زندگی‌نامه آلبرت اینشتین؛ بنیان‌گذار فیزیک مدرن

زهرا  آذرنیوش
زهرا آذرنیوش یکشنبه، ۲۰ فروردین ۱۴۰۲ ساعت ۱۸:۰۵
زندگی‌نامه آلبرت اینشتین؛ بنیان‌گذار فیزیک مدرن

آلبرت اینشتین، فیزیک‌دان بزرگ آلمانی قرن بیستم میلادی با ارائه نظریه نسبیت، انقلابی بی‌سابقه در علم فیزیک ایجاد کرد و فیزیک مدرن را پدید آورد.

آلبرت اینشتین فیزیک‌دان بزرگ و یکی از باهوش‌ترین انسان‌های روی زمین بود که به‌واسطه هوش بالای خود به شهرت قابل‌توجهی رسید. تسلط او به فیزیک به‌حدی بود که تا به امروز هیچ دانشمندی نتوانسته است به رتبه او دست یابد. او علاوه بر فیزیک، در زمینه علم ریاضی نیز سرآمد عصر خود بود. اینشتین با ارائه نظریه نسبیت عام و خاص، انقلابی بزرگ در علم فیزیک به پا کرد که بعدها زمینه را برای اکتشافات بیشتر توسط دانشمندان فراهم آورد.

آنچه باید درباره آلبرت انیشتن بدانید:

آلبرت اینشتین کیست؟

آلبرت اینشتین

منبع عکس: fararu.com

آلبرت اینشیتن (Albert Einstein)  فیزیک‌دان برجسته قرن ۲۰ میلادی بود که دوره طلایی فیزیک جهان به‌واسطه او شکل گرفت. این نابغه آلمانی فرمول مشهور ارتباط جرم با انرژی را در تاریخ علم، به نام خود ثبت کرد. نقش او در بازآفرینی درک انسان از فیزیک مدرن، بسیار خاص و پررنگ است. زمانه او، دوره تغییرات بزرگ در علم فیزیک بود. حضور چهره‌های برجسته‌ای چون «ورنر کارل هایزنبرگ» (Werner Karl Heisenberg)، فیزیک‌دان آلمانی، «نیلز بوهر» (Niels Henrik David Bohr) فیزیک‌دان دانمارکی، و «ماکس کارل ارنست لودویگ پلانک» (Max Karl Ernst Ludwig Planck)، فیزیک‌دان آلمانی، در کنار اینشتین، به ایجاد دوره طلایی فیزیک کمک بسیار کرد.

آلبرت اینشتین، فیزیکدان و نابغه بزرگ قرن ۲۰، دوره طلایی فیزیک را در جهان ایجاد کرد

تغییرات جدی و نو که به‌واسطه نظریات اینشتین در علم فیزیک ایجاد شد، بنیان‌های اندیشه را نیز به تغییر واداشت. جهانی که اینشتین به مردم معرفی کرد، نیازمند نوعی شناخت جدید بود که دیدگاه‌های فلسفی و فیزیکی را توضیح می‌داد. تنها دستاوردهای اینشتین نبودند که فلسفه علم فیزیک را تغییر داد، بلکه وجود شخصیت اینشتین در این زمینه نقشی مهم ایفا کرد.

او بیشتر عمر خود را صرف تحقیق در مورد نظریه نسبیت و کنکاش درباره فضا، زمان، ماده و انرژی کرد. اینشتین به‌واسطه خدماتی که در زمینه فیزیک نظری انجام داد و برای کشف قانون اثر فوتوالکتریک، جایزه نوبل ۱۹۲۱ میلادی را از آن خود کرد.

زندگی‌نامه اینشتین

زندگینامه اینشتین

منبع عکس: space.com

آلبرت اینشتین در ۱۴ ماه مارس سال ۱۸۷۹ میلادی در شهر «اولم» (Ulm؛ یکی از شهرهای ایالت بادن-وورتمبرگ) در جنوب غرب آلمان در خانواده‌ای یهودی (از شاخه اشکنازی‌ها) متولد شد. خانواده آلبرت، هنگامی که او کودک بود، از اولم عازم مونیخ شدند. پدرش «هرمان اینشتین» (Hermann Einsteinکارخانه تولید محصولات الکتروشیمیایی داشت و از لحاظ عقیدتی، مخالف حکومت پروسی‌ها بود؛ اما «ویلهلم اول» (William I)، امپراتور آلمان و «بیسمارک» (Bismarck)، صدراعظم این کشور را ستایش می‌کرد. «پائولین کوخ» (Pauline Koch)، مادر اینشتین، زنی هنرمند بود و به‌نوازندگی پیانو آشنایی داشت. 

استعداد اینشتین در زمینه فیزیک و ریاضی از ۱۲ سالگی مشخص شد

آلبرت اینشتین، کودکی اعجوبه نبود و بسیار طول کشید تا سخن گفتن را آموخت. او بیشتر اوقات ساکت بود و به بازی‌های رایج کودکان علاقه‌ای نشان نمی‌داد. خانواده اینشتین یهودی بودند؛ اما روی مذهب خود تعصبی نداشتند و اینشتین را برای تحصیلات ابتدایی به مدرسه‌ای کاتولیک فرستادند. اینشتین سه سال را این مدرسه گذراند و در علوم دینی بسیار قوی شد و هرچه را از شرعیات و قوانین مذهبی کاتولیک که همکلاسی‌هایش قادر به پاسخ نبودند، به معلم پاسخ می‌داد؛ سپس در سن هشت سالگی به مدرسه Luitpold-Gymnasium رفت که امروزه با نام Albert-Einstein-Gymnasium هم شناخته می‌شود. او تحصیلات دوره ابتدایی پیشرفته و دوران متوسطه را در این مدرسه گذراند.

اینشتین برای تکمیل تحصیلات خود به مدرسه متوسطه‌ای در مونیخ رفت. استعداد او در زمینه جبر و ریاضیات در سال ۱۸۹۱ میلادی، یعنی در ۱۲ سالگی او آشکار شد. او جبر و هندسه اقلیدسی را به‌صورت خودآموز فرا گرفت و در آن سن، به اثباتی خاص برای قضیه فیثاغورث دست یافت. اینشتین مطالعه خود در فیزیک و ریاضیات را ادامه داد و دو سال بعد بر انتگرال و حساب دیفرانسیل مسلط شد.

هنگامی که اینشتین ۱۵ ساله شد، پدرش در کار تجارت مشکل پیدا کرد و مجبور شد کارخانه‌اش در آلمان را بفروشد. او می‌خواست به جایی برود که زندگی راحت‌تری داشته باشد، پس شهر میلان ایتالیا را برای زندگی انتخاب کرد. خانواده او مدتی در میلان زندگی کردند و بعد از آن به شهر پاویا (Pavia) رفتند و در آنجا ساکن شدند. اینشتین که با خانواده خود به میلان نرفته بود، در پاویا به آن‌ها محلق شد.  

دانشگاه پلی تکنیک زوریخ

دانشگاه پلی‌تکنیک سوئیس، منبع عکس: zoomit.ir

پدر آلبرت، دوست داشت پسرش در رشته‌های مهندسی تحصیل کند؛ اما اینشتین علاقه‌ای به این رشته‌ها نداشت. او در امتحان ورودی دانشکده پلی‌تکنیک سوئیس در شهر زوریخ شرکت کرد؛ اما حدنصاب نمره مورد نظر را به‌دست نیاورد و پذیرفته نشد. مدیر دانشکده که اطلاعات وسیع اینشتین در زمینه علم ریاضی و فیزیک را دیده بود، از او خواست تا دیپلم متوسطه را که لازمه ورود به دانشکده بود در مدرسه‌ای سوئیسی کسب کند. اینشتین بعد از سال ۱۸۹۵ تا ۱۸۹۶ میلادی در مدرسه ممتاز Alte Kanti Aarau در شهر آرگائو (Aargau) سوئیس تحصیل کرد و دیپلم خود را با نمره‌های بالا در دروس فیزیک و ریاضی گرفت و بدون آزمون، در دانشکده پلی‌تکنیک سوئیس پذیرفته شد. 

او در مدت یک سالی که مشغول به تحصیل بود با خانواده «جوست وینتلر» (Jost Winteler)، استاد سوئدی زبان یونانی و تاریخ، زندگی کرد و به دختر این خانواده علاقه‌مند شد. بعدها پسر این خانواده با خواهر اینشتین ازدواج کرد. 

ازدواج آلبرت اینشتین 

اینشتین و همسرش ماریچ،  منبع عکس:  snopes.com

اینشتین در سن ۱۷ سالگی در مدرسه پلی‌تکنیک فدرال برای برنامه دیپلم ریاضی و فیزیک، در یک دوره چهارساله ثبت نام کرد. «میلوا ماریچ» (Mileva Maric)، نیز در همان زمان برای دریافت پست آموزشی به اولسبرگ (Oelsberg) در سوئیس نقل مکان کرد و آن‌ها در این دوره چهارساله با هم آشنا شدند. در آن زمان ماری ۲۰ سال داشت، دوستی او با اینشتین به‌تدریج به روابطی عاشقانه تبدیل شد و آن‌ها ساعت‌ها وقت صرف بحث، مناظره و مطالعه کتاب‌های فوق برنامه فیزیک می‌کردند. محتوای نامه‌های اینشتین نشان می‌دهند که او از مطالعه در کنار ماریچ لذت می‌برد. بسیاری از مورخان عقیده دارند که ماریچ در پیشرفت اینشتین و ارائه نظریات خود نقش پررنگی داشت؛ اما بسیاری از دانشمندان این نظریه را نمی‌پذیرند. 

اینشتین در سال ۱۹۰۳ با ماریچ ازدواج کرد و در ماه مه ۱۹۰۴ میلادی «هانس آلبرت اینشتین» (Hans Albert Einstein)، پسر او در برن سوئیس متولد شد. پسر دیگرش «ادوارد اینشتین» (Eduard Einstein) نیز در سال ۱۹۱۰ میلادی در زوریخ به دنیا آمد، او بعدها بیمار شد و بعد از مرگ مادرش ماریچ، به آسایشگاه منتقل شد. اینشتین در سال ۱۹۱۴ میلادی عاشق دخترعمویش «السا» (Elsa Lowenthal) شد و به برلین نقل مکان کرد. ماریچ بعد از اینکه متوجه عشق اینشتین به السا شد، با پسرانش به زوریخ بازگشت و پنج سال تنها زندگی کرد تا اینکه در سال ۱۹۱۹ میلادی از اینشتین طلاق گرفت. اینشتین پول جایزه صلح نوبل خود را برای طلاق از ماری هزینه کرد.

بعد از جدایی اینشتین و ماریچ، اینشتین در سال ۱۹۱۹ با السا ازدواج کرد و آن دو تا سال ۱۹۳۶ میلادی که السا بر اثر بیماری درگذشت با هم زندگی کردند. اینشتین در حین زندگی با السا، عاشق «بتی‌نیومن» (Betty Newman) منشی خود شد و مدتی را با او گذراند. اینشتین طبق منابع، بعد از مرگ السا با «مارگاریتا کوننکوا» (Margarita Konenkova) وارد رابطه شد؛ اما بعد از مدتی متوجه شد که او جاسوس روس بوده است؛ به همین دلیل او را رها کرد.

زندگی علمی اینشتین

انیشتین در جمع دانشمندان

اینشتین در جمع فیزیک‌دانان، منبع عکس: i.redd.it

درس‌های تئوری فیزیک، برای اینشتین سطحی بودند؛ او ترجیح می‌داد خودش آن‌ها را مطالعه کند و طمع عجیبی به مطالعه آثار فیزیکدانان کلاسیک از قبیل «هانریش رودلف هرتز » (Heinrich Rudolf Hertz) ، «جیمز کلارک ماکسول» (James Clerk Maxwell) و «لودویک بولتزمان» (Ludwig Boltzmann) داشت.

  • آلبرت در سال ۱۹۰۰ میلادی تحصیلات آکادمیک خود را به‌پایان رسانید؛ اما موفق به کسب کرسی تدریس در مدرسه پلی‌تکنیک نشد. او به‌دلایل پزشکی به سربازی نرفت؛ اما در سال ۱۹۰۱ در سن ۲۲ سالگی تابعیت کشور سوئیس را گرفت و معلم خصوصی شد. اینشتین از پرورش جوانان لذت می‌برد؛ اما چون متوجه شد معلمان دیگر، تلاش‌های او را ضایع می‌کنند، این شغل را کنار گذاشت.
  • اینشتین در سال ۱۹۰۲ تابعیت سوئیس را گرفت و در اداره ثبت اختراعات برن مشغول شد. او بسیاری از اختراعات را در این اداره ارزیابی می‌کرد. همچنین او چندین دوست در شهر برن داشت که با همراهی آن‌ها گروهی بنام «آکادمی المپیا» به‌راه انداخت که برای بحث درباره علم و فلسفه جلسه تشکیل می‌دادند. در این جلسات آثار هنری برخی اندیشمندان و فلاسفه را بررسی می‌کردند.
  • در سال ۱۹۰۳ میلادی کار اینشتین در اداره ثبت اختراعات دائمی‌ شد. در همین زمان اندیشیدن به سوالاتی که در ذهن او پیش می‌آمد، او را به نتیجه‌گیری درباره ماهیت نور و ارتباط بین فضا و زمان هدایت کرد.
  • اینشتین در ۳۰ آوریل ۱۹۰۵ از پایان نامه خود با عنوان تعیین ابعاد جدید ملوکولی با راهنمایی آلفرد کلاینر دفاع کرد و در ۱۵ ژانویه ۱۹۰۶ میلادی مدرک دکترای خود را گرفت. او همچنین در سال ۱۹۰۵ میلادی که سال شگفت‌انگیز اینشتین نام‌گذاری شده است، چهارمقاله درباره اثر فوتوالکتریک، حرکت براونی، نسبیت خاص و معادله جرم و انرژی منتشر کرد. نشر این مقالات، نگاه جامعه دانشگاهی را به‌سمت و سوی اینشتین ۲۶ ساله سوق داد و وی به‌عنوان مدرس دانشگاه برن انتخاب شد.
  • اینشتین در سال ۱۹۰۷ میلادی نظریه اصل هم‌ارزی را مطرح کرد. او در سال ۱۹۰۹ میلادی دانشیار دانشگاه زوریخ (Universitat Zurich) در فیزیک نظری شد. همچنین در آوریل ۱۹۱۱ میلادی به منصب استاد تمامی دانشگاه چارلز فردیناند (Charles University) در پراگ درآمد و برای انجام این کار تابعیت اتریش را در امپراتوری اتریش-مجارستان گرفت. او در طول اقامت خود در شهر پراگ، ۱۱ اثر علمی نوشت که پنج‌ اثر از آن‌ها درباره نظریه کوانتومی جامدات و ریاضیات تابشی بودند. 
  • اینشتین در سال ۱۹۱۱ میلادی از اصل هم‌ارزی که در سال ۱۹۰۷ آن را کشف کرده بود، برای محاسبه انحراف نور از ستاره دیگر توسط گرانش خورشید استفاده کرد.
  • آلبرت در سال ۱۹۱۳ میلادی، محاسبات خود را با استفاده از انحنای فضا-زمان برای نمایش میدان گرانش بهبود بخشید.
  • اینشتین در سال ۱۹۱۲ میلادی به دانشگاه زوریخ بازگشت و تا سال ۱۹۱۴ استاد فیزیک نظری در دانشگاه ETH زوریخ بود و مکانیک تحلیلی به‌علاوه ترمودینامیک را در آنجا تدریس کرد. او همچنین همراه دوستش «مارسل گروسمن» (Marcel Grossman)، ریاضی‌دان آن عصر روی مکانیک پیوسته، نظریه مولکولی گرما و مسئله گرانش تحقیق کرد. 
  • اینشتین در یهار سال ۱۹۱۳ میلادی پیشنهاد عضویت در آکادمی علوم پروس و استادی دانشگاه برلین را پذیرفت. ماکس پلانک و والتر نرنست در متقاعد کردن او برای پیوستن به آکادمی نقش داشتند. پست مدیر موسسه فیزیک «کایزر ویلهلم» (Kaiser Wilhelm) که قرار بود خیلی زود تاسیس شود، به او پیشنهاد شد. او استادی دانشگاه برلین را پذیرفت و به برلین نقل مکان کرد. علاوه بر استادی در برلین، زندگی در نزدیکی دخترعمویش السا نیز یکی دیگر از انگیزه‌های اینشتین برای زندگی در برلین بود. 
  • با آغاز جنگ جهانی اول در سال ۱۹۱۴ میلادی، طرح موسسه فیزیک ویلهلم به تعویق افتاد. اینشتین در سال ۱۹۱۶ تا ۱۹۱۸ میلادی رئیس انجمن فیزیک شد و موسسه فیزیک ویلهلم نیز سه سال بعد در سال ۱۹۱۷ میلادی با مدیریت اینشتین شروع به کار کرد. 
  • وقتی در سال ۱۹۱۴ میلادی «مانیفیست نود و سه» (سندی که در آن روشنفکران برجسته آلمان، نظامی‌گری این کشور در طول جنگ جهانی اول را توجیه می‌کردند) توسط روشنفکران و اندیشمندان امضا شد، اینشتین آن را تایید نکرد و در خطاب به اروپایی‌ها خواستار یک مانیفیست صلح‌طلبانه‌ شد. 
  • اینشتین در سن ۳۴ سالگی در سال ۱۹۱۳ میلادی به عضویت آکادمی پادشاهی برلین درآمد و جوان‌ترین عضو آن شد. فعالیت اصلی او در برلین، راهنمایی دانشجویان فیزیک برای انجام کارهای علمی بود. 
  • یک سال بعد از از اقامت اینشتین در آلمان، در ماه اوت سال ۱۹۱۴ میلادی، جنگ جهانی اول آغاز شد و از آن پس روزنامه‌های برلین هرروز از فتوحات ارتش آلمان می‌نوشتند.
  • جنگ، مانع کارهای علمی اینشتین نشد و او در سال ۱۹۱۶ میلادی درباره «گرانش و جاذبه عمومی» نظریاتی داد. او در این زمان جاذبه عمومی را ارائه کرد که مستقل از نظریات گذشته و از وحدت منطقی کامل برخوردار بود؛ نظریه‌ای که مورد توجه دانشمندان قرار گرفت.

آلبرت اینشتین

منبع عکس: inc.com

  • اینشتین در سال ۱۹۱۵ میلادی نظریه نسبیت عام خود را مطرح کرد که از آن برای محاسبه انحراف عطارد استفاده شد. انحراف عطارد را «سر آرتور استنلی ادینگتون» (Sir Arthur Stanley Eddington) در سال ۱۹۱۹ میلادی تایید کرد و در روزنامه‌های بین‌المللی نشر یافت تا اینشتین هرچه بیشتر محبوب شود.
  • اینشتین در سال ۱۹۲۰ میلادی به عضویت آکادمی هنر و علوم هلند درآمد و در سال ۱۹۲۱ میلادی جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد. این جایزه جهت پاس‌داشت خدماتش برای اعتلای فیزیک نظری در زمینه «کشف قانون اثر فوتوالکتریک» به او دادند. کمیته نوبل اعلام کرد که این جایزه بدون در نظر گرفتن تلاش‌های اینشتین در زمینه نظریه نسبیت و گرانش بود.
  • اینشتین همچنین به کشورهای آسیا از جمله ژاپن، چین و فلسطین نیز سفر کرد و در سال ۱۹۲۴ میلادی دوباره به برلین بازگشت و در آنجا ماند. او در سال ۱۹۲۵ میلادی مدال کوپلی (جایزه‌ای علمی که توسط انجمن سلطنتی لندن برای دستاوردهای برجسته پژوهشی در رشته‌های علمی اعطا می‌شود) را از انجمن سلطنتی لندن دریافت کرد.
اینشتین در سال ۱۹۲۱ میلادی جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد

اینشتین برای تشریح نظریات خود به کشورهای بسیاری از جمله هلند، اسپانیا، فرانسه، چکسلواکی آن زمان، آمریکا، انگلیس و اتریش سفر کرد؛ اما حضور او در نیویورک با استقبالی باشکوه مواجه شد که در جاهای دیگر نظیر آن برای یک دانشمند اتفاق نیفتاده بود.

بسیاری از سیاستمداران نظریات اینشتین را بیان افکار یهودیان و مبتنی بر فاشیسم می‌دانستند؛ به این جهت اینشتین به آمریکا رفت و در شهر پرینستون اقامت کرد. او تابعیت آمریکا را گرفت و در سال ۱۹۴۵ میلادی از استادی دانشگاه عالی پرینستون (Princeton) بازنشسته شد. او بعد از بازنشستگی تا زمان مرگ در سال ۱۹۵۵ میلادی به تحقیقات خود ادامه داد.

نظریه‌های اینشتین

نظریات اینشتین

منبع عکس: akharinkhabar.ir

اینشتین در طول دوران زندگی و تدریس خود نظریات جدیدی در علم فیزیک بنیان گذاشت که سبب شکل‌گیری انقلابی عمیق در عرصه این علم شد. او در سن نوجوانی با خود می‌اندیشید که اگر بر نور سوار شود، زندگی چگونه می‌گذرد؟

نیوتن بر طبق نظریه مکانیک، نور را ایستا می‌دانست؛ اما نظریه الکترومغناطیسی ماکسول، امواج نور را متحرک نشان داد. این تناقض، او را به تکاپو واداشت تا سرانجام در سال ۱۹۰۵ میلادی نظریه نسبیت خاص و در سال ۱۹۱۵ میلادی نظریه نسبیت عام را ارائه کند. نظریه نسبیت، درک انسان از جهان را دگرگون کرد و تصویری نو از زمان و فضا را به انسان‌ها نشان داد که اسباب حیرت آن‌ها را برانگیخت.

نظریه نسبیت عام

اینشتین در نظریه نسبیت عام، درکی جدید را از ماهیت گرانش ارائه داد. در این نظریه، فضا-زمان همانند یک صفحه پلاستیکی انعطاف‌پذیر تصور شده است که در حضور اجرام، دچار انحنا می‌شود. نیوتن درباره ماهیت گرانش هیچ توضیحی نداد و تنها مقدار آن را فرمول‌بندی کرد؛ ولی اینشتین به این نتیجه رسید که گرانش نیرویی نیست که بدون واسطه بین دو جرم عمل کند؛ بلکه آنچه سبب گرانش می‌شود، انحنا یا خمیدگی فضا-زمان است. تا پیش از اینشتین، فضا و زمان نوعی صفحه نمایش بودند که رخداد در آن شکل می‌گرفت؛ اما اینشتین فضا و زمان را ساختاری در هم‌تنیده معرفی کرد که به‌وسیله انعطاف‌پذیری فعال، به اجسام موجود در محیط پاسخ می‌دادند.

نظریه نسبیت عام درکی جدید از ماهیت گرانش را ارائه کرد

به گفته اینشتین اگر خورشید منفجر شود یا تغییر مکان دهد، ساکنان زمین، در همان لحظه از این تغییر آگاه نمی‌شوند، بلکه این تغییر در شکل خمیده زمان، مانند امواج دریا با سرعت نور در ساختار فضا-زمان گسترده می‌شوند و بعد از گذشت مدت زمانی به اجسام دیگر می‌رسند. به‌این جهت ساکنان زمین در حدود هشت دقیقه بعد، از این تغییرات آگاه می‌شوند.

نظریه نسبیت خاص

نظریه نسبیت اینشتین

منبع عکس: zoomit.ir

نظریه نسبیت خاص حالتی از نسبیت عام است و برای اجسامی به کار می‌رود که سرعت حرکت آن‌ها بسیار بالا است؛ برای اجسام مورد نظر نیوتن کاربرد ندارند. این نظریه تنها برای حالت‌های خاصی به‌کار می‌رود که دستگاه‌های مرجع حرکت در آن شتاب ندارند؛ این دستگاه‌های بدون شتاب را «لَخت» می‌گویند.

اصل هم‌ارزی

بین حرکت شتاب‌دار بدون وجود میدان گرانشی و حرکت با سرعت ثابت در حضور میدان گرانشی تفاوتی نیست. اینشتین این تشابه بین حرکت در محیط گرانشی و حرکت شتاب‌دار در محیط بدون گرانش را «اصل هم‌ارزی» نامید. طبق نظریه نسبیت خاص، قوانین فیزیک برای ناظرانی که با سرعت ثابت حرکت می‌کنند، یکسان است. در عین حال این تئوری، ناظرانی را که حرکت شتاب‌دار دارند، نادیده می‌گیرد.

با این توصیف می‌توان چنین استنباط کرد که ناظران، مستقل از نحوه حرکتی که دارند، ادعا می‌کنند ساکن هستند و جهان نسبت به آن‌ها در حرکت است. با کشف ارتباط بین گرانش با حرکت شتاب‌دار، فرصت مناسبی فراهم شد تا اینشتین درک خود را از حرکت شتاب‌دار به مثابه ابزاری قوی و قدرتمند برای دست‌یابی به درک مشترکی از گرانش به‌کار ببندد.

اصل خمیدگی فضا-زمان

گرانش در نسبیت عام، همان اصل خمیدگی فضا-زمان است. ابهامات اینشتین به هنگام فرمول‌بندی اصل هم‌ارزی، تا حدود زیادی رفع شد و او از دانشش درباره شتاب برای درک گرانش استفاده کرد. شتاب در این نظریه به معنی تغییر سرعت حرکت است.

برای مثال یک ماشین استوانه‌ای را تصور کنید که شما و دیگران در آن به سطح داخلی چسبیده‌اید. استوانه با حرکت سریع می‌چرخد و شتاب به حدی می‌رسد که حرکت ثابت می‌ماند؛ اما وقتی سرعت ثابت است، حرکت شتاب‌دار حس نمی‌شود و شما فقط حس می‌کنید به دیوار داخل استوانه متصل هستید و حرکت می‌کنید.

گرانش در نسبیت عام با اصل خمیدگی فضا-زمان یکی است

اگر مدار چرخش به‌اندازه کافی بزرگ باشد و سرعت کافی برای حرکت داشته باشید، به‌عنوان کسی که در استوانه است، متوجه تغییرات عجیب و غریب درون سواری می‌شوید. این حرکات از نظر فردی که داخل ماشین است و هم از دید فردی که در خارج ماشین قرار دارد، قابل‌ مشاهده است.

با هر چرخش، افرادی که لبه استوانه هستند، همه محیط استوانه را طی می‌کنند؛ اما در مرکز هیچ حرکتی وجود ندارد. به این جهت اگر کسی را با طناب وسط سواری نگه دارند که سقوط نکند، متوجه تاثیرات عجیب در نسبیت خاص می‌شود. او مشاهده خواهد کرد که زمان برای افرادی که در بدنه هستند، انقباض می‌یابد و ساعت آن‌ها با سرعت کمتری می‌گذرد.

کرم‌چاله‌ها

کرم چاله

منبع عکس: zoomit.ir

کرم‌چاله‌ها ساختارهایی هستند که نقاط مختلف فضا-زمان را به هم وصل می‌کنند. یک کرم‌چاله می‌تواند فاصله‌های بسیار دور مانند چندین میلیارد سال نوری و حتی بیشتر از آن را از طریق یک مسافت کوتاه در حد چند متر به هم وصل کند.

اینشتین در سال ۱۹۳۵ میلادی با همکاری نیتان روزن (Nathan Rosen)، فیزیکدان اسرائیلی-آمریکایی، مدلی از یک کرم‌چاله تولید کرد تا طبق آن ذرات بنیادی باردار را به‌عنوان راه‌حل معادلات گرانشی به‌کار بگیرد. کرم‌چاله‌ها با نظریه نسبیت عام سازگاری دارند؛ اما بیشتر دانشمندان آن‌ها را تجسمی از فضای چهاربعدی می‌دانند.

فوتون‌ها و انرژی کوانتیزه

اینشتین در سال ۱۹۰۵ میلادی مقاله‌ای نوشت و در آن نور را مجزا از ذرات تشکیل‌دهنده آن فرض کرد و آن را «کوانتای نور» نامید. این نظریه را ابتدا همه فیزیکدانان جهان رد کردند؛ اما در سال ۱۹۱۹ اثر فوتوالکتریک توسط رابرت میلیکان (Robert Andrews Millikan) و آتور کامپتون (Arthur Holly Compton) فیزیک‌دانان آمریکایی تایید و این نظریه جهانی شد.

نظریه میدان یک‌پارچه

اینشتین تلاش بسیاری کرد تا نظریه هندسی خود را درباره جاذبه، به الکترومغناطیس ربط دهد. او در سال ۱۹۵۰ میلادی نظریه میدان واحد را در مجله‌ای آمریکایی منتشر کرد؛ اما با گذشت زمان نتوانست نظریه خود را اثبات کند. آلبرت در جست‌و‌جوی نظریه‌ای بود که همه نیروهای بنیادین طبیعت را شامل شود؛ اما موفق نشد. رویای او برای دست‌یابی به نظریه‌ای یک‌پارچه، انگیزه‌ای برای ایجاد نظریه همه‌چیز و ریسمان‌ها توسط دیگر فیزیک‌دانان در دوره‌های بعد از اینشتین شد.

اکتشافات اینشتین 

اختراعات انیشتین

منبع عکس: theguardian.com

جنبش براونی: این جنبش که با عنوان حرکت براونی هم شهرت دارد، حرکت زیگزاگی ذرات میکروسکوپی در مایعات ایستا (تعلیق) است. یافته‌های اینشتن در این زمینه کمک بسیاری به اثبات وجود اتم‌ها و ملکول‌ها کرد.

کوانتوم نور: نور از بسته‌های جداگانه انرژی به نام کوانتوم یا فوتون‌ها تشکیل می‌شود که برخی از ویژگی‌های ذرات و خصوصیات امواج را دارند. اینشتین همچنین تاثیرات فتوالکتریک در انتشار الکترون از برخی مواد و ذرات جامد را تشریح کرد.

نسبیت خاص: اینشتین در این نظریه توضیح داد که زمان و حرکت نسبت به ناظران، محاسبه می‌شوند و تا زمانی که سرعت نور ثابت است، قوانین طبیعی در جهان پایدار هستند.

ارتباط جرم و انرژی: نظریه رابطه جرم و انرژی که به رواج معادله E = MC² ختم شد، ارتباط بین جرم و انرژی را مشخص کرد. این فرمول نشان داد یک ذره بسیار کوچک، دارای مقدار زیادی انرژی است و کشف این ارتباط پایه و اساس انرژی هسته‌ای شد.

ضریب هوشی اینیشتن 

اینشتین بی‌تردید یکی از باهوش‌ترین افرادی بود که در این دنیا زندگی می‌کرد؛ اما هیچ کسی نمی‌تواند عدد ضریب هوشی او را بااطمینان بگوید؛ زیرا هیچ سندی دال بر آزمایش ضریب هوشی وی وجود ندارد. بیشتر مقالات، ضریب هوشی اینشتین را ۱۶۰ ذکر کرده‌اند؛ اما مشخص نیست این ضریب برچه اساسی به دست آمده است. برخی استادان بزرگ دنیا عقیده دارند که ضریب هوشی اینشتین عالی بوده است و با به دست آوردن آن، نتایج بسیار خوبی درباره ماکسیمم ضریب هوشی انسان به دست می‌آید.

علت مرگ اینشتین

علت مرگ اینشتین

منبع عکس: history.com

اینشتین بعد از کشف نظریه نسبیت عام، تلاش‌های بسیاری برای پیشرفت این نظریه انجام داد. او همچنین مطالعاتی روی کرم‌چاله‌ها، احتمال سفر در زمان، سیاه‌چاله‌ها و چگونگی پیدایش جهان انجام داد. او تمام وقت خود را به تحقیق اختصاص داد و حتی گاهی وقت برای صرف غذا نداشت. به گفته منابع وی بیشتر اوقات تنها یک تخم‌مرغ را یک‌جا می‌بلعید که انرژی کار داشته باشد. از نظر او، سختی هنگام کار، ارزش دست‌یابی به نتیجه مورد نظر وی را داشت. اینشتین بعد از مدتی ناگهان انزوا را پیشه کرد. علت انزوای او در سال‌های پایانی عمرش، تمرکز زیاد جامعه فیزیک روی نظریه کوانتوم بود. جامعه جهانی فیزیک از اکتشافات جدید درباره اتم‌ها و ملکول‌ها در حیرت بود و به‌تحقیق روی نسبیت علاقه‌ای نداشت.

اینشتین در سال ۱۹۵۵ میلادی در اثر ابتلا به آنوریسم آئورت شکمی درگذشت

اینشتین در تاریخ ۱۸ آوریل سال ۱۹۵۵ میلادی در ایالت نیوجرسی آمریکا درگذشت. او در روز آخر زندگی‌اش در حالی که متن سخنرانی خود را برای حضور در تلویزیون می‌نوشت، خونریزی داخلی کرد و راهی بیمارستان شد. او در بیمارستان متن سخنرانی خود را کامل کرد. پزشکان اعلام کردند اینشتین به آنوریسم آئورت شکمی (Abdominal Aortic Aneurysm) دچار شده است. در این بیماری رگ خونی آئورت در شکم، به‌طور غیرطبیعی گشاد می‌شود. او در سال ۱۹۴۸ میلادی نیز یک بار دیگر چنین وضعیتی را تجربه کرده بود که با جراحی بهبوده یافت؛ اما این بار از انجام جراحی خودداری کرد و فردای آن روز در اثر بیماری درگذشت. به گفته منابع، جسد اینشتین را سوزاندند و خاکسترش را پخش کردند. 

ساعاتی بعد از مرگ اینشتین، یکی از پزشکان به نام «توماس هاروی» (Thomas Harvey) که کالبدشکافی روی بدن او انجام داد، مغز او را بدون اجازه خانواده اینشتین برای تحقیقات به خانه برد.

اینشتین و دکتر حسابی

اینشتین

منبع عکس: history.com

پروفسور «محمود حسابی» که پدر علم فیزیک در ایران و از دانشمندان برجسته معاصر محسوب می‌شد، خدمات علمی بسیاری را در طول زندگی پربار علمی خود به‌جای گذاشت. درباره دوستی او با اینشتین روایت‌های بسیاری ذکر شده است که بسیاری از آن‌ها با واقعیت همسان نیستند.

«ایرج حسابی»، پسر دکتر حسابی در خاطراتی که از زبان پدرش نوشت، اشاره می‌کند که دکتر حسابی درباره نظریه «بی‌نهایتی ذرات»، با دانشمندان اروپایی مکاتبه و ملاقات‌های بسیار کرد. برخی فیزیکدانان از او خواستند که نظریه خود را با اینشتین مطرح کند. دکتر حسابی هنگام نخستین دیدار خود با آلبرت اینشتین، فیزیک‌دان بزرگ جهان، او را ساده، آرام و متواضع توصیف کرده است.

به روایت ایرج حسابی، اینشتین در اولین دیدار با دکتر حسابی، نگاهی به برگه‌های محاسباتی دکتر حسابی انداخت و از او خواست یک ماه دیگر به ملاقاتش برود. بعد از یک ماه که پروفسور حسابی به ملاقات اینشتین رفت، اینشتین به او گفت:

نظریه‌ای که شما به آن پرداخته‌اید، علم فیزیک را در آینده متحول می‌کند.

طبق روایت ایرج حسابی، بعد از آن، اینشتین امکانات لازم را در اختیار دکتر حسابی گذاشت تا روی نظریه‌اش تحقیق کند و آن را به سرانجام برساند. امکانات و تجهیزاتی که در اختیار دکتر حسابی بود، در اختیار تمامی پژوهشگران آزمایشگاه دانشگاه ام‌آی‌تی (Massachusetts Institute of Technology) گذاشته می‌شد تا راه پیشرفت‌های علمی برای دانشگاه باز باشد.

دکتر حسابی در چند دیدار علمی با اینشتین ملاقات داشت

دکتر حسابی پس از مدت‌ها تحقیق، درخواست جلسه دفاعیه خود را به دانشگاه پرینستون برد. او در روز دفاع، با عجله از نظریه خود صحبت می‌کرد تا وقت اساتید را نگیرد؛ اما اینشتین به او گفت که جلسه مال اوست و عجله نکند. سپس از او خواست با آرامش درباره نتایج تحقیقات خود صحبت کند.

به‌نظر می‌رسد ارتباط بین این دو فیزیکدان در همین حد و برای انجام کار علمی بوده است. در برخی روایات، به دوستی اینشتین و دکتر حسابی مبنی بر آشنایی اینشتین با شعر حافظ و سفره هفت‌سین ایرانی در منزل پروفسور حسابی تاکید می‌کنند که واقعیت آن مشخص نیست.

دانستنی‌های جالب درباره اینشتین

درباره اینشتین

منبع عکس: ana.press

  • بسیاری از مورخان عقیده دارند آلبرت اینشتین به اختلال اوتیسم مبتلا بود. رفتارهای عجیب و غریب او مبنی بربیزاری از لمس و مشکل روابط اجتماعی در مدرسه، نشانه‌هایی از اختلالات او بود که وی را در زمره اوتیسمی‌ها قرار می‌داد.  
  • اینشتین ویولون می‌نواخت. او علاقه بسیاری به موسیقی داشت؛ اما اکثر اوقات در شمارش نت‌ها و ریتم آن‌ها اشتباه می‌کرد.
  • اینشتین پیش از مرگ خود گفته بود جسدش را بسوزانند؛ اما بعد از مرگ، مغز او را دزدیدند تا کلید نبوغ وی را پیدا کنند. با وجود مطالعات بسیار، به‌جز ضخامت بخش‌هایی از مغز که ارتباط قوی بین نیم‌کره‌‌های آن را مشخص می‌کرد، چیز بیشتری پیدا نکردند.
  • اینشتین اولین کسی نبود که قواعد نسبیت را کشف کرد؛ اما اولین کسی بود که از آن به‌عنوان قانونی فیزیکی بهره برد. ۱۰ سال پیش از آنکه اینشتین تئوری نسبیت را به جهان عرضه کند، هندریک آنتون لورنتز (Hendrik Antoon Lorentz)، فیزیک‌دان معروف هلندی این ایده‌ را آزمایش کرد؛ اما گمان نمی‌کرد چنین قوانینی در زندگی واقعی نیز به کار بروند.
  • اینشتین جزو دانشمندانی بود که بر روند ساخت بمب اتم تاکید داشت. او بعد از اینکه شنید آلمان به‌دنبال بمب اتم است، در یک پژوهش اتمی با پژوهشگری مجارستانی به نام لئو زیلارد (Leo Szilard)  همکاری کرد. نقش او در ساخت بمب اتم به‌طور غیرمستقیم و اندک بود؛ اما بعد از بمباران هیروشیما و ناکازاکی از کار خود پشیمان شد و بعدها جزو مخالفان سرسخت استفاده از سلاح هسته‌ای شد.
  • عکس معروف اینشتین در حالی که زبانش را درآورده است، در روز تولد ۷۲ سالگی او منتشر شد. او در آن شب برای عکاسان لبخند زد و زبانش را در مقابل دوربین درآورد؛ اما وقتی عکسش را منتشر کردند، درمانده شد.

عکس اینشتین در برابر دوربین عکاسان

منبع عکس: talab.org

  • اینشتین از دوران خود جلوتر بود؛ زیرا پیش از ۳۰ سالگی، بیشتر تالیفات و تئوری‌های مهم خود را به سرانجام رسانیده بود. او نبوغ ذهنی و ذاتی خاصی داشت و بر این باور بود که علت موفقیتش نبوغ نبود؛ بلکه ثبات قدم و تلاش‌هایش او را از اطرافیان خود پیش انداخت.
  • اینشتین به‌علت فرار از آلمان و پناهندگی به آمریکا، همچنین به‌واسطه پیشینه یهودی که داشت، در آمریکا زیر نظر سازمان سیا قرار گرفت و نزدیک به ۲۰ سال مکالمات، ملاقات‌ها و رفت‌وآمدهای وی را زیر نظر گرفتند.
  • اینشتین از حافظه خوبی برخوردار نبود و توانایی حفظ اسامی اشخاص، تاریخ‌ها و شماره تلفن‌ها را نداشت.
  • بیشتر دستاوردهای آلبرت اینشتین، حاصل محاسبات ذهنی وی بود تا کار در آزمایشگاه.
  • اینشتین در کودکی هم کندذهن بود و هم بسیار کند صحبت می‌کرد.
  • فردریش هازن‌اورل (Friedrich Hasenohrl) ، فیزیکدان اتریشی، یک سال قبل از اینشتین نظریه E=MC2 را نشر داده بود.
  • جایزه نوبل را برای اثر فوتوالکتریک به اینشتین دادند و این پول، صرف توافقات طلاق او شد.
  • آلبرت اینشتین در بین صحبت‌های خود گفته بود که اگر یک روز زنبورها از روی زمین نابود شوند، بشر تنها چهار سال فرصت زندگی دارد.
  • پیشنهاد رئیس‌جمهوری اسرائیل به اینشتین داده شد؛ اما او این پیشنهاد را محترمانه رد کرد.
  • آلبرت اینشتین سال اول در کنکور رد شد و به این علت دوباره ثبت نام کرد.
  • اینشتین ماشین نداشت و هیچ‌وقت موفق به یادگیری رانندگی نشد.
  • اینشتین علاقه‌ای به پوشیدن جوراب نداشت.
  • دانشمند موردعلاقه اینشتین، گالیله بود.
  • برخی از آمریکایی‌ها عقیده داشتند اینشتین جاسوس شوروی بود.

انیشتین

منبع عکس: smithsonianmag.com

آلبرت اینشتین از دانشمندان بزرگی بود که با نظریات خود در علم فیزیک، انقلابی بزرگ پدید آورد. او نابغه‌ای با هوش فراوان بود؛ اما این استعداد وی به این معنی نیست که در تمامی زمینه‌های زندگی موفق عمل کرده باشد. بی‌شک او نیز مانند انسان‌های دیگر این کره خاکی، قوت و ضعف‌های متعددی داشت. اگر درباره آلبرت اینشتین نظری دارید، آن را با ما و کاربران کجارو به اشتراک بگذارید.

پرسش‌های متداول

آلبرت اینشتین که بود؟

فیزیکدان معروف قرن بیستم و یکی از دانشمندان بزرگ در جهان

مهم‌ترین نظریه آلبرت اینشتین چه بود؟

نظریه نسبیت

جایزه نوبل را  به کدام کشف اینشتین دادند؟

کشف قانون اثر فوتوالکتریک

اینشتین چگونه درگذشت؟

ابتلا به بیماری آنوریسم آئورت شکمی (AAA)

منبع عکس کاور: weforum.org

مطالب مرتبط:

دیدگاه