ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

ALBERT EINSTEIN

Albert Einstein, cel mai mare om de stiinta al secolului al XX-lea si una dintre cele mai remarcabile minti din toate timpurile, este in primul rind cunoscut ca autor al teoriei relativitatii. De fapt, este vorba despre doua teorii: teoria relativitatii restrinse sau speciale, formulata in 1905, si teoria relativitatii generalizate, formulata in 1915, care ar putea fi denu­mita cu un termen mai adecvat legea gravitatiei in viziunea lui Einstein. Ambele teorii sint extrem de complicate si nu vom face nici o tentativa sa le explicam aici. Consideram insa necesare citeva comentarii pe mar­ginea relativitatii restrinse.

O cunoscuta maxima spune ca "totul este relativ'. Teoria lui Einstein nu reprezinta insa o repetare a acestei platitudini filozofice, ci este o exprimare matematica precisa a relativitatii masuratorilor stiintifice. Este evident ca perceptiile subiective ale timpului si spatiului depind de obser­vator. Totusi, inaintea lui Einstein, majoritatea oamenilor credeau ca in spatele acestor impresii subiective se afla distante reale si un timp absolut, care ar putea fi masurate obiectiv cu ajutorul unor instrumente precise. Teoria lui Einstein a revolutionat gindirea stiintifica prin negarea existentei unui timp absolut. Urmatorul exemplu demonstreaza cit de radical a revi­zuit aceasta teorie ideile noastre despre timp si spatiu.

Sa ne imaginam o nava spatiala, nava X, care se indeparteaza de Pamint cu o viteza de 100000 de kilometri pe secunda. Viteza este masurata de observatorii aflati atit pe nava, cit si pe Pamint, iar rezultatele lor concorda, intre timp, o alta nava spatiala, nava Y, se misca exact in aceeasi directie ca si nava X, dar cu o viteza mult mai mare. Daca observatorii de pe Pamint masoara viteza navei Y, ei constata ca aceasta se indeparteaza de planeta noastra cu o viteza de 180000 de kilometri pe secunda. Obser­vatorii de pe nava Y vor ajunge la aceeasi concluzie.

Acum, intrucit ambele nave se misca in aceeasi directie, s-ar parea ca diferenta dintre vitezele lor este de 80000 de kilometri pe secunda si ca nava mai rapida ar trebui sa se indeparteze de nava mai lenta cu aceasta viteza.

Cu toate acestea, potrivit teoriei lui Einstein, atunci cind observatiile sint efectuate de pe cele doua nave, autorii lor vor conveni ca distanta dintre ele creste cu o viteza de 100000, nu de 80 000 de kilometri pe secunda.

La prima vedere, un astfel de rezultat pare ridicol, iar cititorul ar putea banui ca la mijloc se afla cine stie ce formulare alambicata sau ca anumite detalii esentiale ale problemei au fost omise. Nicidecum. Rezultatul nu are limic de a face cu detaliile constructive ale navelor spatiale sau cu fortele blosite la propulsarea acestora. Nici nu trebuie pus pe seama unor erori le observatie sau unor defectiuni ale instrumentelor de masurare. Nu este vorba de nici un truc. Conform teoriei lui Einstein, rezultatul anterior care poate fi calculat cu usurinta din formula sa pentru compunerea vite­zelor) este doar o consecinta a naturii fundamentale a timpului si spatiului. Ce-i drept, toate acestea par teribil de teoretice, si ani de-a rindul multi ku respins teoria relativitatii ca pe un soi de ipoteza emisa intr-un "turn de nldes', fara aplicabilitate practica. Dar bineinteles ca nimeni nu a mai facut iceasta greseala dupa 1945, cind bombele atomice au fost aruncate asupra >raselor Hiroshima si Nagasaki. Una dintre concluziile teoriei relativitatii ui Einstein este aceea ca energia si materia sint intr-un anume sens echi-^ralente si ca relatia dintre ele este data de formula E = Mc¹, in care E eprezinta energia, M este masa, iar c viteza luminii, intrucit c, care este ;gala cu 300000 km/s, reprezinta o valoare foarte mare, c² ne apare pur si implu ca o valoare enorma. Rezulta de aici ca pina si o conversie partiala unei mici cantitati de materie va elibera o energie uriasa.

Desigur, nu se poate construi o bomba atomica sau o centrala electrica ucleara pornind doar de la formula E = Mc¹. Nu trebuie sa uitam rolul isemnat pe care 1-au jucat multe alte persoane in dezvoltarea energiei tomice. Cu toate acestea, importanta contributiei lui Einstein este indiscuta-ila. Mai mult decit atit, scrisoarea adresata in 1939 de catre Einstein resedintelui Roosevelt, in care se evidentia posibilitatea construirii de arme tomice, subliniindu-se cit de important este ca Statele Unite sa puna la unct asemenea arme inaintea Germaniei, a contribuit la initierea Proiectu-li Manhattan, care s-a soldat cu realizarea primei bombe atomice.

Relativitatea speciala a declansat controverse aprinse, dar toata lumea cazut de acord asupra unui punct: era cea mai uluitoare teorie stiintifica inceputa vreodata. Totusi, aceasta impresie a fost falsa, pentru ca teoria merala a relativitatii formulata de Einstein porneste de la premisa ca Sectele gravitationale nu se datoreaza fortelor fizice in sensul curent al :rmenului, ci sint o consecinta a curburii spatiului insusi - o idee cu levarat uluitoare!

Cum se poate masura curbura spatiului? Ce inseamna, de fapt, sa spui spatiul este curbat? Einstein nu s-a multumit doar sa formuleze o astfel i teorie, ci a transpus-o intr-o formula matematica clara, care permitea

elaborarea unor predictii explicite precum si experimentarea ipotezei de lucru. Observatiile ulterioare - cele mai cunoscute fiind cele efectuate in timpul eclipselor de soare - au confirmat in repetate rinduri corectitudinea ecuatiilor lui Einstein.

Teoria relativitatii generalizate se diferentiaza in mai multe privinte de toate celelalte legi stiintifice, in primul rind, teoria lui Einstein nu este rezultatul unor experimente minutioase, fiind elaborata mai degraba din considerente de simetrie si de eleganta matematica - pe baze rationaliste, asa cum au incercat sa procedeze filozofii greci si invatatii medievali. (Procedind astfel, el a mers impotriva curentului empiric, dominant in stiinta moderna.) Dar in timp ce grecii, preocupati sa caute frumusetea si simetria, nu au izbutit niciodata sa gaseasca o teorie mecanica a carei valabilitate sa poata fi demonstrata prin experimente, teoria lui Einstein a reusit pina acum sa supravietuiasca testului crucial al experimentului, in general, teoria relativitatii generalizate este recunoscuta ca fiind cea mai frumoasa, mai eleganta, mai puternica si mai satisfacatoare din punct de vedere intelectual dintre toate teoriile stiintifice.

Relativitatea generalizata se mai diferentiaza si in alta privinta. Ma­joritatea celorlalte legi stiintifice au doar o valabilitate aproximativa. Ele se confirma in multe circumstante, dar nu in toate. Totusi, din cite cunoastem pina in prezent, nu exista nici o exceptie de la teoria relativitatii generalizate. Nu poate fi invocata nici o imprejurare, fie ea teoretica, fie experimentala, in care previziunile relativitatii generalizate sa fie doar aproximativ valabile. Viitoarele experimente s-ar putea sa infirme aceasta infailibilitate, dar pina in prezent teoria relativitatii generalizate ramine cea mai apropiata de ideea de adevar suprem, visul oricarui om de stiinta.

Desi Einstein este in primul rind cunoscut pentru cele doua forme ale teoriei relativitatii, si celelalte realizari stiintifice ale sale i-ar fi asigurat renumele de mare om de stiinta. De fapt, Einstein a primit Premiul. Nobel pentru fizica in principal pentru articolul in care explica efectul fotoelec-tric, un important fenomen care anterior ii pusese in incurcatura pe fizi­cieni, in acel articol, el a postulat existenta fotonilor - particulele de lumina. Dat fiind ca de multa vreme se stabilise prin experimentele de interferenta ca lumina este compusa din unde electromagnetice si intrucit se considera ca "evident' faptul ca undele si particulele sint concepte antitetice, ipoteza lui Einstein reprezinta o ruptura radicala si paradoxala fata de teoria clasica. Nu numai ca legile stabilite de el pentru efectul fotoelectric si-au gasit importante aplicatii in practica, dar ipotezele sale despre fotoni au influentat in mare masura dezvoltarea mecanicii cuantice, iar in prezent se integreaza in aceasta teorie.

In evaluarea importantei lui Einstein, este relevanta o comparatie cu Isaac Newton, in esenta, teoriile lui Newton au fost usor de inteles, ge­nialitatea lui constind in faptul ca el le-a elaborat cel dintii. in schimb,

teoriile lui Einstein sint foarte greu de inteles, chiar si atunci cind sint explicate pe indelete. Cu atit mai di­ficila a fost elaborarea lor! in vreme ce unele din ideile lui Newton se aflau in contradictie vadita cu conceptiile stiintifice dominante ale epocii, teo­ria sa nu a parut niciodata lipsita de coerenta. Teoria relativitatii, pe de alta parte, abunda in paradoxuri. Geniul lui Einstein a constat si in faptul ca la inceput, cind teoriile sale nu erau decit ipotezele neverificate ale unui adolescent necunoscut, nu s-a lasat influentat de aceste aparente contra­dictii si nici nu si-a revizuit atitudi­nea, in schimb, el a reflectat atent asu­pra teoriilor sale pina cind a reusit sa demonstreze ca aceste contradictii erau doar aparente si ca in fiecare caz exista o modalitate subtila, dar corecta de rezolvare a paradoxului.

Desi lui Einstein nu i se poate recunoaste in totalitate meritul de a fi ventat teoria relativitatii, cu siguranta ca lui ii revine cea mai mare ntributie. Pare indreptatita deci afirmatia ca, raportate la oricare alte ;i de importanta comparabila, teoriile relativitatii au fost in principal ;atia unui geniu singular, iesit din comun.

Einstein s-a nascut in 1879, in orasul german Ulm. El a urmat o scoala in Elvetia si a devenit cetatean elvetian in 1900. Si-a luat doctoratul in 05, la Universitatea din Zurich, dar nu a reusit sa-si gaseasca un post iversitar. in acelasi an el si-a publicat articolele despre relativitatea strinsa, despre efectul fotoelectric si despre teoria miscarii browniene. decurs de citiva ani, aceste articole, indeosebi cel despre relativitate, iu creat reputatia unuia dintre cei mai straluciti si mai originali oameni stiinta ai lumii. Teoriile sale au fost foarte controversate. Nici unul ntre oamenii de stiinta moderni, cu exceptia lui Darwin, nu a provocat ai multe dispute decit Einstein. in pofida acestui lucru, in 1913 Einstein fost numit profesor la Universitatea din Berlin, devenind in acelasi timp rector al Institutului de Fizica Kaiser Wilhelm si membru al Academiei Stiinte a Prusiei. Aceste posturi i-au oferit libertatea de a-si dedica in tregime timpul cercetarii, daca ar fi preferat acest lucru. Guvernul german a avut putine motive sa regrete ca i-a facut lui Ein-

stein aceasta oferta generoasa, pentru ca dupa numai doi ani el a reusit sa formuleze teoria relativitatii generalizate, fiind incununat cu Premiul Nobel in 1921. in a doua jumatate a vietii sale, Einstein a capatat o faima mon­diala si, dupa toate probabilitatile, a fost cel mai celebru om de stiinta care a trait vreodata.

intrucit Einstein era evreu, situatia lui in Germania a devenit precara

data cu ascensiunea politica a lui Hitler. in 1933, el s-a mutat la Prin-
ceton, New Jersey, pentru a lucra la Institutul pentru Studii Avansate, iar
in 1940 a devenit cetatean al Statelor Unite. Prima casatorie a lui Einstein
s-a incheiat prin divort, dar a doua a fost aparent fericita. A avut doi
baieti. A murit in 1955, la Princeton.

Einstein a manifestat intot­deauna interes fata de lumea din jurul sau si si-a exprimat frecvent opiniile cu privire la chestiunile politice. A fost un opozant constant al tiraniei politice, un pacifist ardent si un sustinator ferm al sionismului, in materie de imbracaminte si de conventii sociale, s-a remar­cat ca un individualist. Avea un fin simt al umorului, o modes­tie moderata si un oarecare ta­lent ca violonist. Inscriptia de pe piatra funerara a lui Newton se potriveste si mai bine lui Einstein: "Muritorii sa se bucure ca a existat o asemenea podoaba pentru Specia Umana'.