Snabb information
Född 14 mars 1879, Ulm, Württemberg, Tyskland
Död 18 april 1955, Princeton, New York Jersey, USA
Sammanfattning
Einstein bidrog mer än någon annan vetenskapsman till den moderna visionen av den fysiska verkligheten. Hans speciella och allmänna relativitetsteorier anses fortfarande vara den mest tillfredsställande modellen av det storskaliga universum vi har.
Biografi
Runt 1886 började Albert Einstein sin skola karriär i München. Förutom sina fiollektioner, som han hade från sex års ålder till tretton år, hade han också religiös utbildning hemma där han undervisades i judendom. Två år senare kom han in på Luitpoldgymnasiet och efter detta gavs hans religionsundervisning i skolan. Han studerade matematik, i synnerhet kalkylen, med början omkring 1891.
1894 flyttade Einsteins familj till Milano men Einstein blev kvar i München. År 1895 misslyckades Einstein med ett prov som skulle ha gjort det möjligt för honom att studera för ett diplom som elektroingenjör vid Eidgenössische Technische Hochschule i Zürich. Einstein avsade sig tyskt medborgarskap 1896 och skulle vara statslös under ett antal år. Han ansökte inte ens om schweiziskt medborgarskap förrän 1899, medborgarskap beviljades 1901.
Efter att ha misslyckats med inträdesprovet till ETH, gick Einstein på gymnasiet i Aarau och planerade att använda denna väg för att komma in på ETH i Zürich. Medan han var i Aarau skrev han en uppsats (som endast gavs lite över halva poäng!) där han skrev om sina planer för framtiden:-
- Om jag skulle ha lyckan för att klara mina examen skulle jag åka till Zürich. Jag skulle stanna där i fyra år för att studera matematik och fysik. Jag föreställer mig att jag blir lärare inom de naturvetenskapliga grenarna och väljer den teoretiska delen av dem. Här är anledningarna som leder mig till denna plan. Framförallt är det min läggning för abstrakt och matematiskt tänkande, och min brist på fantasi och praktisk förmåga.
Einstein lyckades faktiskt med sin plan att ta examen år 1900 som lärare i matematik och fysik. En av hans vänner på ETH var Marcel Grossmann som gick i samma klass som Einstein. Einstein försökte få en tjänst och skrev till Hurwitz som hyste ett visst hopp om en position men ingenting blev av det. Tre av Einsteins studiekamrater, däribland Grossmann, utsågs till assistenter vid ETH i Zürich men uppenbarligen hade Einstein inte imponerat tillräckligt och fortfarande 1901 skrev han runt universitet i hopp om att få jobb, men utan framgång.
Han lyckades undvika schweizisk militärtjänst på grund av att han hade plattfot och åderbråck. I mitten av 1901 hade han ett tillfälligt jobb som lärare och undervisade i matematik vid Technical High School i Winterthur. Ungefär vid denna tid skrev han:-
- Jag har gett upp ambitionen att komma till ett universitet …
Ännu en tillfällig tjänst som undervisar i en privat skola i Schaffhausen följt. Sedan försökte Grossmanns far hjälpa Einstein att få jobb genom att rekommendera honom till direktören för patentverket i Bern. Einstein utsågs till teknisk expert tredje klass. Einstein arbetade på detta patentkontor från 1902 till 1909 och innehade en tillfällig tjänst när han först utsågs, men 1904 gjordes tjänsten permanent och 1906 befordrades han till teknisk expert andra klass. Medan han var på patentkontoret i Bern fullbordade han ett häpnadsväckande antal teoretiska fysikpublikationer, skrivna på fritiden utan att ha haft nära kontakt med vetenskaplig litteratur eller kollegor.
Einstein doktorerade från universitetet i Zürich i 1905 för en avhandling Om en ny bestämning av molekylära dimensioner. Han tillägnade avhandlingen till Grossmann. I den första av tre uppsatser, alla skrivna 1905, undersökte Einstein det fenomen som upptäcktes av Max Planck, enligt vilket elektromagnetisk energi verkade sändas ut från utstrålande föremål i diskreta kvantiteter. Energin i dessa kvanta var direkt proportionell mot strålningens frekvens. Detta verkade motsäga klassisk elektromagnetisk teori, baserad på Maxwells ekvationer och termodynamikens lagar som antog att elektromagnetisk energi bestod av vågor som kunde innehålla vilken liten mängd energi som helst. Einstein använde Plancks kvanthypotes för att beskriva ljusets elektromagnetiska strålning.
Einsteins andra artikel från 1905 föreslog vad som idag kallas den speciella relativitetsteorin. Han baserade sin nya teori på en omtolkning av den klassiska relativitetsprincipen, nämligen att fysikens lagar måste ha samma form i vilken referensram som helst. Som en andra grundläggande hypotes antog Einstein att ljusets hastighet förblev konstant i alla referensramar, vilket krävs av Maxwells teori. Senare 1905 visade Einstein hur massa och energi var likvärdiga. Einstein var inte den första som föreslog alla komponenterna i den speciella relativitetsteorin. Hans bidrag är att förena viktiga delar av klassisk mekanik och Maxwells elektrodynamik. Den tredje av Einsteins uppsatser från 1905 gällde statistisk mekanik, ett område som hade studerats av Ludwig Boltzmann och Josiah Gibbs.
Efter 1905 fortsatte Einstein att arbeta inom de områden som beskrivs ovan. Han gjorde viktiga bidrag till kvantteorin, men han försökte utvidga den speciella relativitetsteorin till fenomen som involverade acceleration. Nyckeln dök upp 1907 med ekvivalensprincipen, där gravitationsacceleration ansågs vara omöjlig att skilja från acceleration orsakad av mekaniska krafter. Gravitationsmassan var därför identisk med tröghetsmassan.
1908 blev Einstein lektor vid universitetet i Bern efter att ha lämnat in sin habiliteringsuppsats Konsekvenser för uppbyggnaden av strålning som följer av svarta kroppars energifördelningslag. Året därpå blev han professor i fysik vid universitetet i Zürich, efter att ha sagt upp sig som lektorat i Bern och sitt jobb på patentverket i Bern. År 1909 erkändes Einstein som en ledande vetenskaplig tänkare och det året sa han upp sig från patentverket. Han utnämndes till professor vid Karl-Ferdinand-universitetet i Prag 1911. I själva verket var 1911 ett mycket betydelsefullt år för Einstein eftersom han kunde göra preliminära förutsägelser om hur en ljusstråle från en avlägsen stjärna passerade nära solen , verkar vara något böjd i solens riktning. Detta skulle vara mycket betydelsefullt eftersom det skulle leda till de första experimentella bevisen till förmån för Einsteins teori.
Omkring 1912 påbörjade Einstein en ny fas av sin gravitationsforskning, med hjälp av sin matematikervän Marcel Grossmann, genom att uttrycka sitt arbete i termer av tensorkalkylen hos Tullio Levi-Civita och Gregorio Ricci-Curbastro. Einstein kallade sitt nya verk den allmänna relativitetsteorin. Han flyttade från Prag till Zürich 1912 för att tillträda en stol vid Eidgenössische Technische Hochschule i Zürich. Einstein återvände till Tyskland 1914 men ansökte inte om tyskt medborgarskap. Vad han accepterade var ett imponerande offer. Det var en forskartjänst i Preussian Academy of Sciences tillsammans med en ordförande (men inga undervisningsuppgifter) vid universitetet i Berlin. Han erbjöds också chefsuppdraget för Kaiser Wilhelm Institute of Physics i Berlin som var på väg att etableras.
Efter ett antal falska startar publicerade Einstein, sent 1915, den definitiva versionen av allmän teori. Strax innan han publicerade detta verk föreläste han om allmän relativitet i Göttingen och han skrev:-
- Till min stora glädje lyckades jag fullständigt övertyga Hilbert och Klein.
1920 Einsteins föreläsningarna i Berlin stördes av demonstrationer som, även om de officiellt förnekades, nästan säkert var antijudiska. Visst uttrycktes det starka känslor mot hans verk under denna period som Einstein svarade på i pressen och citerade Lorentz, Planck och Eddington som stödde hans teorier och påstod att vissa tyskar skulle ha attackerat dem om han hade varit:- Under 1921 gjorde Einstein sitt första besök i USA. Hans främsta skäl var att samla in pengar till det planerade hebreiska universitetet i Jerusalem. Men han fick Barnard-medaljen under sitt besök och föreläste flera gånger om relativitet. Han rapporteras ha kommenterat till ordföranden vid föreläsningen han höll i en stor sal i Princeton som var överfull av människor:- Einstein fick Nobelpriset 1921 men inte för relativitetsteori snarare för sitt arbete från 1905 om den fotoelektriska effekten. Han var faktiskt inte närvarande i december 1922 för att ta emot priset på en resa till Japan. Vid den här tiden gjorde han många internationella besök. Han hade besökt Paris tidigare 1922 och under 1923 besökte han Palestina. Efter att ha gjort sin sista stora vetenskapliga upptäckt om sambandet mellan vågor och materia 1924 gjorde han ytterligare besök 1925, denna gång i Sydamerika. Bland ytterligare utmärkelser som Einstein fick var Copley-medaljen från Royal Society 1925 och Gold Medal of the Royal Astronomical Society 1926. Niels Bohr och Einstein skulle föra en debatt om kvantteori som började vid Solvaykonferensen 1927. Planck, Niels Bohr, de Broglie, Heisenberg, Schrödinger och Dirac var på denna konferens, förutom Einstein. Einstein hade avböjt att ge ett papper på konferensen och:- Einsteins liv hade faktiskt varit hektiskt och han fick betala priset 1928 med en fysisk kollaps till följd av överarbete. Men han återhämtade sig helt trots att han måste ta det lugnt under hela 1928. År 1930 gjorde han internationella besök igen, tillbaka till USA. Ett tredje besök i USA 1932 följdes av erbjudandet om en tjänst i Princeton. Tanken var att Einstein skulle tillbringa sju månader om året i Berlin, fem månader på Princeton. Einstein accepterade och lämnade Tyskland i december 1932 för USA. Månaden därpå kom nazisterna till makten i Tyskland och Einstein skulle aldrig återvända dit. Under 1933 reste Einstein i Europa och besökte Oxford, Glasgow, Bryssel och Zürich. Erbjudanden om akademiska tjänster som han hade haft så svårt att få 1901 fanns det gott om. Han fick erbjudanden från Jerusalem, Leiden, Oxford, Madrid och Paris. Det som endast var avsett som ett besök blev ett permanent arrangemang 1935 när han ansökte och beviljades permanent uppehållstillstånd i USA. På Princeton försökte hans arbete förena fysikens lagar. Men han försökte sig på problem av stort djup och han skrev:- 1940 blev Einstein medborgare i USA, men valde att behålla sitt schweiziska medborgarskap. Han gjorde många bidrag till fred under sitt liv. År 1944 gjorde han ett bidrag till krigsinsatsen genom att för hand skriva sin skrift från 1905 om speciell relativitetsteori och lägga ut den på auktion. Det samlade in sex miljoner dollar, manuskriptet finns idag i Library of Congress. 1949 var Einstein sjuk. En period på sjukhus hjälpte honom att återhämta sig men han började förbereda sig för döden genom att upprätta sitt testamente 1950. Han lämnade sina vetenskapliga artiklar till Hebrew University i Jerusalem, ett universitet som han hade samlat in pengar till vid sitt första besök i USA, tjänstgjorde som guvernör för universitetet från 1925 till 1928 men han hade tackat nej till erbjudandet om en tjänst 1933 eftersom han var mycket kritisk mot dess administration. En annan stor händelse skulle äga rum i hans liv . Efter Israels första presidents död 1952 beslutade den israeliska regeringen att erbjuda Einstein posten som andra president. Han vägrade men tyckte att offret var pinsamt eftersom det var svårt för honom att vägra utan att väcka anstöt. En vecka före sin död skrev Einstein under sitt sista brev. Det var ett brev till Bertrand Russell där han gick med på att hans namn skulle gå på ett manifest som uppmanade alla nationer att ge upp kärnvapen. Det är passande att en av hans sista handlingar var att argumentera, som han gjort hela sitt liv, för internationell fred. Einstein kremerades i Trenton, New Jersey klockan 16.00 den 18 april 1955 (dagen för hans död). Hans aska spreds på en okänd plats.
