjednoczonych, obawiając się nazistowskich planów stworzenia broni atomowej.
Po wyjeździe do USA Albert Einstein już nigdy nie wrócił do kraju, z którego pochodził. Resztę życia spędził w Princeton (New Jersey), gdzie pracował nad jednolitą teorią pola – ambitną próbą stworzenia jednego, spójnego paradygmatu, który połączy rozproszone prawa fizyki w całość. W trakcie II wojny światowej angażował się w prace nad systemami uzbrojenia marynarki wojennej, a także wspierał wojsko finansowo, sprzedając na aukcjach manuskrypty warte miliony. W eseju opublikowanym w The Atlantic Monthly opowiedział się też za współpracą z ONZ – tak, by broń jądrowa pozostała narzędziem odstraszania i miała zapobiegać eskalacji konfliktu w czasie wojny.
Ostatnie lata życia i śmierć Einsteina
W ostatnich dziesięciu latach życia Einstein – od zawsze stroniący od tłumów – jeszcze mocniej odsunął się od rozgłosu. Zamiast występów i publicznych ceremonii wybierał spokój Princeton, gdzie mógł w pełni skupić się na dopracowywaniu kolejnych koncepcji naukowych. Dzień przed planowanym przemówieniem z okazji siódmej rocznicy powstania Izraela (1948) lekarze wykryli u niego tętniaka aorty brzusznej. Uczonego przewieziono do szpitala, jednak odmówił operacji, przekonany, że przeżył już swoje i nie chce sztucznie przedłużać końca. Pogodził się z diagnozą i postanowił wykorzystać czas, który mu pozostał, możliwie najlepiej. Kiedy w 1950 roku tętniak zaczął się powiększać, sporządził testament, by jego prawa autorskie, rękopisy oraz korespondencja trafiły do Uniwersytetu Hebrajskiego.
Albert Einstein zmarł 18 kwietnia 1955 roku w Princeton, mając 76 lat. Podczas sekcji zwłok patolog Thomas Stoltz Harvey usunął mózg fizyka. Co istotne, Einstein jeszcze za życia interesował się badaniami nad mózgiem – jedna z biografii potwierdza, że liczył na to, iż po śmierci inni naukowcy będą mogli go przebadać. Mózg Alberta Einsteina znajduje się dziś w Centrum Medycznym Uniwersytetu Princeton. Zgodnie z jego ostatnią wolą pozostałe ciało poddano kremacji, a prochy rozsypano w nieujawnionym miejscu.
Źródła:
- Abraham Pais:Bóg bywa subtelny… Nauka i codzienność Alberta Einsteina, Wydawnictwo Prószyński i S-ka, Warszawa 2001
- Abraham Pais: Tutaj mieszkał Albert Einstein, Wydawnictwo Próczyński i S-ka, Warszawa 2005
- Jeremy Bernstein:Albert Einstein oraz granice współczesnej fizyki, Wydawnictwo Świat Książki, Warszawa 2008