Context
Pe 30 iunie 1905, Albert Einstein publica, în ziarul „Time”, lucrarea „Asupra electrodinamicii corpurilor în mişcare”, cunoscută, mai târziu, sub numele de „Teoria Relativităţii”. Avea să fie un punct de cotitură major în istoria omenirii, care a dus la schimbări revoluţionare în conceptele despre timp, spaţiu şi gravitaţie.
Un fizician genial, fin observator al naturii
În 1905, Einstein își dă doctoratul la Universitatea din Zürich, cu o teză asupra determinării dimensiunilor moleculare. Dar teza de doctorat era doar un semn timid pentru a ce avea să urmeze în acel an, respective cele cinci scrieri trimise de Einstein la anuarul de fizică german „Annalen der Physik”:
– 17 martie: Einstein trimite spre publicare articolul „Un punct de vedere euristic privind producerea și transformarea luminii”, în care sugerează (din considerente termodinamice) că lumina poate fi considerată ca fiind compusă din cuante de energie independente. Articolul avea să apară la sfârșitul lunii mai.
– 30 aprilie: Einstein trimite al doilea articol, în care arată cum se pot calcula Numărul lui Avogadro și dimensiunea moleculelor, studiind mișcarea lor într-o soluție. Acest articol a fost acceptat și ca teza de doctorat, apărând în Annalen der Physik doar în ianuarie 1906. Este pe locul trei ca celebritate, dar pe unul din primele locuri privind numărul de citări de care s-a bucurat în acei ani. Einstein dedică teza de doctorat prietenului său Marcel Grosmann, fost coleg la ETH.
– 11 mai: Einstein trimite spre publicare articolul său despre mișcarea browniană – „Despre mișcarea particulelor mici suspendate în lichide staționare, conform cerințelor teoriei cinetico-moleculare a căldurii”;
– 30 iunie: la redacția publicației științifice germane „Annalen der Physik” sosea o revoluționară lucrare, semnată de Albert Einstein și intitulată „Zur Elektrodynamik bewegter Körper” (Asupra electrodinamicii corpurilor în mişcare). Rămasă în posteritate sub denumirea de Teoria Relativităţii, întrucât determina schimbări radicale în conceptele de timp, spaţiu şi gravitaţie, lucrarea era publicată în același an, pe 26 septembrie. Ideile de bază au fost formulate de Einstein încă de când avea 16 ani (deci cu 10 ani în urmă).
– 27 septembrie: Articolul trimis de data aceasta are doar trei pagini și se intitulează „Depinde inerția unui corp de conținutul său energetic?” (Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?). Articolul conține – conform unui obicei care avea sa se întâlnească frecvent la Einstein – gândurile sale de după publicarea marelui articol despre relativitatea specială.
În 19 decembrie 1905 scrie al doilea articol dedicat mișcării browniene, dar acest articol va fi publicat în ianuarie 1906.
Teoriile lui Einstein răstoarnă importante concepte din fizică și chimie și pregătesc omenirea pentru lumea modernă.
Ideea că legile mecanicii sunt fundamentale era cunoscută drept concepția mecanicistă asupra lumii, în timp ce ideea că legile electricității sunt fundamentale era cunoscută drept concepția electromagnetică asupra lumii. Totuși, niciuna dintre ele nu putea oferi o explicație coerentă asupra felului cum radiația (de exemplu lumina) și materia interactionează atunci când sunt văzute din sisteme de referință inerțiale diferite, adică interacțiile sunt urmărite simultan de un observator în repaus și un observator care se mișcă cu o viteză constantă.
Einstein și-a dat seama ca are de redactat mai degrabă o teorie a măsurării, bazată pe ideea că toate măsurătorile timpului și spațiului depind de judecăți asupra simultaneității a două evenimente diferite. Aceasta l-a condus la dezvoltarea unei teorii bazate pe două postulate:
- Principiul relativității, care afirmă că legile fizicii sunt aceleași în toate sistemele de referință inerțiale
- Principiul invariabilității vitezei luminii, care arată că viteza luminii în vid este o constantă universală.
Numai viteza luminii este constantă în orice sistem de referință, lucru preconizat și de teoria lui Maxwell.
E= mc2 („Echivalența masă-energie”)
Această ecuație spune de fapt că o cantitate imensă de energie ascunsă într-un corp poate fi eliberată atât în procesul de fisiune cât și în cel de fuziune nucleară, procese care stau la baza funcționării bombei atomice. Einstein a fost primul care a unit mecanica clasică cu electrodinamica lui Maxwell. Elaborând teoria relativității restrânse, Einstein a spart tiparele unor concepții geniale, clădite cu peste două secole în urmă, de către Isaac Newton.
Ideea de bază a acestor două teorii este că timpul și distanțele unui eveniment măsurate de doi observatori au, în general, valori diferite, dar se supun totdeauna acelorași legi fizice. Când doi observatori examinează configurații diferite, și anume deplasările lor, una în raport cu cealaltă, aplicând regulile logice, se constată că legile fizice au în mod necesar o anumită formă.
După zece ani, relativitatea generală oferea o viziune mai largă, arătând că gravitatea este o curbură a timpului şi spaţiului în prezenţa unei mase. Astfel, timpul se scurge mai încet în apropierea unui câmp gravitaţional puternic, ca cel al unei planete, decât în golul spaţiului.
Teoria a fost verificată comparând două ceasuri atomice, unul pe Pământ şi celălalt într-un avion zburând la mare altitudine, înregistrându-se o întârziere în cazul celui de-al doilea. GPS-ul este o aplicaţie a acestui fenomen. Sateliţii au ceasuri extrem de precise, potrivite pentru a lua în calcul decalajul de timp; în caz contrar GPS-ul nu ar putea funcţiona.
Conform teoriei relativităţii generale, şi lumina este curbată de câmpuri gravitaţionale puternice, lucru confirmat de observaţiile astronomului britanic Arthur Eddington în 1919. Mai concret, cu cât cineva trăiește mai sus deasupra nivelului mării, cu atât mai repede va îmbătrâni. Pentru fiecare 30 de centimetri deasupra nivelului mării, de exemplu, o persoană va îmbătrâni mai repede cu a 90 milioana parte dintr-o secundă. Studiul, publicat în revista Science, a mai arătat că, atunci când ceasurile au fost modificate pentru a copia efectul călătoriei în spaţiu, timpul s-a scurs mai lent. Astfel s-a demonstrat practic „paradoxul gemenilor” din teoria specială a relativităţii, conform căruia unul dintre doi gemeni identici care călătoreşte în spaţiu într-o rachetă va îmbătrâni mai încet decât fratele său rămas pe Terra.
Einstein a mai prezis faptul că stelele aflate la sfârşitul existenţei, care şi-au epuizat combustibilul nuclear, se prăbuşesc sub propria lor gravitate. Stratul lor exterior explodează într-o supernovă, în timp ce nucleul formează un obiect foarte dens numit „stea cu neutroni” sau „pulsar”. Ele se pot transforma şi în găuri negre, al căror câmp gravitaţional curbează atât de mult spaţiul încât lumina nu poate ieşi.
Pagina de Facebook a Arhivelor Diplomatice ale MAE a publicat un instantaneu fotografic din timpul Comisiei de Cultură de la Geneva (1920-1930), în care sunt surprinși, în primul rând, Nicolae Titulescu și Albert Einstein. Primul de la stânga la dreapta, în picioare, istoricul și criticul de artă George Oprescu, secretar general al acestei Comisii.
La vârsta de 42 de ani, în 1921, Albert Einstein primeşte Premiul Nobel pentru Fizică.
Bibliografie:
Calendar Rador
https://www.britannica.com/biography/Albert-Einstein
https://www.britannica.com/summary/Albert-Einstein
https://evenimentulistoric.ro/anul-miraculos-al-lui-einstein-si-o-fotografie-inedita.html.
RADOR – Alexandru Balaci
