Алберт Ајнштајн

Из Википедија

**Алберт Ајнштајн**

Рођен	14. март, 1879. Улм, Виртемберг, Немачка
Умро	18. април, 1955. Принстон, Њу Џерси
Пребивалиште	Немачка, Италија, Швајцарска, САД
Националност	Јевреј
Област	Физика
Институције	Швајцарски патентни биро Унив. Цирих Карлов унив. Кајзер Вилхелм инст. Лајденски унив. Инст. за напредне студије
Познат по	Општа теорија релативности, Специјална теорија релативности Фотоелектрични ефекат, Брауново кретање
Награде	Нобелова награда за физику (1921)

Алберт Ајнштајн (нем. Albert Einstein) је био теоријски физичар, један од највећих умова и најзначајнијих личности у историји света.^[1]^[2] Рођен је у 14. марта 1879. године у Улму, у Немачкој, а преминуо је 18. априла 1955. године у Принстону у Њу Џерсију, у Сједињеним Америчким Државама.

Алберт Ајнштајн је формулисао Специјалну и Општу теорију релативности којима је револуционисао модерну физику. Поред тога, допринео је напретку квантне теорије и статистичке механике. Иако је најпознатији по теорији релативности (посебно по еквиваленцији масе и енергије E=mc²), Нобелова награда за физику му је додељена 1921. године за објашњење фотоелектричног ефекта (рада објављеног 1905. у Annus Mirabilis или „Години чуда“) као и за допринос развоју теоријске физике. У народу, име „Ајнштајн“ је синоним за човека високе интелигенције или за генија.

Предмет његових истраживања су биле Капиларне силе, Специјална теорија релативности (којом је ујединио законе механике и електромагнетике), Општа теорија релативности (уопштење Специјалне теорије којим обухваћено убрзано кретање и гравитација), космологија, статистичка механика, Брауново кретање, критична опалесценција, вероватноћа електронских прелаза у атому, проблеми пробаблистичке интерпретације квантне теорије, термодинамика светлости при малој густини зрачења, фотоелектрични ефекат, Фотолуминисценција, Фотојонизација, Волтин ефекат, секундарни катодни зраци, закочно зрачење, стимулисана емисија зрачења, уједињене теорије поља, унификација базичних физичких концепата преко њихове геометризације итд.

[уреди] Биографија

[уреди] Детињство и средњошколско доба

Алберт је рођен 14. марта, 1879. године, отприлике у 11.30 часова пре подне, у јеврејској фамилији, настањеној у граду Улм у области Виртемберг, Немачка, што је око 100 km источно од нешто познатијег Штутгарта. Његов отац био је Херман Ајнштајн, по занимању трговац, који се касније бавио електрохемијским пословима, а мајка му је била Паулина Ајнштајн, девојачко Кох. Они су се венчали у Штутгарт-Бад Канштату (нем. Stuttgart-Bad Cannstatt). По Албертовом рођењу, његова мајка наводно је била заплашена, јер је мислила да је глава њеног новорођенчета превише велика и да је лоше обликована. Пошто је величина његове главе, чини се, била мање вредна запажања како је он бивао старији, (што је очигледно са свих Ајнштајнових фотографија на којима се види да му је глава била пропорционална величини тела у свим периодима живота), ову његову „особину“ на даље су третирали као неку врсту „бенигне макроцефалности“ односно сматрали су да „пропорције његове главе“ нису ни у каквој вези са неком евентуалном болешћу, нити да имају било каквог утицаја на његове когнитивне-сазнајне способности.

Још један, познатији, аспект Ајнштајновог детињства представља чињеница да је он проговорио касније него већина просечне деце. Ајнштајн је сам тврдио да није проговорио пре своје треће године и да је и тада то невољко чинио све до узраста од девет година (видети део „Спекулације и контроверзе“). Због овог Ајнштајновог закаснелог развоја говорних способности и његове касније дечачке склоности да избегава сваку тему у школи која му је досадна, а да се интензивно концентрише само на оно што га интересује, неки од његових познавалаца из тог времена, као на пример једна породична кућна помоћница, сугерисали су чак да је он можда „ретардиран“. Ово последње запажање није, међутим, било и једино у Ајнштајновом животу које је ишло за тим да му се прикаче некакви контроверзни епитети или да се етикетира неком „патолошком налепницом“ (видети опет „Спекулације и контроверзе“). Пошто се нико од чланова Албертове породице није строго придржавао јеврејских верских обичаја, и за њега је било дозвољено да похађа Католичку основну школу. Иако му се у почетку нису баш свиђале све лекције које је чуо у тој школи, а неретко их је и прескакао, он је касније, на пример, често налазио велико задовољство и утеху у Моцартовим виолинским сонатама.

Када је Ајнштајну било пет година, његов отац му је показао мали џепни компас и Ајнштајн је тада схватио да нешто у „празном” простору делује на магнетну иглу компаса, да би касније овај доживљај описао као највећи откривачки догађај његовог живота. Он је, забаве ради, правио моделе и механичке справице показујући тако од малена велике техничке и математичке способности.

Почев од године 1889, студент медицине по имену Макс Талмуд (Max Talmud - касније: Talmey), који је четвртком увече посећивао Ајнштајнове у току шест година, ^[3] упознаје Ајнштајна са кључним научним и филозофским текстовима, укључујући Кантову Критику чистог ума. Двојица од његових ујака на даље ће “хранити” ову његову интелектуалну радозналост, током његовог каснијег детињства и периода ране адолесценције, набављајући му или му препоручавајући за читање књиге из области науке, математике и филозофије. Ајнштајн је похађао Луитполд гимназију (Luitpold Gymnasium), где је стекао релативно напредно и за то време модерно образовање. Са учењем математике започео је негде око дванаесте године, 1891, учећи самостално из школских уџбеника Еуклидову геометрију у равни, а инфинитезимални рачун почео је да изучава четири године касније. Ајнштајн је схватио колика је моћ аксиоматског, дедуктивног, размишљања проучавајући Еуклидове “ Елементе”, које је он називао „светом геометријском књижицом“ ^[3] (према тврђењу Макса Талмуда). Док је био у гимназији, Ајнштајн се често сукобљавао са школским ауторитетима и вређао управу, верујући да је дух учења и креативног размишљања изгубљен услед настојања на чистој меморизацији градива.

Године 1894, након пропасти електрохемијских послова његовог оца Хермана Ајнштајна, Алберт се сели из Минхена у Павију, италијански град близу Милана. Ајнштајнов први научни рад, под називом "Истраживање стања етра у магнетном пољу", био је уједно тада написан и за једног од његових ујака. Алберт је остао у Минхену желећи да заврши школу, али је завршио само један семестар, пре него што је напустио гимназију у пролеће 1895, да би се придружио својој фамилији у Павији. Он напушта школу годину и по дана пре завршних испита, не говорећи о томе ништа својим родитељима, уверавајући школску управу да му дозволе одлазак уз помоћ лекарског уверења добијеног од једног пријатељски настројеног доктора. Али то је уједно значило и да неће добити сведочанство о завршеној средњој школи. Те године, у узрасту од 16 година, он предузима мисаони експеримент познат као “Ајнштајново огледало” (“Albert Einstein's mirror”). Зурећи у огледало, он је покушавао да докучи шта би се десило са његовом огледалском сликом ако би он почео да се креће брзином светлости. Његов закључак, да је брзина светлости независна од брзине посматрача (брзине њеног извора), који је, између осталог, био подстакнут и овим размишљањем, касније ће постати један од два постулата специјалне релативности.

Мада је показао одличан успех на математичком и научном делу пријемног испита за упис на Савезни политехнички институт у Цириху, данашњи ЕТХ Цирих, његов неуспех у делу испита из слободних вештина осујетио је ове његове планове. Његова породица шаље га тада у Арау у Швајцарској да заврши средњу школу, тако да постаје јасно да он неће бити инжињер електротехнике, као што се његов отац дотада надао. Тамо, он слуша повремена предавања из Максвелове електромагнетне теорије и коначно прима своју диплому септембра месеца 1896. године. У то време он je био на становању у породици професора Јоста Винтелера (Jost Winteler) где се заљубљује у Софију Марију-Јану Аманду Винтелер (Sofia Marie-Jeanne Amanda Winteler), обично помињану као Софија или Марија, ћерку професора Винтелера и Ајнштајнову прву драгану. Ајнштајнова сестра Маја, која је вероватно била њему најближа особа од поверења, касније ће се удати за Винтелеровог сина Пола, а Ајнштајнов пријатељ Мишел Бесо (Michele Besso) ожениће Винтелерову другу кћерку, Ану. Ајнштајн се затим уписује на Савезни политехнички институт, у октобру месецу, и прелази у Цирих, док Марија одлази у Олсберг у Швајцарској где је чека посао учитељице. Исте године, он обнавља своје виртембершко држављанство.

У јесен 1896, Српкиња Милева Марић започиње своје студије медицине на Универзитету Цирих, да би се већ после првог семестра пребацила на Савезни политехнички институт где, као једина жена уписана те године, студира на истом смеру као и Ајнштајн. Милевино дружење са Ајнштајном развиће се у праву љубавну романсу током следећих пар година, и поред повике његове мајке којој је сметало то што је она превише стара за њега, што није Јеврејка, и што има физичку ману (једна нога била јој је нешто краћа од друге). ^[4]

У 1900-тој години, Ајнштајн је стекао диплому Савезног политехничког института која му је омогућавала да се бави наставним радом. Исте године он пријављује за објављивање свој први рад о капиларним силама, под насловом "Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen", или у преводу "Резултати посматрања капиларних појава" (може се наћи у “Аналима физике” том 4, страна 513). У овом свом раду, он покушава да уједини различите законе физике, дакле чини покушај у ономе што ће без прекида настојати да чини током целог свог живота. Преко свога пријатеља, инжињера Мишела Бесоа, Ајнштајн ће се упознати са делом Ернста Маха, којег ће касније називати „најбољом резонаторском кутијом Европе“ за физичке идеје. Током тог времена, Ајнштајн размењује и дели своја научна интересовања са групом блиских пријатеља, укључујући Бесоа и Марићеву. Они тада сами себе називају „Олимпија Академијом“. Ајнштајн и Марићева добијају у то време ванбрачну ћерку, Лизерл Ајнштајн (Lieserl Einstein), рођену јануара 1902. Судбина овога детета до данас је непозната. Неки верују да је она умрла одмах по рођењу, док други верују да су је родитељи дали на усвајање.

[уреди] Запослење и докторат

Ајнштајн после дипломирања није могао одмах да нађе наставничко запослење, понајвише зато што је као младић својом дрскошћу очигледно иритирао већину својих професора. Отац пријатеља са класе зато му је помогао да се домогне запослења као помоћни технички испитивач у Швајцарском бироу за патенте ^[5]1902 године. Ту је Ајнштајн процењивао вредност патената разних проналазача, који су се пријављивали у овај биро, као и могућности примене тих патената у техничким уређајима, радио је дакле посао који је ипак захтевао познавање његове струке, физике. А посебно је био задужен да оцењује патенте који су у некој вези са електромагнетним уређајима.^[6] Он је такође морао овде да научи како да распозна суштину примене патента успркос понекад веома штурог описа, а и његов директор поучио га је како „самог себе да изрази коректно“. Док је оцењивао практичност њиховог рада он је повремено и исправљао грешке у њиховим дизајнима.

Ајнштајн је оженио Милеву Марић 6. јануара, 1903. Ајнштајнова женидба са Марићевом, која је била математичарка, представљала је у исто време и лично али и интелектуално партнерство и везу. За Милеву Ајнштајн је говорио: „Она је створење једнако мени самом и које је једнако независно и јако као што сам и ја“. Роналд Кларк (Ronald W. Clark), Ајнштајнов биограф, тврди да дистанца која је постојала у Ајнштајновом браку са Милевом, за њега била преко потребна, јер да би употпунио свој рад он је морао да постигне неку врсту интелектуалне изолације. Абрам Јофе (Abram Joffe), совјетски физичар који је познаво Ајнштајна, у једној смртовници пише о њему “Аутор радова из 1905 био је... бирократа у Патентном бироу у Берну, Ајнштајн-Марић”, и ово је недавно било узето као доказ сарадничке стране њихове везе. Међутим, према Алберту Мартинезу (Alberto A. Martínez) из Центра за студије Ајнштајна Универзитета Бостон, Јофе је једино тиме приписао ауторство Ајнштајну, јер, како он мисли, био је то уврежени швајцарски обичај да се додаје женино презиме иза мужевљевог имена.^[7] Ипак, размере Милевиног утицаја на Ајнштајново дело још увек су контроверзно и дискутабилно питање.

1903. године, Ајнштајново запослење у Швајцарском патентном бироу постало је стално, мада га је унапређење мимоишло све док “се у потпуности не усаврши за машинску технологију”.^[8] Он стиче свој докторат под менторством Алфреда Клајнера (Alfred Kleiner) на Универзитету Цирих, након пријављивања своје докторске тезе под називом "Једно ново одређивање молекуларних димензија" ("Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen") у 1905. години.

[уреди] Annus Mirabilis научни радови

Током 1905. године, у своје слободно време, он је написао четири чланка која су послужила за заснивање модерне физике, без много научне литературе на коју би се могао позвати, или много колега научника са којима би о томе могао продискутовати. Већина физичара се слаже да су три од ових чланака (о Брауновом кретању, фотоелектричном ефекту и специјалној релативности заслуживали да буду награђени Нобеловом наградом. Али само рад о фотоелектричном ефекту био је споменут од стране Нобеловог комитета приликом додељивања награде, јер је у то време само иза њега стајало много неоспорних, експерименталних, доказа, док је за друге Ајнштајнове радове Нобелов комитет изразио мишљење да би они требало да буду потврђени у току будућег времена.

Неко би могао да сматра ироничним што је награда додељена за фотоелектрични ефекат, не само зато што је Ајнштајн највише познат по теорији релативности, већ такође и зато што је фотоефекат квантни феномен, а Ајнштајн је, због нечега, касније постао разочаран курсем који квантна теорија заузела у своме даљем развоју.

Макс Планк дарује АјнштајнаМакс Планковом медаљом, Берлин 28. јун, 1929.

Ајнштајн је објавио серију ових научних радова у ”Аналима физике” (Annalen der Physik). Уобичајено је да се они данас називају Annus Mirabilis научни радови (од латинске фразе Annus mirabilis што на латинском значи “Година чуда”). Међународна унија за чисту и примењену физику (The International Union of Pure and Applied Physics, IUPAP) обележила је 100. годину од објављивања његових опсежних научних радова у 1905. као Светску годину физике 2005 (World Year of Physics 2005).

Први рад, назван "О једном хеуристичком гледању на произвођење и трансформацију светлости" ("On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light", или у оригиналу на немачком, "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt") био је посебно цитиран у саопштењу поводом доделе Нобелове награде. У овом раду, Ајнштајн проширује Макс Планкову хипотезу ( $E = h ν$ ) о дискретним делићима енергије, на своју властиту хипотезу да се електромагнетна енергија (светлост) такође емитује из материје или апсорбује у дискретним делићима-квантима чији је износ $h ν$ (где је h Планкова константа, a $ν$ je фреквенција светлости, предлажући тако нови закон

$E_{\mathrm{max}} = h\nu - P\,$

као објашњење фотоелектричног ефекта, једнако као и својстава других појава фотолуминисценције и фотојонизације. У каснијим радовима, Ајнштајн користи овај закон да опише Волтин ефекат (1906), настанак секундарних катодних зракова (1909) и високофреквентну границу закочног зрачења (1911). Кључни Ајнштајнов допринос је у његовом тврђењу да је квантизација енергије уопште, суштинско својство светлости, а не само, као што је Макс Планк веровао, нека врста ограничења у интеракцији између светлости и материје. Један други, често превиђани, допринос овога рада представља Ајнштајнова изванредна процена (6.17 $\times$ 10²³) Авогадровог броја (6.02 $\times$ 10²³). Међутим, како Ајнштајн у овом раду „није“ предложио да је светлост састављена од честица, концепт светлости као снопа „фотона“ неће ни бити предложен све до 1909 (видети испод). Његов други чланак 1905, под називом "О кретању—захтевано од стране Молекуларне кинетичке теорије топлоте—малих честица суспендованих у непокретној течности" ("On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid", или на немачком, "Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen"), покрива његову студију Брауновог кретања и обезбеђује емпријске доказе за постојање атома. Пре појаве овог чланка, атом је био прихваћен као користан концепт, али физичари и хемичари су се ватрено расправљали да ли су атоми реални ентитети или нису. Ајнштајново статистичко разматрање понашања атома дало је експериментаторима начин да броје атоме гледајући кроз обични микроскоп. Вилхелм Освалд (Wilhelm Ostwald), један од вођа анти-атомске школе, касније се поверио Арнолду Зомерфелду (Arnold Sommerfeld) да се његова сумња у атоме преобратила у веровање захваљујући Ајнштајновом потпуном објашњењу Брауновог кретања. .^[9] Брауново кретање било је такође објашњено и од стране Луја Башелијера (Louis Bachelier) 1900. године. Ајнштајнов трећи рад исте године, "О електродинамици покретних тела" ("On the Electrodynamics of Moving Bodies", или у оригиналу, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"), био је објављен јуна месеца 1905. Овај рад представља увод у Специјалну теорију релативности, као теорију времена, простора, масе и енергије, која је у сагласности са теоријом електромагнетизма, али не описује појаву гравитације. Док је развијао овај свој чланак, Ајнштајн је о њему писао Милеви као о „нашем раду о релативном кретању“, и ово је навело неке да претпоставе да је и Милева имала своју улогу у стварању овог чувеног научног рада.

Неколицина историчара науке верују да су и Ајнштајн и његова жена обоје били упознати са тиме да је чувени француски математички физичар Анри Поенкаре био већ објавио релативистичке једначине, пар недеља пре него што је Ајнштајн пријавио свој рад за објављивање. Али многи верују да је њихов рад независан и да се разликује од Поенкареовог рада у много преломних момената, наиме, у погледу „етера“, Ајнштајн одриче постојање етера, док га Поенкаре сматра сувишним. Слично томе, још увек је дискутабилно да ли је он знао за рад из 1904 Хендрика Антона Лоренца, који садржи у себи већи део једначина ове теорије и на кога се Поенкаре позива у свом раду. Већина историчара, међутим, верује да се ајнштајновска релативност разликује на много кључних начина од других теорија релативности које су кружиле у то време, и да многа питања у вези са приоритетом овог открића израстају из обмањиве слике Ајнштајна као генија који је радио у потпуној изолацији. ^[10] Мада је сигурно да је Ајнштајн дискутовао о физици са Милевом, не постоје солидни докази о томе да је она учинила неки значајан допринос његовом раду.

У четвртом раду, "Да ли инерција тела зависи од његовог енергетског садржаја?" ("Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?", или у оригиналу "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?"), објављеном крајем 1905, он показује да је из релативистичких аксиома могуће извести чувену једнакост која изражава еквиваленцију између масе и енергије. Енергетски еквивалент (E) неког износа масе (m) једнак је маси помноженој са квадратом брзине светлости (c): E = mc². Међутим, Поенкаре је био први који је објавио ову “енергетску једнакост” 1900. године, у незнатно другачијој форми, наиме као: m = E / c² — видети такође Оспоравање приоритета открића релативности.

[уреди] Средње године

Ајнштајн 1911. на Солвеј конференцији.

Године 1906, Ајнштајн је промовисан у звање техничког испитивача друге класе. У 1908., добио је лиценцу за рад у Берну, Швајцарска, као Приватдоцент (Privatdozent) (неплаћени наставник на универзитету). Током тог времена, Ајнштајн описује зашто је небо плаво у своме раду о појави критичне опалесценције, који показује кумулативне ефекте расипања светлости на појединачним молекулима у атомосфери. .^[11]

У 1911. години, Ајнштајн постаје најпре ванредни професор на Универзитету Цирих, а убрзо после тога и редовни професор на немачкој говорној секцији Карловог универзитета у Прагу. Док је био у Прагу, Ајнштајн објављује рад у коме позива астрономе да провере два предвиђања његове Опште теорије релативности која је још у развоју, а ради се о савијању светлости у гравитационом пољу, мерљивом за време помрачења Сунца, и о гравитационом црвеном помаку Сунчевих спектралних линија у односу на одговарајуће спектралне линије произведене на површини Земље. Млади немачки астроном Ервин Фројндлич (Erwin Freundlich), започиње сарадњу са Ајнштајном и узбуњује друге астрономе широм света у вези са овим Ајнштајновим астрономским проверама.^[12] 1912. године, Ајнштајн се враћа у Цирих у намери да постане редовни професор на ЕТХ Цирих. У то време, он тесно сарађује са математичарем Марселом Гросманом, који га упознаје са Римановом геометријом. У 1912., Ајнштајн почиње да назива време четвртом димензијом (мада је Х.Г. Велс (H.G. Wells) урадио то исто раније, у своме делу “Временска машина”' (“The Time Machine”) из 1895. године) Године 1914., одмах пред почетак Првог светског рата, Ајнштајн се настањује у Берлину као професор на локалном универзитету и постаје члан Пруске академије наука. Он узима пруско држављанство. Од 1914 до 1933, он је на дужности директора Кајзер Вилхелм института за физику у Берлину. Он такође задржава место ванредног професора на Лајденском универзитету од 1920 до 1946, где редовно одржава гостујућа предавања. Године 1917, Ајнштајн објављује "О Квантној механици зрачења" ("On the Quantum Mechanics of Radiation", или у оригиналу,"Zur Quantentheorie der Strahlung," Physkalische Zeitschrift 18, 121–128). Овим чланком уводи се концепт стимулисане емисије, физичког принципа који омогућава појачавање светлости у ласеру. Такође исте године, он објављује и рад у којем користи Општу теорију релативности да би изградио модел целог свемира, припремајући тако позорницу за наступање модерне физичке космологије. У том раду он уводи и познату космолошку константу, коју је касније, како Џорџ Гамов тврди, у једном њиховом разговору назвао “највећом погрешком у његовом животу” (“the biggest blunder of his life”).^[13]^[14]

14. маја 1904, родио се Албертов и Милевин први син, Ханс Алберт Ајнштајн, (Hans Albert Einstein). Њихов други син, Едуард Ајнштајн, (Eduard Einstein) , рођен је 28. јула, 1910. Ханс Алберт ће касније постати професор хидрауличког инжињеринга на Универзитету Калифорније, Беркли, имајући веома мало контаката са својим оцем, али делећи његову љубав ка једрењу и музици. Млађи брат, Едуард, желео је да развије праксу фројдовског психоаналитичара, али је институцијализован због шизофреније и умро је у једном азилу. Ајнштајн се развео од Милеве 14. фебруара, 1919., да би оженио Елзу Ловентал (Elsa Löwenthal), рођену Ајнштајн, (Ловентал је било презиме њеног првог мужа, Макса) 2. јуна, 1919.. Елза је била Албертова прва рођака са мајчине стране, и његова рођака у другом колену са очеве стране. Била је три године старија од Алберта, и неговала га је као болничарка, након што је претрпео делимични слом живаца комбинован са јаким стомачним боловима. У овом браку није било деце.

"Ајнштајнова теорија тријумфује," објављено у Њујорк Тајмсу 10. новембра 1919.

[уреди] Општа релативност

У новембру 1915, Ајнштајн је одржао серију предавања пред Пруском академијом наука на којима је представио нову теорију гравитације, познату као Општа теорија релативности. Последње предавање се завршава његовим увођењем једначина које замењују Њутнов закон гравитације и називају се Ајнштајнове једначине поља. Давид Хилберт, заправо, је објавио једначине поља у чланку који је датиран пет дана пре Ајнштајнових предавања. Али према Торну (Thorne) (117-118), Хилберт је открио исправне једначине тек после “премишљања над стварима које је научио” током недавне Ајнштајнове посете Гетингену. Торн иде и даље па каже: “Сасвим природно, и у складу са Хилбертовим виђењем ствари, резултујући закони закривљености хитро су названи именом “Ајнштајнове једначине поља”, радије него да буду назване по Хилберту. У ствари, да није било Ајнштајна, опште релативистички закони гравитације можда би били откривени тек неколико деценија касније.” Видети Оспоравања приоритета открића релативности за више детаља. Ова теорија све посматраче сматра еквивалентним, а не само оне који се крећу равномерно, односно сталном брзионом. У општој релативности гравитација није више сила (као што је то у Њутновом закону гравитације) него је последица закривљености простор-времена.

Помрачење сунца 1919.

Ајнштајнови објављени радови из опште релативности за време рата нису били доступни нигде изван Немачке. Вести о Ајнштајновој новој теорији стигле су до астронома са енглеског говорног подручја у Енглеској и Америци преко холандских физичара Хендрика Лоренца и Пола Еренфеста као и њиховог колеге Вилема де Ситера, директора Лајденске опсерваторије. Артур Стенли Едингтон из Енглеске, који је био Секретар Краљевског астрономског друштва, затражио је од де Ситера да у корист његових астронома напише серију чланака на енглеском. Он је био фасциниран новом теоријом и постао је водећи поборник и популаризатор теорије релативности. ^[15]

Већини астронома није се свиђала Ајнштајнова геометризација гравитације и сматрали су да његова предвиђања појава савијања светлости и гравитационог црвеног помака не могу да буду тачна. Године 1917, астрономи при Маунт Вилсон опсерваторији (Mt. Wilson Observatory) у јужној Калифорнији објавили су резултате спектроскопских анализа Сунчевог спектра које су, чинило се, указивале на то да нема никаквог гравитационог црвеног помака у Сунчевој светлости. ^[16] У 1918. години, астрономи при Лик опсерваторији (Lick Observatory) у северној Калифорнији начинили су фотографије помрачења сунца видљивог у Сједињеним Државама. Након завршетка рата, они су прогласили своје налазе тврдећи да су Ајнштајнова опште-релативистичка предвиђања о савијању светлости погрешна, али нису никада објавили њихове резултате, правдајући то могућим великим грешкама при мерењу. ^[17]

У мају месецу, 1919, током британских осматрачких експедиција помрачења Сунца (предузетих у Собралу, Бразил, (Sobral, Ceará, Brazil), као и на острву Principe (Принчевско острво), на западној овали Африке, Артур Стенли Едингтон надгледао је мерење савијања светлости звезда приликом њеног проласка у близини Сунца, што резултује у привидном померању положаја посматраних звезда даље од Сунца. Овај феномен назван је ефекат гравитационог сочива и у овом случају опажено померање положаја звезда било је дупло веће него што је било предвиђено Њутновом физиком. ^[18] Ова опажања слагала су се са предвиђањима проистеклим из Ајнштајнових једначина поља из Опште теорије релативности. Едингтон је објавио да резултати потврђују Ајнштајново предвиђање и Тајмс магазин (The Times) известио је о овој потврди Ајнштајнове теорије 7. новембра исте године, насловима "Револуција у науци – Нова теорија Универзума – Њутновске идеје су одбачене". Нобелов лауреат Макс Борн (Max Born) изразио је своје погледе на општу релативност као на "највећи подвиг људског размишљања о природи"; његов колега лауреат Пол Дирак (Paul Dirac) назвао је то "вероватно највећим научним открићем икада учињеним".^[19] Ови коментари и резултујући публицитет зацементирали су Ајнштајнову славу. Он је постао светски славан – неуобичајено достигнуће за једног научника.

Многи научници још увек нису убеђени у све то због разноразних разлога, почевши од оних научних (неслагање са Ајнштајновим тумачењем експеримената, веровање у етер или у то да је апсолутни систем референције неопходан) па све до психо-социјалних (конзерватизам, антисемитизам). Према Ајнштајновом гледишту, већина примедби долазила је од експериментатора који су имали врло мало разумевања теорије која је у то укључена.^[20] Ајнштајнова популарност у јавности, која је наступила после чланка из 1919, створила је озлојеђеност код тих научника, а код неких ова озлојеђеност се задржала и у 1930.-им годинама.^[21]

30. марта, 1921., Ајнштајн одлази у Њујорк да држи предавања о његовој новој Теорији релативности, а исте године он ће бити награђен и Нобеловом наградом. Мада је он сада био најславнији по своме раду на релативности, Нобелова награда му је додељена за ранији рад о фотоелектричном ефекту, јер је његова општа релативност још увек била предмет спорења. Нобелов комитет је, дакле, донео одлуку да наводећи његов најмање оспоравани рад приликом долеле награде, учине то прихватљивијим за научну заједницу.

[уреди] Копенхагенско тумачење

Ајнштајн и Нилс Бор споре се око квантне теорије током 1920-их. Фотографисао Пол Еренфест за време њихове посете Лајдену у децембру 1925

У 1909. години, Ајнштајн представља свој рад “Развој наших погледа на састав и суштину зрачења” (нем. Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung, доступан и у енглеском преводу као: енгл. The Development of Our Views on the Composition and Essence of Radiation) у којем сумира дотадашња гледишта физичара на концепт луминоферусног (пропусног за светлост) етера и, што је још важније, у којем разматра о појави квантизације светлости. У овоме, као и у ранијем 1909. године чланку, Ајнштајн показује да кванти енергије, које је у физику увео Макс Планк, такође поседују и добро дефинисан импулс и да се у многим погледима понашају као да су независне тачкасте честице. Овај чланак обележава увођење модерног „фотонског“ концепта (мада је термин као такав уведен знатно касније, у раду из 1926. године Гилберта Н. Луиса (Gilbert N. Lewis). Чак можда још значајније је то, што Ајнштајн показује да светлост може истовремено да буде и талас и честица, и тачно предсказује да физика стоји на ивици револуције која ће захтевати од ње да уједини ове два дуална својства светлости. Међутим, његов предлог да Максвелове једначине електромагнетног поља треба изменити тако да оне дозволе у граничним случајевима и сингуларитете поља, никада није даље развијан, мада је могао имати утицаја на Луј де Брољијеву таласно-честичну пилот хипотезу Квантне механике.

[уреди] Детерминизам

Почетком 1920-их, како је оригинална квантна теорија све више замењивана са новом теоријом Квантне механике, Ајнштајн је гласно почео да критикује Копенхагенско тумачење (Copenhagen interpretation) нових једначина. Његов опозициони став у гледању на ово питање он ће задржати целог свога живота. Већина види разлоге овог његовог противљења у томе што је он био крути детерминиста (видети детерминизам). При томе они се позивају на писмо упућено Максу Борну). 1926, у којем Ајнштајн наводи примедбу које се историчари највише подсећају:

Квантна механика је заиста импозантна. Али неки унутрашњи глас ми говори да то још није права ствар. Ова теорија каже нам много тога, али нас заиста не доводи нимало ближе тајни Оног Старог (Бога, Створитеља, прим. прев.). Ја сам, по сваку цену, убеђен да се Он (Бог) не игра коцком.

На ово, Нилс Бор, који се највише спорио са Ајнштајном око квантне теорије, одговорио му је, "Престани да говориш Богу шта би он требало да ради!" Бор-Ајнштајнова дебата о фундаменталним аспектима квантне механике десила се током Солвеј конференције. Још један важан део Ајнштајнове тачке гледишта на пробаблизам квантне механике представља чувени ЕПР чланак^[22] који је он написао заједно са Подолским и Розеном (Ајнштајн - Подолски - Розен парадокс). Неки физичари узимају овај рад као додатни доказ тврђења да је Ајнштајн био у суштини детерминиста.

Има места, међутим, и за сасвим другачије гледање на ове Ајнштајнове примедбе упућене “квантним правоверцима”. Јер, Ајнштајн је осим ове, претходно наведене, изјаве давао и неке друге, тако да је Ајнштајнов савременик Волфганг Паули, нашао за њега по овоме питању и речи разумевања. Претходно цитирана изјава “Бог се не игра коцком” дата је прилично рано, а Ајнштајнове касније изјаве тичу се неких других тема. Волфганг Паулијев цитат по овом питању је следећи:^[23]

Ја нисам у стању да препознам Ајнштајна када год ви говорите о њему, било у вашем писму или у манускрипту. Чини ми се као да сте ви сами за себе направили и подигли неку лутку Ајнштајна, коју затим оборите на под са великом помпом. Посебно зато што Ајнштајн није сматрао концепт детерминизма толико фундаменталним као што је често држано да јесте (ово ми је он рекао недвосмислено много пута). ...Он одбија да је икада користио, као критеријум прихватљивости неке теорије, питање "Да ли је она ригорозно детерминистичка?"…он није уопште љут на вас, него само каже да сте ви особа која неће да слуша.

[уреди] Непотпуност и реализам

Многи од Ајнштајнових коментара указују на његово веровање да је квантна механика 'непотпуна' теорија. Ово тврђење је први пут изнето у чувеном, Ајнштајн – Подолски – Розен чланку, (ЕПР парадокс), из 1935. године^[24], а поново се појављује и 1949. године у књизи Алберт Ајнштајн, Филозоф-Научник (Albert Einstein, Philosopher-Scientist).^[25] ЕПР чланак — насловљен са "Може ли се квантно механички опис физичке стварности сматрати потпуним?" (енгл. Can Quantum Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?) — завршава се закључком: "Пошто смо тако показали да таласна функција не обезбеђује потпуни опис физичке стварности, отвара се питање да ли такав опис уопште и постоји или не. Ми верујемо, међутим, да је таква једна теорија ипак могућа."

У Схилповој књизи,^[26] Ајнштајн поставља фасцинантан експериментални предлог у нечему сличан са „Шредингеровом мачком“. У уводу он чини кратко подсећање на проблем (радиоактивног распада) атома. Ако имамо на почетку један нераспаднути атом и ако чекамо одређени период времена, квантна механика даје нам вероватноћу са којом ће овај атом у датом времену подлећи трансформацији путем радиоактивног распада. Ајнштајн затим замишља следећи систем као средство за детекцију распада

Уместо да разматрамо систем који садржи само радиоактивни атом (и његов процес трансформације), боље је разматрати систем који укључује у себе такође и средство за констатацију радиоактивне трансформације – на пример Гајгеров бројач са механизмом за аутоматско регистровање. Нека ово укључује и регистарску траку, померану сатним механизмом, по којој ће ознаке бити исписиване окидањем бројача. Истина, са тачке гледишта квантне механике, овај систем у целини је веома сложен и простор који заузима његова конфигурација је веома великих димензија. Али у принципу нема замерки на третирање целог овог система са тачке гледишта квантне механике. Овде такође, теорија одређује вероватноћу за сваку конфигурацију, за све координате и за сваки временски тренутак. Ако би се узеле у обзир све конфигурације координата, за време довољно велико у поређењу са просечним временом распада једног радиоактивног атома, требало би да буде (највише) једна таква регистрациона ознака на папирној траци. За сваку конфигурацију координата треба да одговара одређена позиција ознаке на папирној траци. Али, уколико теорија доноси само релативну вероватноћу замисливих координатних конфигурација, то такође нуди само релативне вероватноће за положаје ознака на папирној траци, али не и тачно одређене полаожаје ових ознака.

Ајнштајн даље наставља:

…Ако ми покушамо да се позабавимо тумачењем да квантни теоретски опис треба да буде схваћен као потпуни опис неког појединачног система, тада смо присиљени на тумачење да положај ознаке на траци није нешто што припада систему по себи, него да је постојање тог положаја суштински зависно од извршења опажања начињеног на регистрационој траци. Овакво тумачење у ствари није ни на који начин апсурдно са чисто логичке тачке гледишта, али тешко да постоји било ко ко би био склон да ово узме озбиљно у разматрање. Зато што у макроскопском свету једноставно се подразумева да се морамо држати програма реалистичког описа у простору и времену, док у области микроскопских појава, склони смо рађе да одустанемо од овог програма, или да га, у најмању руку, изменимо.

Ајнштајн није никада одбацио у потпуности пробаблистичке технике и начин мишљења. Он лично исказао се као велики “статистичар”.^[27] користећи статистичку анализу у његовом раду о Брауновом кретању и фотоелектрицитету, а у радовима објављеним пре 1905. Ајнштајн је чак