Alles Gute zum Geburtstag, Albert Einstein

Albert Einstein im Jahr 1947, viaWikimedia Commons.


14. März 1879.Dies ist der Jahrestag der Geburt von Albert Einstein.

Einstein wurde in Ulm, Deutschland, geboren, wo ein Onkel – Jakob Einstein, ein Ingenieur – ihn in die Naturwissenschaften und Mathematik einführte. Im Alter von 17 Jahren schrieb er sich am Schweizerischen Polytechnikum ein, nachdem er im Vorjahr die Aufnahmeprüfung nicht bestanden hatte. Er schloss sein Studium 1900 ab und wurde 1902 Junior-Patentprüfer beim Schweizerischen Patentamt in Bern, wo er sich auf elektrische Geräte spezialisierte.


Das Jahr 1905 wurde als Einsteins . bekanntWunderjahr. Er war 26 Jahre alt und veröffentlichte in diesem Jahr vier Arbeiten, die die Physik neu formten.

Albert Einstein im Jahr 1904 im Alter von 25 Jahren.

Albert Einstein im Jahr 1904 im Alter von 25 Jahren.

Photoelektrischer Effekt.Die erste erklärte, was die so genanntephotoelektrischer Effekt– eine der Grundlagen für die moderne Elektronik – mit praktischen Anwendungen bis hin zum Fernsehen. Seine Arbeit über den photoelektrischen Effekt half, den Weg für die Quantenmechanik zu ebnen, indem er dies feststellteLicht ist sowohl ein Teilchen als auch eine Welle. Für diese Arbeit erhielt Einstein später den Nobelpreis für Physik.

Brownsche Bewegung.Ein weiteres Papier aus dem Jahr 1905 zuBrownsche Bewegung. Darin stellte Einstein fest, dass die scheinbar zufällige Bewegung von Teilchen in einer Flüssigkeit (Brownsche Bewegung) ein vorhersehbarer, messbarer Teil der Bewegung von Atomen und Molekülen sei. Dies half bei der Gründung derKinetische molekulare Theorie der Wärme, die besagt, dass, wenn Sie etwas erhitzen, seine Moleküle zu vibrieren beginnen. Gleichzeitig lieferte Einstein die endgültige Bestätigung, dass Atome und Moleküle tatsächlich existieren.




Spezielle Relativität.Ebenfalls 1905 veröffentlichte Einstein seineSpezielle Relativitätstheorie. Davor schienen Raum, Zeit und Masse absolut zu sein – für alle gleich. Einstein zeigte, dass unterschiedliche Menschen Masse, Raum und Zeit unterschiedlich wahrnehmen, diese Effekte jedoch erst auftreten, wenn man sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Dann stellt man zum Beispiel fest, dass sich die Zeit auf einem sich schnell bewegenden Raumschiff verlangsamt, während die Masse des Schiffes zunimmt. Ein mit Lichtgeschwindigkeit reisendes Raumschiff hätte nach Einstein eine unendliche Masse, und ein Körper von unendlicher Masse hat auch einen unendlichen Bewegungswiderstand. Und deshalbnichts kann auf eine Geschwindigkeit schneller als Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Aufgrund Einsteins spezieller Relativitätstheorie wird Licht in einem Universum sich ändernder Werte für Raum, Zeit und Materie heute als absolut betrachtet.

Masse-Energie-Äquivalenz.Das vierte Papier von 1905 besagte, dassMasse und Energie sind äquivalent. Sie kennen vielleicht etwas von dieser Arbeit in Einsteins berühmter Gleichung E=mc2. Diese Gleichung bedeutet, dass die Energie (E) gleich der Masse (m) multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit (c) zum Quadrat ist. Klingt einfach? Es ist in gewisser Weise. Das bedeutet, dass Materie und Energie dasselbe sind. Es ist auch sehr tiefgreifend, zum Teil weil die Lichtgeschwindigkeit eine riesige Zahl ist. Wie die Gleichung zeigt, kann eine kleine Masse in eine große Energiemenge umgewandelt werden … wie bei Atombomben. Es ist übrigens dieselbe Umwandlung von Masse in Energie, die Sterne zum Leuchten bringt.

In seiner Allgemeinen Relativitätstheorie zeigte Einstein, dass Materie eine Krümmung des Weltraums verursacht, wie in dieser Illustration des Sternenlichts, das durch die Schwerkraft der Sonne gebogen wird.

In seiner Allgemeinen Relativitätstheorie zeigte Einstein, dass Materie eine Krümmung des Weltraums verursacht, wie in dieser Illustration des Sternenlichts, das durch die Schwerkraft der Sonne gebogen wird.

Aber Einstein hörte hier nicht auf. Bereits 1911 hatte er vorausgesagt, dass Licht, das in der Nähe einer großen Masse, wie eines Sterns, vorbeikommt, gebogen werden würde. Diese Idee führte zu seinemAllgemeine Relativitätstheorieim Jahr 1916. Dieses Papier begründete die moderne Theorie derGravitationund gab uns die Idee vongekrümmter Raum. Einstein zeigte zum Beispiel, dass kleine Massen wie Planeten in der Raumzeit Grübchen bilden, die die Bahn des Sternenlichts kaum beeinflussen. Aber große Massen wie Sterne erzeugen messbar gekrümmten Raum.


Die Tatsache, dass der gekrümmte Raum um unsere Sonne herum warmessbarlassen Sie andere Wissenschaftler Einsteins Theorie beweisen. Im Jahr 1919 fotografierten zwei von Arthur Eddington organisierte Expeditionen Sterne in der Nähe der Sonne, die während einer Sonnenfinsternis sichtbar wurden. Die Verschiebung dieser Sterne in Bezug auf ihre wahre Position auf der Himmelskugel zeigte, dass die Schwerkraft der Sonne eine Krümmung des Weltraums verursacht, so dass das Sternenlicht, das sich in der Nähe der Sonne bewegt, von seiner ursprünglichen Bahn abgelenkt wird. Diese Beobachtung bestätigte Einsteins Theorie und machte Einstein zu einem bekannten Namen.

Interessanterweise enthielten Einsteins Theorien Elemente, die er selbst nicht akzeptieren konnte. In gewisser Weise weigerte er sich, zu sehr von den Newtonschen / Maxwellschen Theorien zu brechen, auf denen seine Arbeit aufbaute.

Er hat einige der Gebote von . nie akzeptiertQuantenmechanik, zum Beispiel, wie die Idee vonUnbestimmtheit. In den späten 1920er Jahren war die Quantenmechanik an die Spitze der modernen Physik gerückt, doch Einstein akzeptierte viele der neuen Theorien nie vollständig. Er definierte:

Gott würfelt nicht.


Außerdem schlug Einsteins Theorie von 1916 vor, dass sich das Universum entweder ausdehnen oder zusammenziehen sollte. Einstein konnte diese Vorstellung nicht akzeptieren, und so führte er 1917 akosmologische Konstantein seine Theorie, die dem Universum erlauben würde, stationär zu sein. Im Jahr 1929 erhielt Edwin Hubble jedoch Beobachtungen, dass sich das Universum tatsächlich ausdehnt. Einstein war gezwungen, seine Theorie zu revidieren. Er nannte die Einführung der kosmologischen Konstanten seingrößter Fehler.

Dieser Teil der Einstein-Legende veranschaulicht vielleicht einen Grund für seine weltweite Popularität. Das große Genie könnte sich die Mechanismen des Universums auf eine Weise vorstellen, die viele von uns nur schwer begreifen können. Seine Phantasie gab ihm Antworten auf Fragen, die die meisten von uns nicht stellen würden.

Dennoch blieb er anfällig für Voreingenommenheit und Schwächen und war dabei durch und durch menschlich … genau wie wir anderen.

Fazit: Albert Einstein wurde am 14. März 1879 geboren. Er veröffentlichte 1905 seine Spezielle Relativitätstheorie und 1916 seine Allgemeine Relativitätstheorie. Seine Arbeit schloss die Arbeit mehrerer Jahrhunderte der Wissenschaft ab … und begründete die moderne Physik.