Einstein

Albert Einstein (14. března 1879 Ulm, Německo – 18. dubna 1955 Princeton, New Jersey, USA) byl teoretický fyzik, jeden z nejvýznamnějších vědců všech dob. Často je označován za největšího vědce 20. století, případně spolu s Newtonem za nejvýznamnějšího fyzika vůbec. Mezi jeho příspěvky fyzice patří speciální teorie relativity (1905), myšlenka kvantování elektromagnetického pole a vysvětlení fotoefektu (1905), vysvětlení Brownova pohybu (1905) a snad nejvíce obecná teorie relativity (1915), která doposud nejlépe popisuje vesmír ve velkých měřítkách.

Einstein se podílel i na statistické fyzice a kvantové statistice (Boseho-Einsteinovo rozdělení), diskusi o interpretaci kvantové mechaniky (diskuse s Bohrem, EPR paradox). S Leó Szilárdem vynalezli nový typ chladničky.

V roce 1921 byl oceněn Nobelovou cenou za fyziku za „vysvětlení fotoefektu a zásluhy o teoretickou fyziku“. Obrovským vědeckým úspěchem totiž byly i ostatní tři práce z roku 1905 a v prvé řadě obecná teorie relativity, v době udělení ceny ještě nedoceněná.

Poté, co zformuloval obecnou teorii relativity, se stal známým po celém světě, což je pro vědce nevídaný úspěch. V pozdějších letech jeho sláva zastínila ostatní vědce a Einstein se stal synonymem pro člověka s velmi vysokou inteligencí nebo zkrátka génia. Jeho tvář se stala jednou z nejznámějších na celém světě. V roce 1999 ho časopis Time vybral jako Osobnost století. Jeho popularita často vedla k používání jeho jména v reklamách a obchodu a dokonce i k registraci obchodní známky Albert Einstein.

Na jeho počest po něm byla pojmenována fotochemická jednotka einstein, chemický prvek einsteinium a planetka 2001 Einstein.

Zralá léta

V roce 1906 byl Einstein povýšený na revizora druhé třídy. V roce 1908 bylo Einsteinovi uděleno oprávnění učit v Bernu jako soukromý docent, který neměl nic společného s univerzitou. Einsteinův druhý syn Eduard se narodil 28. července 1910. V roce 1911 se Einstein stal profesorem na Pražské (německé) univerzitě. V té době úzce spolupracoval s Marcelem Grossmanem. V roce 1912 začal Einstein mluvit o času jako o čtvrtém rozměru.

V roce 1914, těsně před vypuknutím 1. světové války se Einstein usadil v Berlíně, kde byl profesorem na místní univerzitě a stal se členem Pruské akademie věd. Jeho pacifismus a židovský původ byl trnem v oku německým nacionalistům, kteří mu navíc záviděli jeho slávu. Jeho osoba se tak poprvé stala terčem organizované kampaně, která měla zdiskreditovat jeho teorie.

Od roku 1914 až 1933 byl ředitelem Fyzikálního ústavu císaře Viléma (Wilhelma) a během této doby obdržel Nobelovu cenu a učinil objevy, které nejvíce otřásly světem.

Dne 14. února 1919 se rozvedl s Milevou, aby se 2. července oženil se svojí sestřenicí Elsou Löwenthalovou, rozenou Einsteinovou (Löwenthalová bylo příjmení po jejím prvním manželovi Maxovi). Elsa byla Albertovou první sestřenicí z matčiny strany a druhou sestřenicí z otcovy strany. Byla o tři roky starší než Albert a pomohla mu se uzdravit po částečném nervovém kolapsu kombinovaném s žaludečními obtížemi. Toto manželství zůstalo bezdětné.

Osud prvního Albertova a Milevina dítěte, dcery Lieserl, je neznámý. Někteří věří, že v dětství zemřela, jiní že byla dána k adopci. Jejich první syn Hans Albert se stal univerzitním profesorem v Kalifornii a uznávaným vědcem v oboru hydrauliky a transportu sedimentů. S otcem se stýkal velmi zřídka. Druhý syn Eduard byl jako schizofrenik umístěn do ústavu, kde později zemřel.

Roku 1922 se Einstein se svou ženou Elsou vydal na lodi Kitano Maru do Japonska. Cesta je přivedla také do dalších přístavů, například Singapuru, Hongkongu a Šanghaje.

Obecná relativita

V listopadu 1915 Einstein přednesl na Pruské akademii věd sérii přednášek, ve kterých popsal svou teorii obecné relativity. Poslední přednáška vyvrcholila jeho rovnicí, která nahradila Newtonův gravitační zákon. Tato teorie považovala za sobě rovné všechny pozorovatele, ne jen ty, kteří se pohybovali rovnoměrně přímočaře. V obecné relativitě už gravitace není síla, jako byla v Newtonově gravitačním zákoně, ale pouhý důsledek zprohýbaného časoprostoru. Teorie položila základy ke studiu kosmologie a dala vědcům nástroje k porozumění mnoha vlastností vesmíru, z nichž mnoho bylo objeveno až po Einsteinově smrti. Obecná relativita se stala metodou, která zasáhla celou fyziku.

Teorie byla odvozena pomocí teoretických úvah a racionálních analýz a nebyla zprvu podepřena pokusy a pozorováním, takže vyvolávala u vědců skepticismus. Její rovnice ale umožňovaly předpovědi a jejich následné testování. Prvním velkým testem bylo měření ohybu paprsků ze vzdálených hvězd při průchodu okolo Slunce, které slouží jako gravitační čočka. Toto měření mohlo být provedeno jen během slunečního zatmění. Úkolu se zhostil Arthur Eddington a jeho měření teorii potvrdilo. 7. listopadu 1919 noviny The Times o potvrzení vydaly článek a od té doby se slavná Einsteinova teorie, která převrátila fyziku naruby, stala terčem všemožných testů. Všechna měření tuto teorii zatím potvrzují až na experiment OPERA, v němž byla zachycena neutrina rychlejší než světlo popírající tuto teorii. Pravděpodobně se jedná o chybu měření, která se nyní hledá.

Mnoho fyziků ale stále nebylo o správnosti teorie přesvědčeno, jejich důvody se lišily. Někteří nesouhlasili s Einsteinovými interpretacemi experimentů, jiní jen prostě nemohli uvěřit, že svět bez absolutna nemůže existovat. Podle Einsteina zkrátka mnoho z nich neporozumělo použité matematice. Einsteinova veřejná sláva, která následovala po zmíněném zatmění, přinesla do řad jeho odpůrců nevoli, která přetrvala až do 30. let.

Einsteinův vztah ke kvantové fyzice byl také zajímavý. Byl prvním, dokonce i před Maxem Planckem, kdo udělal z kvantové teorie revoluční věc. Jeho myšlenka světelného kvanta zcela změnila klasické chápání fyziky. V roce 1909 na shromáždění fyziků Einstein řekl, že se musí najít cesta k pochopení vln a částic dohromady.

Na začátku 20. let se Einstein stal vedoucí postavou na známém semináři na Berlínské univerzitě, který se konal pravidelně každý týden. 30. března 1921 Einstein odjel do New Yorku přednášet o své nové teorii relativity. Ten samý rok mu byla udělena Nobelova cena za jeho práci. Ačkoli je nyní nejznámější pro svou relativitu, cenu dostal za jeho dřívější práci o fotoelektrickém jevu. V roce 1921 byla jeho relativita stále příliš sporná, než aby za ni mohl být odměněn. Proto se komise Švédské královské akademie věd dohodla, že méně kontroverzní starší práce je z politického hlediska lepší.

Kodaňská interpretace

V polovině dvacátých let, když byla původní kvantová teorie nahrazena novou kvantovou mechanikou, Einstein zavrhl kodaňskou interpretaci nových rovnic, protože se mu nelíbila pro její pravděpodobnostní a nenázorný přístup k fyzikálním jevům. Einstein souhlasil, že tato teorie je nejlepší, kterou lidstvo mělo, ale hledal vysvětlení, které by bylo „ucelenější“, rozuměj deterministické. Věřil, že taková fyzika musí existovat, protože ho už dříve vedla k úspěchům s atomy, fotony a gravitací a nechtěl se této víry vzdát.

Einstein v roce 1926 napsal Maxu Bornovi: „Kvantová mechanika je jistě velkolepá. Ale vnitřní hlas mi říká, že to ještě není to pravé. Ta teorie vysvětluje mnohé, ale neposunuje nás ani o kousek blíž k Jeho tajemství. Jsem v každém případě přesvědčen, že On v kostky nehraje.“ Nebylo to odmítnutí pravděpodobnostních teorií, Einstein také dříve v pracích o Brownově pohybu a fotoelektřině využíval statistické analýzy. Už v článcích, které publikoval před zázračným rokem 1905, sám objevil Gibbsovy soubory. Ale nevěřil, že fyzikální realita se v základu chová náhodně.

Boseho-Einsteinova statistika

V roce 1924 Einstein dostal krátký článek mladého indického fyzika Boseho, v němž popisoval světlo jako plyn fotonů, a žádal Einsteina o pomoc při jeho publikaci. Einstein zjistil, že stejná statistika se dá použít na atomy a publikoval německy (tehdy lingua franca fyziky) psaný článek, ve kterém popsal Boseho model a vysvětlil jeho důsledky. Boseho-Einsteinova statistika popisuje jakýkoliv soubor těchto identických částic známých jako bosony. Einstein také pomáhal Erwinu Schrödingerovi při hledání kvantového Boltzmannova rozdělení modelující plyn pomocí směsi klasické a kvantové mechaniky. Einstein však poznal, že toto rozdělení není tak důležité jako Boseho-Einsteinův model, a odmítl se pod článek podepsat.

Pozdější léta

Einstein a jeho někdejší student Leó Szilárd v roce 1926 spoluvynalezli unikátní typ chladničky, nazývaný též Einsteinova chladnička. 11. listopadu 1930 ji tito dva vědci patentovali pod č. US1781541. Patent zahrnoval termodynamický cyklus chladící bez jakýchkoli pohybujících se součástek při konstantním tlaku a pouze spotřebovávající teplo. Chladicí cyklus využíval čpavek, butan a vodu.

Když v roce 1933 Adolf Hitler získal moc, nenávist k Einsteinovi dosáhla nové úrovně. Byl nařčen národně-socialistickým režimem z tvoření „židovské fyziky“ proti „německé, árijské fyzice“. Nacisté (zmiňme laureáty Nobelových cen Johanna Starka a Philippa Lenarda) pokračovali v pokusech zdiskreditovat jeho teorie a politicky zakázat ty německé fyziky, kteří je vyučovali (jako třeba Werner Heisenberg). Einstein v té době již uprchl do USA, kde získal povolení k trvalému pobytu. Přijal místo na nově založeném Institutu pro vyšší studia v Princetonu v New Jersey. V roce 1940 se stal americkým občanem, přestože si uchoval své švýcarské občanství.

Einstein strávil posledních 40 let svého života v pokusech sjednotit gravitaci a elektromagnetismus nějakým důvtipným poznáním kvantové mechaniky. Hledal klasické spojení těchto dvou základních sil.

Institut pro vyšší studia (Institute for Advanced Study)

Jeho práce v Institutu pro vyšší studia byla zaměřená na sjednocení fyzikálních zákonů, které nazýval Velkou sjednocující teorií. Einstein trávil svůj čas hledáním sjednocení fundamentálních sil. Pokoušel se vytvořit model, který by popisoval všechny síly jako různé projevy jedné jediné síly. Jeho pokus byl odsouzen k nezdaru už jen pro to, že silná a slabá interakce nebyly samostatně pochopeny až do začátku sedmdesátých let, 15 let po jeho smrti. Nicméně toto hledání zůstává ústředním problémem moderní fyziky a dnes ho ztělesňuje zejména teorie superstrun.

Zobecněná teorie

Nejprve Einstein začal tvořit zobecněnou teorii relativity s univerzálními zákony gravitace a elektromagnetické síly, aby demonstroval sjednocení a zjednodušení fundamentálních sil. V roce 1950 popsal svou práci v článku v časopise Scientific American. Postupoval s vírou v jediné statistické měření odchylky pro celý soubor fyzikálních zákonů a prošetřoval podobné vlastnosti elektromagnetických a gravitačních sil, například, že mají nekonečný dosah a dodržují zákon převrácených čtverců.

Einsteinova zobecněná teorie gravitace je univerzální matematické pojetí teorie pole. Pomocí logiky se snažil zredukovat různé jevy do těch, které jsou nám důvěrně známé. Zkoušel sjednotit gravitaci a elektromagnetismus způsobem, který také vedl k novému neotřelému porozumění kvantové mechanice.

Einstein předpokládal strukturu čtyřrozměrného časového kontinua vyjádřeného axiomy, které byly reprezentovány vektory s pěti složkami. Částice se v jeho výzkumu staly omezenou oblastí v prostoru, ve které byla síla pole nebo hustota energie obzvláště velká. Subatomární částice považoval za objekty vložené do sjednoceného pole, ovlivňující ho a existující jakožto podstatné součásti sjednoceného pole. Einstein také hledal přirozené zobecnění symetrických tenzorových polí, přičemž považoval za základní kombinaci dvou složek pole, nikoli jejich symetrické a antisymetrické části odděleně. Zkoumal způsob, jak vyjádřit rovnice, které chtěl odvodit z variačního principu.

Einstein se postupem času stával ve svém výzkumu více a více izolovaným a byl díky svému úsilí charakterizován jako „šílený vědec“. Jeho snahy o konstrukci sjednocené teorie obecné relativity a kvantové mechaniky byly zcela neúspěšné.

Poslední léta

V roce 1948 Einstein pracoval v komisi, která založila Židy podporovanou soukromou a na výzkum zaměřenou Brandeisovu univerzitu. 30. března 1953 vydal revidovanou sjednocenou teorii pole.

Einstein zemřel v Princetonu 18. dubna 1955. Zanechal zobecněnou teorii gravitace nevyřešenou. Kremace jeho těla proběhla ještě tentýž den v Trentonu v New Jersey. Jeho popel byl rozptýlen na utajeném místě.

Jeho mozek se nicméně zachoval v nádobě Dr. Thomase Stolze Harveye, patologa, který prováděl pitvu Einsteina. Harvey na něm neshledal nic nenormálního, ale další analýzy v roce 1999 týmem na McMasterově Univerzitě odhalily, že jeho jedna část Einsteinovi chyběla a kvůli její kompenzaci byl Einsteinův temenní lalok o 15% větší než obyčejně bývá. Tato oblast mozku je zodpovědná za matematické myšlení, vizuálně prostorové vnímání a představy pohybu.

Osobnost

Albert Einstein byl respektovaný pro svou přátelskost zakořeněnou v jeho pacifismu. Byl skromný, co se jeho schopností týkalo a měl jasné názory na módu — například zmenšil svůj šatník natolik, aby se nemusel rozhodoval, co si vzít na sebe. Nejedl maso, respektive těla zabitých zvířat - hlásil se k vegetariánství. Občas měl hravý smysl pro humor a vyžíval se v hraní na housle a v jachtingu. Byl také typickým „roztržitým profesorem“. Často zapomínal na každodenní věci, třeba klíče, a soustředil se tak mocně na řešení fyzikálních problémů, že nedbal na své okolí.

Náboženské názory

Einsteinův náboženský názor je většinou považován za deistický, ačkoli se sám ve svých prohlášeních z 50. let označoval za agnostika. Věřil prý „v Boha, který se mu zjevuje v harmonii všeho, co existuje, ne v Boha, který řídí osud a činy lidí“, což je názor spíše panteistický. Einstein chtěl „vědět, jak Bůh stvořil svět“: poté, co byl tázán na náboženské otázky Martinem Buberem, Einstein zvolal „My fyzikové se jen snažíme obtáhnout čáry, které nakreslil On.“ A pokračoval „Buddhismus popisuje, co je v budoucnosti očekáváno ve vesmírném náboženství: Převýší osobního Boha, vyvaruje se dogmat a teologie; bude se zabývat jak přírodou, tak duchovnem, a bude založeno na posvátném smyslu a povstane ze zkušeností všech věcí, přírodních i duchovních, jako jejich smysluplné sjednocení.“ Svou víru pak shrnul takto: „Mé náboženství sestává z pokorného obdivu neomezeného vyššího ducha, který se odhaluje jako drobné detaily, které jsme schopni postřehnout svou chatrnou a vetchou myslí.“ V roce 2008 byl objeven Einsteinův dopis z roku 1954, v němž náboženství označil za pošetilou pověru: „Slovo Bůh pro mne není nic víc než označení výtvoru lidské slabosti. Bible je sbírka legend, které jsou sice úctyhodné, ale přesto velice primitivní. Žádná její interpretace, byť by byla sebelepší, nemůže (podle mého názoru) tento fakt změnit.“. Einstein také odmítl ideu ateismu a na toto téma prohlásil „Rozdíl mezi mnou a většinou takzvaných ateistů je pocit naprosté pokory před neuchopitelným tajemstvím a harmonií kosmu.“

Politické názory a angažmá

Einstein se považoval za pacifistu a v pozdějších letech za socialistu. Jednou řekl: „Věřím, že Gándhího názory byly ty nejosvícenější z názorů všech politiků naší doby. Měli bychom se pokoušet dělat věci v jeho duchu: nepoužívat násilí v boji za naši věc, ale neúčastnit se ničeho, o čem si myslíme, že je zlé.“ Einsteinovy názory na další otázky včetně socialismu, mccarthismu a rasismu byly totalitními režimy zatajovány, nebo selektivně využívány. Einstein byl spoluzakladatel liberální Německé demokratické strany.

Americká FBI měla složku o 1427 stranách o jeho aktivitách a doporučila, aby mu bylo zamezeno přistěhovat se do USA podle zákonu o vyloučení cizinců, a kromě jiného tvrdila, že Einstein „věří v, radí, chrání nebo učí doktrínu, která by dovolila, aby se nerušeně přikradla anarchie, která by vyústila ve vládu pouze podle jména.“

Einstein se stavěl proti tyranským formám vlády a z tohoto důvodu (a svému židovskému původu) byl i proti nacistickému režimu a uprchnul z Německa krátce po jeho nastolení. Původně podporoval konstrukci atomové bomby, aby zajistil, že Hitler ji nebude mít dříve, dokonce poslal ještě před válkou 2. srpna 1939 dopis prezidentovi Rooseveltovi (dopis byl spíše napsaný Leó Szilárdem), ve kterém ho povzbuzuje spustit program na vytvoření jaderné zbraně. Roosevelt pak ustanovil komisi, která měla vyšetřit, zda lze uran použít jako zbraň, která byla později nahrazena projektem Manhattan.

V padesátých letech protestoval také proti inscenovaným tzv. politickým procesům v totalitním Československu – mimo jiné se snažil zabránit justičním vraždám tehdejšího režimu, v telegramu zaslaném v červnu 1950 jeho představiteli Klementu Gottwaldovi: „Prosím Vás o nevykonání rozsudku vyneseného nad Miladou Horákovou, Závišem Kalandrou, Oldřichem Peclem a Janem Buchalem. Byli obětmi nacismu, vězni německých koncentračních táborů. Jsem hluboce přesvědčen, že si zaslouží žít.“

Po válce Einstein loboval za jaderné odzbrojení a světovou vládu: „Nevím, čím se bude bojovat ve třetí světové válce, ale ve čtvrté to budou klacky a kameny.“

Albert Einstein podporoval sionismus a židovské osídlení prastarého sídla judaismu a byl aktivní při zakládání Hebrejské univerzity v Jeruzalémě, která roku 1930 vydala svazek O sionismu: Proslovy a přednášky profesora Alberta Einsteina a které Einstein odkázal své dokumenty. Na druhou stranu, opovrhoval nacionalismem a vyjadřoval pochyby, zda je židovský stát nejlepším řešením. Původně si představoval, že budou Židé a Arabové žít spolu na stejné půdě. Po smrti Chajima Weizmanna mu bylo nabídnuto, aby se stal izraelským prezidentem, ale Einstein nabídku odmítl.

Albert Einstein s Albertem Schweitzerem a Bertrandem Russellem bojoval proti jaderným testům a bombám. Spolu s mírovou skupinou Pugwash Conferences on Science and World Affairs a Bertrandem Russellem vydal Russelův-Einsteinův manifest a zorganizoval několik konferencí.

Popularita a kulturní dopad

Zábava

Albert Einstein se stal inspirací pro témata mnoha knih, filmů a her, včetně filmů Nicolase Roega Nedůležitost, Freda Schepisi I.Q. a románu Alana Lightmana Einsteinovy sny. Einstein byl dokonce námětem opery Philipa Glasse Einstein na pláži.

Einstein je často používán jako model zobrazující excentrické fiktivní vědce. Jeho vlastní charakter a odlišný účes prozrazovaly excentricitu nebo dokonce bláznovství a byly proto často kopírované a přeháněné.

Během Einsteinových 72. narozenin v roce 1951 se ho pokoušel neznámý fotograf přemluvit, aby se na snímku usmál. Protože Einstein tohle dělal pro fotografy již mnohokrát, vyplázl na něho místo toho jazyk. Obrázek se stal ikonou v moderní kultuře pro jeho kontrast, kdy geniální vědec je zachycen v humorném okamžiku. Yahoo Serious, australský filmař, použil tuto fotografii jako inspiraci k záměrně anachronickému filmu Mladý Einstein.

Obchodní známka jména

„Albert Einstein“ je registrovaná obchodní známka, kterou vlastní The Roger Richman Agency, Inc. Tato společnost řídí komerční použití tohoto jména. Reklamy a inzerce, které obsahují jméno, podobu a obrázek Alberta Einsteina, musí být licencovány touto agenturou. V tomto konkrétním případě agentura zastupuje Hebrejskou univerzitu v Jeruzalémě, kterou Einstein aktivně podporoval. Tato instituce má zisk ze všech licenčních poplatků. Navíc agentura může zcela zabránit užití Alberta Einsteina způsobem, který by se neshodoval s veřejnou představou této obchodní známky. Na stránce agentury věnované Albertu Einsteinovi je napsáno, že „Kdykoli je jméno 'Albert Einstein™' kopírováno, musí u něho vždy být symbol ™“.

Památka

V letech 1972 až 1984 byly v oběhu bankovky o nominální hodnotě 5 izraelských lir, na jejichž aversní straně byl vyobrazen Einsteinův portrét. Na reversní straně bankovky je vyobrazen reaktor jaderného výzkumného centra Sorek.

Zdroj: Wikipedia.org