ΑΛΜΠΕΡΤΟ ΑΪΝΣΤΑΙΝ
ΒΙΟΓΡΑΦΙΑ:
Ο Α. Αϊνστάιν γεννήθηκε στο Ουλµ της Γερµανίας το 1879 από Γερµανοεβραίους γονείς. Ο πατέρας του ήταν µάλλον αποτυχηµένος µικροβιοµήχανος µε αρκετά φιλελεύθερες, για την εποχή του, απόψεις. Ως τα δεκαπέντε χρόνια του ο Αϊνστάιν παρακολουθούσε µαθήµατα στη γενέτειρά του. Από µικρός έδειξε κλίση στα µαθηµατικά και τη φυσική. Το 1894 η οικογένεια του µετανάστευσε, για οικονοµικούς λόγους, στην Ιταλία όπου την ακολούθησε για λίγο ο νεαρός τότε Αϊνστάιν. ∆εκάξι χρονών πήγε στην Ελβετία για να συµπληρώσει τις σπουδές του. Ύστερα από ένα προπαρασκευαστικό έτος στη σχολή του Ααρού, µπήκε στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης, από όπου πήρε το δίπλωµα του το 1900. Για ένα διάστηµα δίδαξε σε κατώτερα σχολεία και, το 1902, αφού απόκτησε στο µεταξύ την ελβετική ιθαγένεια προσλήφτηκε στο Οµοσπονδιακό Γραφείο Ευρεσιτεχνιών της Βέρνης. Την ίδια εποχή ο Αϊνστάιν παντρεύτηκε µα την Μιλέβα Μάριτς, µια Ουκρανέζα συµφοιτήτρια του. Απέκτησαν δύο γιους, ένα από τους οποίους έγινε διαπρεπής καθηγητής Μηχανολογίας στο Πανεπιστήµιο της Καλιφόρνιας. Η περίοδος που εργάστηκε στο γραφείο ευρεσιτεχνιών της Βέρνης υπήρξε ίσως η πιο γόνιµη για την επιστηµονική δραστηριότητα του Αϊνστάιν και το 1905 είδε να ωριµάζουν οι καρποί των σκέψεων που έκανε από καιρό. Πραγµατικά, εκείνοι το χρόνο το περιοδικό Annalen der Physik δηµοσίευσε θεµελιώδη άρθρα του νεαρού επιστήµονα. Το πρώτο άρθρο περιείχε τη διατύπωση της κβαντικής θεωρίας του φωτοηλεκτρικού φαινοµένου – αξίζει να πούµε ότι επίσηµα το βραβείο Νόµπελ του 1921 απονεµήθηκε στον Αϊνστάιν ακριβώς για αυτή του την εργασία του – και το δεύτερο, µε τον ελάχιστα ηχηρό τίτλο Περί της ηλεκτροδυναµικής των εν κινήσει σωµάτων, ήταν η πρώτη ανακοίνωση για τις αρχές της θεωρίας της ειδικής σχετικότητας. Τον ίδιο χρόνο ανέλαβε, ένα αξίωµα στο Πανεπιστήµιο της Ζυρίχης, από όπου το 1910 πήγε στην Πράγα, που τότε βρισκόταν κάτω από αυστροουγγρική κυριαρχία. Το 1912 ξαναγύρισε στην Ζυρίχη ως καθηγητής στο Πολυτεχνείο και έµεινε στη θέση αυτή ως το 1914, οπότε, ύστερα από µεσολάβηση του Max Planckε στο Βερολίνο. Εκεί παρέµεινε είκοσι σχεδόν χρόνια, κάτοχος της έδρας της φυσικής στην Πρωσική Ακαδηµία Επιστηµόνων και διάδοχος (1914) του Van’t Hoff στη διεύθυνση του Ινστιτούτο Φυσικής Kaiser Wilchelm. Στο Βερολίνο ο Αϊνστάιν πήρε διαζύγιο από
την πρώτη σύζυγό του και παντρεύτηκε την εξαδέλφη του Έλσα, που στάθηκε η πιστή σύντροφος της ζωής του. Στα µετά το 1905 χρόνια, παρόλο που οι µελέτες του στρέφονταν κατά πρώτο και κύριο λόγο στην ανάπτυξη της θεωρίας της σχετικότητας ασχολήθηκε και µε άλλους τοµείς της θεωρητικής φυσικής: το 1906έδωσε την κλασική διατύπωση της κίνησης Brown και το 1907 διατύπωσε την κβαντική θεωρία των ειδικών θερµοτήτων, θέµατα που τον απασχόλησαν και στα επόµενα χρόνια. Η σπουδαιότητα αυτών των εργασιών είναι τόση ώστε να δικαιολογείται η κρίση πολλών φυσικών, κατά τους οποίους και αν ακόµη ο Αϊνστάιν δεν είχε γράψει ούτε µια γραµµή για τη θεωρία της σχετικότητας, οι άλλες του εργασίες, θα έφταναν για να του εξασφαλίσουν µια σπουδαιότερη θέση στην ιστορία της φυσικής. Στη γενίκευση της θεωρίας της σχετικότητας και στη σχέση µεταξύ των φαινοµένων της βαρύτητας και των επιταχυνόµενων κινήσεων ο Αϊνστάιν αφιέρωσε µεγάλο µέρος της δραστηριότητας του στη Ζυρίχη, την Πράγα και το Βερολίνο, αντλώντας από τις θεµελιώδεις υποθέσεις ποσοτικά συµπεράσµατα που θα µπορούσαν να επαληθευτούν πειραµατικά: διακήρυξε ότι οι φωτεινές ακτίνες των αστέρων καµπυλώνονται καθώς περνούν κοντά από τον Ήλιο (1911), έδωσε µια ερµηνεία ορισµένων ανωµαλιών της κίνησης του Ερµή που δεν µπορούν να εξηγηθούν µέσα στα πλαίσια της νευτώνειας µηχανικής (1915), εξήγησε θεωρητικά τη µετακίνηση προς το ερυθρό των γραµµών του φάσµατος. Καρπός σκέψεων δέκα χρόνων και περισσότερο, υπήρξε η δηµοσίευση της θεωρίας της γενικής σχετικότητας το 1916. Αυτό ήταν το έργο που ο ίδιος ο Αϊνστάιν θεωρούσε ως τη σπουδαιότερη συµβολή του στην επιστηµονική σκέψη. Σε διάφορες ευκαιρίες είπε πως η θεωρία της ειδικής σχετικότητας θα είχε διατυπωθεί και δίχως αυτόν γιατί βρισκόταν ήδη διάχυτη στον επιστηµονικό κόσµο. Όµως εξαιτίας της έλλειψης εντυπωσιακών πειραµάτων θα ήταν δυσκολότερο να σκεφτεί κάποιος να επανεξετάσει τη θεωρία της συστηµατοποιηµένη από τον Νεύτωνα. Μετατροπή της ενέργειας σε µάζα. Για να γίνει αυτό χρειαζόταν η εξαιρετική διορατικότητα του Αϊνστάιν και η µεγάλη αδέσµευτη κρίση του. Το έργο που απασχόλησε ιδιαίτερα το µυαλό του Αϊνστάιν σχεδόν 30 χρόνια, ήταν η προσπάθειά του να επεξεργαστεί µια ενιαία γενική θεωρία, που θα ενοποιούσε τη θεωρία του ηλεκτροµαγνητικού πεδίου και του πεδίου βαρύτητας. Παρόλο που η προσπάθεια αυτή θεωρητικής επεξεργασίας δεν κατέληξε σε οριστικά αποτελέσµατα, παραµένει ένα από τα υψηλότερα σηµεία στα οποία έφτασε η επιστηµονική σκέψη όλων των εποχών. Η εργασία του στο πρόβληµα που τον ενδιέφερε µε πάθος και που απορρόφησε ολοκληρωτικά τη δραστηριότητα του στα τελευταία χρόνια της ζωής του, δεν εµπόδισε τον Αϊνστάιν να παρεµβαίνει ενεργά στις συζητήσεις για τα θεµελιώδη
ζητήµατα της σύγχρονης φυσικής, µε ιδέες µεγάλης αξίας. Παράλληλα µε τις επιστηµονικές του έρευνες, ανέπτυξε σηµαντική δράση στον τοµέα της ιστορίας της επιστήµης, και στο πεδίο των φιλοσοφικών συζητήσεων για τα θεµέλια της επιστήµης. Όταν αναγκάστηκε, λόγω των αντισηµιτικών φυλετικών διώξεων των ναζιστών, να εγκαταλείψει τη Γερµανία (1932), ο Αϊνστάιν εγκαταστάθηκε αρχικά στο Βέλγιο και αργότερα στις Ηνωµένες Πολιτείες, όπου έγινε καθηγητής στο Ινστιτούτο Ανωτέρων Σπουδών του Princeton. Το 1936 είχε την ατυχία να χάσει τη σύζυγό του που είχε σταθεί για αυτόν πραγµατική σύντροφος της ζωής του. Το 1940 έλαβε την αµερικανή υπηκοότητα. Άνθρωπος απλός και βαθύτατα ευγενικός, περιφρονούσε κάθε εξωτερική επίδειξη και δηµοσιότητα. Οι αρετές αυτές έπαιξαν σηµαντικό ρόλο στο να αποκτήσει τη συµπάθεια του µεγάλου κοινού. Ψυχή εξαιρετικά ευαίσθητη έτρεφε µεγάλη αγάπη για την καλή µουσική και ήταν ο ίδιος εξαιρετικός καλλιτέχνης του βιολιού. Η επίδραση του έργου του Αϊνστάιν στο φιλοσοφικό στοχασµό ήταν και είναι µεγάλη. Η ριζική τροποποίηση των εννοιών του χώρου και του χρόνου, που εισήγαγε η θεωρία της σχετικότητας είχε τεράστιας σηµασίας φιλοσοφικά επακόλουθα. Η εξάλειψη από το πεδίο της φυσικής των εννοιών του απόλυτου χρόνου, αποτέλεσε αληθινή επανάσταση στην επιστηµονική σκέψη. Για να φτάσει κανείς σε µια τόσο επαναστατική άποψη χρειαζόταν εξαιρετική ελευθερία σκέψης η οποία θα επέτρεπε να ανατραπούν έννοιες που αποτελούσαν τους ακρογωνιαίους λίθους της φυσικής για δύο αιώνες. Ο Αϊνστάιν, µέχρι το τέλος της ζωής του επιδίωξε το ιδανικό της κλασικής φυσικής, σύµφωνα µε το οποίο για κάθε φαινόµενο µπορεί να προσδιοριστεί µια σαφής σχέση αιτίου – αποτελεσµάτων. Τη θέση αυτή απορρίπτει σήµερα το µεγαλύτερο µέρος της σύγχρονων φυσικών οι οποίο βασίζονται στις αρχές της κβαντικής θεωρίας. Οι δρόµοι που ακολούθησε η κβαντική θεωρία βρήκαν αντίθετο τον Αϊνστάιν που, αν και θεµελιωτής της, προτίµησε να αποµονωθεί από την υπόλοιπη επιστηµονική κοινότητα και να εργαστεί µόνος στις τελευταίες δεκαετίες της ζωής του. Πλούσια ήταν και η πολιτική και κοινωνική δράση του Αϊνστάιν. Το 1914 αρνήθηκε να υπογράψει µια διακήρυξη Γερµανών διανοούµενων που δικαιολογούσε τη γερµανική επίθεση εναντίον του Βελγίου. Αγωνίστηκε για την προστασία των Εβραίων και για να τους ξαναδοθεί µια πατρίδα στην Παλαιστίνη. Του προσφέρθηκε η θέση του πρώτου προέδρου του κράτους του Ισραήλ άλλα την αρνήθηκε. Το 1939 του ζητήθηκε να υποστηρίξει το σχέδιο ανάπτυξης της ατοµικής βόµβας από τις Ηνωµένες Πολιτείες. Το δίληµµα ήταν µεγάλο. Ο Αϊνστάιν ήξερε ότι η χιτλερική Γερµανία ήδη είχε ξεκινήσει ένα ανάλογο πρόγραµµα. Τελικά µε µια ιστορική του επιστολή στον πρόεδρο Roosevelt τάχθηκε υπέρ του σχεδίου. Την δεκαετία της ζωής του, µετά την ατοµική καταστροφική της Χιροσίµα και του Ναγκασάκι(1945), την αφιέρωσε στην εκστρατεία για την ειρηνική χρήση της ατοµικής ενέργειας. Πέθανε στο Princeton το 1955.
•
Πατήστε εδώ για να ακούσετε τη φωνή του Αϊνστάιν να περιγράφει την αρχή της σχετικότητας
ΟΙ ΘΕΩΡΙΕΣ ΤΟΥ :
Το όνοµά του έγινε γνωστό σε όλο τον κόσµο και αυτό οφείλεται στο µεγάλο ενδιαφέρον που προκάλεσαν οι θεωρίες του και οι επαναστατικές του αντιλήψεις για το σύµπαν. Οι θεωρίες αυτές συγκλόνισαν τα θεµέλια της Μηχανικής και της Αστρονοµίας, τα οποία οι επιστήµονες θεωρούσαν ασάλευτα. Σύµφωνα µε τις απόψεις του Αριστοτέλους και του Νεύτωνα ο χώρος και ο χρόνος είναι τα σταθερά πλαίσια µέσα στα οποία εξελίσσονται τα φαινόµενα. Αντίθετα ο Αϊνστάιν απέδειξε µε πειράµατα και µε µαθηµατικό λογισµό, ότι τα πλαίσια αυτά, ο «χρονοχώρος» όπως έλεγε, δεν έχουν πραγµατική υπόσταση αλλά µεταβάλλονται ανάλογα µε τον παρατηρητή. Απέδειξε δηλαδή ότι ο «χώρος» στον οποίο υπάρχουµε και ο «χρόνος» των φαινοµένων δεν είναι οντότητες σταθερές και αµετάβλητες, αλλά είναι µεγέθη σχετικά και µεταβλητά . Η πρώτη εργασία του Αϊνστάιν, η βάση της «Ειδικής θεωρίας της σχετικότητας» δηµοσιεύτηκε το 1905. Αργότερα στην «Γενική θεωρία της σχετικότητας» το 1915 ο Αϊνστάιν δίνει µια αρµονική εικόνα της ενότητας του σύµπαντος την οποία κανείς µέχρι τότε δεν µπορούσε να συλλάβει. Κατόρθωσε να συνδέσει τα χάσµατα της Φυσικής και της Μηχανικής και να αποδείξει ότι οι νόµοι της κινήσεως του Νεύτωνα και οι νόµοι του ηλεκτρισµού του Μάξγουελ στηρίζονται σ’ αυτές τις αρχές κινήσεων. Πρώτος αυτός διατύπωσε τον νόµο της «Χηµικής δράσεως του φωτός» που φέρει το όνοµά του και λέει ότι «στις φωτοχηµικές αντιδράσεις για κάθε απορροφηµένο κβάντο φωτός ένα µόριο της χηµικής ουσίας παθαίνει χηµική αντίδραση».Επίσης ένα άλλο συµπέρασµα της θεωρίας της σχετικότητας, που έχει τεράστια σηµασία όχι µόνο για τις φυσικές επιστήµες αλλά και για την βιοµηχανία είναι η «ισοδυναµία» µάζας και ενέργειας. Η σχέση Ε=m c2 εκφράζει ακριβώς την δυνατότητα της µάζας να µεταβληθεί σε ενέργεια και αντίστροφα της ενέργειας να γίνει σε µάζα. Με πιο απλά λόγια όταν ορισµένη µάζα χαθεί στη θέση της εµφανίζεται µια ποσότητα από ενέργεια. Η τεράστια ηλιακή ενέργεια εµφανίζεται επειδή συνεχώς ποσότητες ύλης του ήλιου εξαφανίζονται λόγω των «θερµοπυρηνικών αντιδράσεων»και µετατρέπονται σε ενέργεια. Αρκεί να θυµηθεί κανείς ότι λίγα γραµµάρια από το στοιχείο Ουράνιο ήταν αρκετά, για να ταξιδέψει το πυρηνικό υποβρύχιο «Ναυτίλος» επί µήνες κάτω από τους πάγους του Πόλου. Ο Αϊνστάιν απέδειξε ότι η µάζα των σωµάτων µεταβάλλεται ανάλογα µε την ταχύτητα που κινούνται, δηλαδή αν m είναι η µάζα ενός ακίνητου σώµατος και m γίνεται η µάζα όταν το σώµα κινείται ισχύει ο τόπος m= m/V1u/c)2.Για τις γήινες ταχύτητες η m=m0 επειδή η ταχύτης κινήσεως υ είναι πολύ µικρότερη της µηχανικής ταχύτητας διαδόσεως του φωτός C. Κατά τον Α το ανώτερο όριο της µηχανικής ταχύτητας στο κενό δεν ξεπερνά την ταχύτητα διαδόσεως του φωτός (C=300000 km/sec).H βαθύτερη γνώση των φυσικών νόµων και η εφαρµογή της µαθηµατικής
αναλύσεως του επέτρεπε να διατυπώσει την άποψη ότι το σύµπαν, που µας περιβάλλει, είναι «παλλόµενο», δηλαδή µοιάζει µε τεράστια σφαίρα η οποία συνεχώς φουσκώνει και ξεφουσκώνει και ανέτρεψε έτσι όλες τις προηγούµενες θεωρίες για το σχήµα του σύµπαντος.
ΦΩΣ, ΧΡΟΝΟΣ, ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΒΑΡΥΤΗΤΑ
Αυτά τα στοιχεία, µαζί µα πληροφορίες για την προσωπική ζωή του Αϊνστάιν-όπως π.χ., το γάµο του µε την επίσης φυσικό Μιλέβα Μάρικ που διαλύθηκε το 1919 όταν ο Αϊνστάιν συζούσε µε την εξαδέλφη του Έλσα Λέβενταλ, την οποία τελικά παντρεύτηκε- διανθίζοντας µε ντοκουµέντα και αντικείµενα. Η περίφηµη πυξίδα (δώρο του πατέρα του, ο πεντάχρονος τότε Αϊνστάιν προσπαθούσε να καταλάβει πως κινείται η βελόνα) είναι εκεί, όπως και φωτογραφίες από διάφορες ηλικίες, γράµµατα και σηµειώσεις. Πιο συναρπαστικά όµως είναι τα κοµµάτια της έκθεσης που εξηγούν τις βασικές θεωρίες του Αϊνστάιν. Εδώ η τεχνολογία όντως κάνει θαύµατα, µιας και καταφέρνει να κάνει κατανοητές, σχεδόν παιχνίδι, έννοιες που είναι µάλλον δυσπρόσιτες. Μαζί λοιπόν µε τις εξηγήσεις για τη σταθερή ταχύτητα του φωτός που προβλέπει η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, παίρνουµε και διάφορες άλλες πληροφορίες: το φως διασχίζει την απόσταση από τη Σελήνη ως τη Γη σε 1,3 δευτ., ένα ηλεκτρόνιο χρειάζεται 2,90 λεπτά, ένα διαστηµόπλοιο 14 ώρες ενώ αν αποφασίζαµε να πάρουµε το µετρό της Ν.Υόρκης το ταξίδι µας θα κρατούσε 220 µέρες και τέλος µε τα πόδια 9 χρόνια περίπου. Όσο πιο γρήγορα κινείται ένα αντικείµενο τόσο πιο αργά περνάει ο χρόνος..Ως εικονογράφηση της θεωρίας, µαζί µε όλες τις εξηγήσεις, ένας τοίχος φιλοξενεί έξι ρολόγια που ξεκινούν να µετρούν το χρόνο τη µέρα της γέννησης του Αϊνστάιν, στις 14 Μαρτίου 1879. Ένα ρολόι µένει στη Γη, ενώ τα άλλα πέντε ταξιδεύουν µε διαφορετικές ταχύτητες. Όσο πιο µεγάλη είναι η ταχύτητα τόσο πιο πολύ διαρκεί ένα δευτ. σε αυτά τα υπεργρήγορα ρολόγια. Έτσι το ρόλοι που κινείται µε ταχύτητα 25% της ταχύτητας του φωτός, ένα «δευτερόλεπτο» διαρκεί 1,03 «ακίνητα» δευτερόλεπτα, µε 50% της ταχύτητας του φωτός το δευτερόλεπτο είναι 1,15, στα 75% είναι 1,51, στα 99% είναι 7,09, ενώ στα 99,9999999% το ένα δευτερόλεπτο αυτού του ρολογιού στη Γη θα διαρκούσε 19.6 ώρες! Σύµφωνα µε αυτό το τελευταίο ρολόι, αν ο µικρό Αλµπρερτ είχε επιβιβαστεί µαζί του στο διαστηµόπλοιο, σήµερα θα είχε κλείσει µια µέρα ζωής! Τα πιο εντυπωσιακά «παιχνίδια» της έκθεσης είναι αυτά που εικονογραφούν την καµπυλωτή του χωροχρόνου, είτε από µαύρες τρύπες, είτε από τους επισκέπτες. Μια οθόνη επιτρέπει στον επισκέπτη να µετακινήσει µαύρες τρύπες διαφόρων µεγεθών σε διάφορα σηµεία, είτε του σύµπαντος είτε της αίθουσας του µουσείου, και να δει πώς το φως παραµορφώνεται από την τεράστια βαρύτητα της τρύπας. Ένα άλλο αντίστοιχο διαδραστικό πείραµα , δείχνει πώς το ίδιο σώµα του επισκέπτη καµπυλώνει το χωροχρόνο γύρω του, σαν να είχε τη µάζα ενός πλανήτη!
Η ΑΤΟΜΙΚΗ ΒΟΜΒΑ ΚΑΙ Η ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΕΙΡΗΝΗ. Φυσικά µαζί µε τις εξηγήσεις για το φως, το χρόνο και τη βαρύτητα, εκτενείς εξηγήσεις και παραδείγµατα δίδονται για την περίφηµη εξίσωση που θέτει σε αναλογία τη µάζα µε την ενέργεια. Η σχάση και η σύντηξη του ατόµου ως πρακτικές αποδείξεις της έκλυσης ενέργειας, που προβλέπει η εξίσωση Ε=mc2, οδηγούν αναπόφευκτα τη σκέψη στην ατοµική βόµβα. Το 1939 ο Αϊνστάιν στέλνει στον πρόεδρο των Ηνωµένων Πολιτειών Φράνκλιν Ρούσβελτ ένα γράµµα µε το οποίο τον προειδοποιεί ότι οι ναζί µπορεί να δουλεύουν για την κατασκευή της ατοµικής βόµβας, πρακτικά δυνατή πια µετά τη σχάση ενός ατόµου ουρανίου σε εργαστήρια του Βερολίνου το 1938. Κατά πόσο αυτό το γράµµα επιτάχυνε ή επηρέασε και µε κάποιο τρόπο το περίφηµο σχέδιο Μανχάταν είναι άγνωστο. Ένα χρόνο αργότερα ο Αϊνστάιν γίνεται Αµερικανός πολίτης, αλλά, όταν το σχέδιο Μανχάταν ξεκινάει µε απόλυτη µυστικότητα, του απαγορεύεται η συµµετοχή, και ακόµη απαγορεύεται στους συµµετέχοντες επιστήµονες η επικοινωνία µε τον πατέρα της θεωρίας που έµµεσα έκανε τελικά τη βόµβα δυνατή. Μετά την έκρηξη στο Ναγκασάκι και τη Χιροσίµα και την ατοµική απειλή που άρχισε να διαφαίνεται στον ορίζοντα ως χαρακτηριστικό της νέας εποχής, ο Αϊνστάιν µετάνιωσε ακόµα και για την έµµεση συµµετοχή του στην κατασκευή της βόµβας µε το γράµµα προς τον πρόεδρο: «… αν ήξερα ότι οι Γερµανοί δεν θα καταφέρουν να φτιάξουν την ατοµική βόµβα δεν θα είχα κάνει τίποτα», δήλωσε σε µια συνέντευξη στο περιοδικό « Newsweek». Με µια έντονη πίστη στην ειρήνη και στη συναδέλφωση των λαών, ο Αϊνστάιν είχε δράσει υπέρ των πιστεύω του ήδη πριν από τον Β’ Παγκόσµιο Πόλεµο. Το 1914 είχε υπογράψει το «Μανιφέστο προς τους Ευρωπαίους» κατά του γερµανικού µιλιταρισµού µαζί µε τέσσερις µόλις άλλες υπογραφές, ενώ το 1925 υπογράφει µαζί µε τον Γκάντι µια δήλωση κατά της υποχρεωτικής στρατιωτικής θητείας. Το 1932 εγκαταλείπει τη Γερµανία για πάντα και πηγαίνει στην Αµερική. Την ίδια χρονιά ξεκινάει µια δηµόσια αλληλογραφία µε τον Σίγκµουντ Φρόιντ πάνω στο θέµα του πολέµου και της εξάλειψής του. Από το 1945 ένας νέος αγώνας ξεκινάει για την παγκόσµια ειρήνη και τη συνεργασία των λαών. Ο Αϊνστάιν είναι αντίθετος σε κάθε εθνικισµό και σε κάθε διαχωρισµό των ανθρώπων σε έθνη, θρησκείες και φυλές. Οι πολιτικές του πεποιθήσεις καθίστανται ύποπτες για την Αµερική του Μακάρθι και της αντικοµουνιστικής υστερίας στη δεκαετία του ’50, ενώ ήταν ένας από τους λίγους που υπερασπίστηκε τον Οπενχάιµερ όταν κατηγορήθηκε για κοµµουνιστικές διασυνδέσεις. Με το ίδιο θάρρος και εκµεταλλευόµενος τη θέση του ως δηµόσιο πρόσωπο, ο Αϊνστάιν αντιτάχθηκε στις φυλετικές διακρίσεις εναντίον των µαύρων στην Αµερική. Πίστεψε σε µια παγκόσµια κυβέρνηση, στην οποία θα λογοδοτούν όσοι διαταράσσουν την ειρήνη, προώθησε τη δηµιουργία ενός εβραϊκού κράτους στην Παλαιστίνη, πιστεύοντας στη συνεργασία µεταξύ Αράβων και Εβραίων, και έβλεπε στο µέλλον τις «Ηνωµένες Πολιτείες της Ευρώπης»… Η ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΑ Το τέλος της έκθεσης ρίχνει το βάρος στην κληρονοµιά που άφησε πίσω του ο Αϊνστάιν. Τα τελευταία χρόνια της ζωής του στο εργαστήριο του Πρίνστον, ο Αϊνστάιν προσπάθησε να διατυπώσει µια νέα γενική θεωρία που θα περιλάµβανε
τόσο το ατοµικό όσο και το συµπαντικό πεδίο. ∆εν τα κατάφερε, και αυτή η θεωρία, η Θεωρία των Ενοποιηµένων Πεδίων, παραµένει ένας από τους γρίφους της σύγχρονης φυσικής. Μέσα από τη διαδροµή της έκθεσης ανακαλύπτουµε τη πλούσια ζωή ενός ανθρώπου που ακολούθησε µε πάθος µερικές ερωτήσεις για να καταλήξει σε απαντήσεις πρωτάκουστες. Η ανθρώπινη πλευρά, αυτή που ο φωτογραφικός φακός απαθανάτιζε συχνά, ίσως είναι το στοιχείο που τον ανέβασε από το επίπεδο του σηµαντικού επιστήµονα στο µύθο. Πιστός σε αυτό το µύθο, που είδε να δηµιουργείται γύρω του πέρα ίσως από τις επιθυµίες του, ο Αϊνστάιν προσπάθησε να ανταποκριθεί σε ότι ο ίδιος θεωρούσε ύψιστη αποστολή: να είναι σκεπτόµενος άνθρωπος.
Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Στη Φυσική είναι η θεωρία, ακριβέστερα γνωστή ως τη περιορισµένης ή ειδικής σχετικότητας, που επεξεργάστηκε ο Αϊνστάιν το 1905 για να λύσει τη φαινοµενική αντίφαση στην οποία είχε καταλήξει η µελέτη της ηλεκτροδυναµικής των κινουµένων σωµάτων, αντίφαση που προέρχονταν από την αδυναµία της πειραµατικής ανεύρεσης κάποιας διαφοράς στην ταχύτητα µετάδοσης των ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων από έναν παρατηρητή που βρίσκεται σε κίνηση ως προς το υποθετικό µέσο(αιθέρας κοσµικός ),έδρα της µετάδοσης των κυµάτων. Από τη θεωρία αυτήν πρέπει να ξεχωρίσουµε τη θεωρία που διατύπωσε αργότερα ο ίδιος ο Αϊνστάιν(1912-1916),θεωρία της γενικής σχετικότητας ,οποία εξετάζονται βαθύτερα οι ιδιότητες των σωµάτων ,που βρίσκονται σε οποιαδήποτε επιταχυνόµενη κίνηση και ανάγονται σε µια µόνη ερµηνεία οι ιδιότητες της αδράνειας και της βαρύτητας της ύλης. Το θαυµάσιο οικοδόµηµα της κλασικής Μηχανικής στηρίχθηκε πάνω σε τρεις βασικές αρχές, που τις εισήγαγε ο Νεύτων κατά το 1686.Οι αρχές της µηχανικής διατυπώθηκαν από τον ίδιο τον Νεύτωνα έτσι: α)Η αρχή της αδράνειας. «Κάθε σώµα παραµένει στην κατάσταση ηρεµίας ή της οµαλής και ευθύγραµµης κίνησης, εφόσον δεν εξαναγκάζεται από εξωτερικές δυνάµεις να µεταβάλει κινητική κατάσταση». β)Η αρχή της αναλογίας. «Η καταβολή της ταχύτητας είναι ανάλογη προς την ασκούµενη δύναµη και γίνεται προς την κατεύθυνση αυτής.» γ)Η αρχή της ισότητας δράσης και αντίδρασης. «Σε κάθε δράση αντιστοιχεί πάντοτε µια ίση αντίδραση, ή διαφορετικά, οι αµοιβαίες δράσεις µεταξύ δύο σωµάτων είναι πάντοτε ίσες µεταξύ τους και κατευθύνονται αντίθετα.» Η αλήθεια, όµως, είναι πως η αρχή της αδράνειας διατυπώθηκε για πρώτη φορά από το Γαλιλαίο, που πρώτος εισήγαγε τον επιστηµονικό λογισµό στη Μηχανική και , όπως λέει ο Αϊνστάιν, αυτό υπήρξε η µεγαλύτερη κατάκτηση στην ιστορία της ανθρώπινης σκέψης. Ο Γαλιλαίος µε την γόνιµη και καθαρή επιστηµονική σκέψη που τον διέκρινε κατόρθωσε να απαλλάξει την Φυσική από τις οργανιστικές αντιλήψεις του Μεσαίωνα οι οποίες είχαν σαν αφετηρία τις παλιές δοξασίες του Αριστοτέλη. Ο Αριστοτέλης, βασιζόµενος σε εµπειρικά και µόνο δεδοµένα, έβγαλε εκείνη την εποχή το λανθασµένο συµπέρασµα ότι:
«Το κινούµενο σώµα περιέχεται στην κατάσταση ηρεµίας, όταν πάψει να επενεργεί η δύναµη που το κινούσε». Αυτή η οργανιστική αντίληψη, λέει ο Philippe Frank, παρόλο που ήταν ειδωλολατρική στην ουσία της, ξαναβρίσκεται σε όλη την µεσαιωνική περίοδο µε ελάχιστες µονάχα διαφορές. Ο µεσαίωνας µε τις θεοκρατικές αντιλήψεις του δεν µπορούσε, φυσικά, ποτέ να παραδεχτεί ότι ήταν δυνατόν να κινείται ένα σώµα, χωρίς να ασκείται πάνω του κάποια δύναµη. Όµως µέσα στα πυκνά σκοτάδια του µεσαίωνα, το φωτεινό µυαλό του Γαλιλαίου κατορθώνει να δει πίσω από αυτό, που µε πρώτη µας παρουσιάζει η εµπειρία. Για όλο τον κόσµο, ακόµα και για το γίγαντα της επιστηµονικής σκέψης, τον Αριστοτέλη, φαινόταν ότι το σώµα παύει να κινείται, όταν παύσει να επιδρά σε αυτό η δύναµη που το κινούσε. Πόσο διαφορετικά, όµως, είδε τα πράγµατα ο Γαλιλαίος. Στο ∆ιάλογο των µεγίστων συστηµάτων(∆ιάλογο δέι Μασσίµι Σίστεµι) ο Γαλιλαίος εκθέτει έτσι µε την αρχή αυτή: «Κλειστείτε µε κάποιο φίλο σας στο µεγαλύτερο θάλαµο που υπάρχει κάτω από το κατάστρωµα ενός µεγάλου πλοίου και κατόπιν βάλτε µύγες, πεταλούδες και άλλα όµοια ιπτάµενα ζωύφια, να έχετε επίσης ένα µεγάλο δοχείο µε νερό και µέσα σε αυτά µικρά ψάρια και όταν το πλοίο στέκεται, θα παρατηρήσετε ότι όλα τα ιπτάµενα ζωύφια πηγαίνουν µε την ίδια ταχύτητα προς όλα τα σηµεία του θαλάµου και ότι τα ψάρια αδιάφορα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αφού θα έχετε παρατηρήσει προσεκτικά όλα αυτά –και δεν θα υπάρχει καµία αµφιβολία ότι έτσι θα πρέπει να συµβαίνει όσο το πλοίο είναι ακίνητο- κινήστε έπειτα το πλοίο µε όποια ταχύτητα θέλετε και (αρκεί η κίνηση να είναι οµοιόµορφη και όχι κυµαινόµενη εδώ και εκεί) δε θα διακρίνετε την παραµικρή µεταβολή σε όλα τα πράγµατα που αναφέραµε, ούτε θα µπορέσετε να καταλάβετε από κανένα από αυτά αν το πλοίο τρέχει ή είναι σταµατηµένο». Με άλλα λόγια, µπορούµε να πούµε ότι το αποτέλεσµα οποιασδήποτε µετρήσεως που στηρίζεται στο καθαρισµό της κίνησης σωµάτων υπό την επίδραση οποιανδήποτε δυνάµεων, είναι τελείως ανεξάρτητο από την ευθύγραµµη οµοιόµορφη κίνηση µε την οποία µπορεί να µετατοπίζεται το εργοστάσιο, ή βάση ή αφηρηµένα το σύστηµα αναφοράς µέσα στο οποίο γίνεται η µέτρηση. Για αυτό µπορούµε να πούµε γενικά ότι σε όλα τα συστήµατα αναφοράς, που κινιούνται οµοιόµορφα και ευθύγραµµα το ένα εν σχέση µε το άλλο µε οποιανδήποτε ταχύτητα, οι νόµοι της µηχανικής έχουν ακριβώς την ίδια µορφή ή ακόµη ότι αδύνατο να διαπιστώσουµε τη σχετική οµοιόµορφη κίνηση ενός συστήµατος εν σχέση µε ένα άλλο, µε πειράµατα ή µετρήσεις της κινήσεων των σωµάτων µέσα στο δεδοµένο σύστηµα Αν µέσα σε ένα δεδοµένο σύστηµα αναφοράς επαληθευτεί πειραµατικά ο πρώτος νόµος της δυναµικής (κατά τον οποίο ένα σώµα, που δεν υπόκειται σε δυνάµεις ή βρίσκεται σε ηρεµία ή κινείται σε οµοιόµορφη ευθύγραµµη κίνηση), αυτός θα ισχύει και µέσα σε όλα τα συστήµατα αναφοράς, που βρίσκονται σε οµοιόµορφη ευθύγραµµη κίνηση εν σχέση µε το πρώτο. Όλα τα συστήµατα αυτά λέγονται αδρανειακά. Έτσι δεν υπάρχει κανένα απόλυτο σύστηµα που να µπορεί να θεωρηθεί ότι βρίσκεται σε ηρεµία: από την άποψη της δυναµικής όλα τα αδρανειακά συστήµατα είναι ισοδύναµα. Αντίθετα, αν µια θέση επιχυνθεί εν σχέσηµε οποιανδήποτε αδρανειακό σύστηµα, φαίνονται να διέπουν τα σώµατα που βρίσκονται πάνω στη βάση δυνάµεις αδρανείας, που δεν υπάρχουν στα αδρανειακά συστήµατα, και αυτό θα έχει ως αποτέλεσµα ότι επάνω στην επιταχυνόµενη βάση τα σώµατα θα κινηθούν µε την επίδραση αυτών των δυνάµεων αδράνειας, ακολουθώντας τροχιές διαφορετικές από τις προβλεπόµενες, σύµφωνα µε τους νόµους της µηχανικής, µε την επίδραση µόνο των εξωτερικών δυνάµεων, που επιδρούν επάνω τους. Για αυτό είναι δυνατό να επισηµάνουµε την
επιταχυνόµενη κίνηση µιας βάσεως µε µόνα τα πειράµατα της µηχανικής: λέγεται ότι η επιταχυνόµενη βάση δεν είναι ένα αδρανειακό σύστηµα. Η σχετικότητα στη Νευτώνεια Μηχανική:Τα µηχανικά φαινόµενα µπορούν να περιγράφουν εξίσου καλά, για οποιοδήποτε σύστηµα αναφοράς, αρκεί τούτο ή να ηρεµεί στον απόλυτο χώρο, ή να κινείται ευθύγραµµα και οµαλά, δηλαδή να έχει σταθερή ταχύτητα. Έτσι π.χ. έχουµε τη δυνατότητα, όταν γνωρίζουµε την αρχική ταχύτητα ενός υλικού σηµείου και τις ασκούµενες σε αυτό δυνάµεις, να προβλέπουµε τη µετέπειτα κίνησή του, χωρίς να χρειάζεται να καταφύγουµε στο απόλυτο σύστηµα Σ.Η πρόταση αυτή αποτελεί Νευτώνεια Μηχανική µια αρχή, που είναι γνωστή σαν «ειδική αρχή της σχετικότητας». Η αρχή αυτή µπορεί να διατυπωθεί και έτσι: «Οι γενικοί νόµοι της µηχανικής δεν περιέχουν την ταχύτητα, µε την οποία κινείται το σύστηµα αναφοράς µέσα στο απόλυτο χώρο, αλλά διατηρούν τη µαθηµατική τους µορφή, για οποιοδήποτε σύστηµα αναφοράς, που κινείται ευθύγραµµα και οµαλά». Είδαµε, λοιπόν, πως οι γενικοί νόµοι της Μηχανικής δεν προδίδουν την ύπαρξη κανενός απόλυτου χώρου, όπως πίστευε ο Νεύτων. Αναχωρήσαµε από την παραδοχή ότι οι νόµοι του Νεύτωνα ισχύουν στον απόλυτο χώρο και καταλήξαµε στο συµπέρασµα ότι ισχύουν και για κάθε σύστηµα αναφοράς, που κινείται µε σταθερή ταχύτητα. Η ειδική αρχή της σχετικότητας, όπως διατυπώσαµε πιο πάνω, αποτελεί µια κατάφαση. Μπορεί όµως η ίδια αρχή να διατυπωθεί και αρνητικά: «Είναι αδύνατο να διαπιστώσουµε την κίνηση ενός συστήµατος αναφοράς, όταν κινείται ευθύγραµµα και οµαλά, εκτελώντας πάνω σε ατό το οποιοδήποτε µηχανικό πείραµα». Η αρχή της σχετικότητας της κίνησης, όπως βλέπουµε, αναφέρεται µόνο σε πειράµατα της Μηχανικής και δεν µας ξεκαθαρίζει αν η οµαλή και ευθύγραµµη κίνηση µπορεί να διαπιστωθεί µε άλλους είδους πειράµατα οπτικό ή ηλεκτροµαγνητικό; Ένα σύστηµα αναφοράς, για το οποίο ισχύουν οι τρεις νόµοι του Νεύτωνα, ονοµάζεται σύστηµα αδρανείας ή σύστηµα του Γαλιλαίου. Σύµφωνα, όµως, µε όσα αναπτύξαµε, αν υπάρχει ένα σύστηµα αδράνειας και κάθε άλλο, που κινείται ως προς αυτό ευθύγραµµα και οµαλά, θα είναι επίσης ένα σύστηµα αδράνειας. Άρα, κάθε σύστηµα αναφοράς, που κινείται µέσα στον υποτιθέµενο χώρο ευθύγραµµα και οµαλά, θα είναι σύστηµα αδράνειας και σύµφωνα µε την ειδική αρχή της σχετικότητας, µας είναι εντελώς αδύνατο να αποκαλύψουµε την κίνησή του ως προς τον απόλυτο χώρο. Ένα σύστηµα αναφοράς ακίνητο ως προς τους απλανείς αστέρες είναι διαπιστωµένο ότι πρέπει να συµπεριφέρεται σαν ένα σύστηµα αδράνειας. Η Γη σε σχέση µε τους απλανείς αστέρες εκτελεί δυο κινήσεις, µια γύρω από τον άξονά της και την άλλη γύρω από τον Ήλιο. Επειδή και οι δυο είναι περιστροφικές, η Γη δεν είναι το ιδανικό εκείνο σύστηµα για το οποίο θα ισχύουν µε ακρίβεια οι νόµοι του Νεύτωνα. Όµως οι επιταχύνσεις( κεντροµόλες), που εµφανίζονται στις δυο περιστροφικές κινήσεις της Γης, είναι πολύ µικρές και για αυτό δεν γίνονται αισθητές σε εµάς. Έτσι, για µικρά χρονικά διαστήµατα, µπορούµε να πούµε πως ένα σηµείο της επιφάνειας της Γης έχει ευθύγραµµη οµαλή κίνηση. Αυτό είναι στην πραγµατικότητα εκείνο που µας κάνει να µην αντιλαµβανόµαστε καθόλου την κίνηση της Γης. Μια που δεν έχουµε τίποτα καλύτερο από τη Γη, δε θα ήταν και τόσο µεγάλο σφάλµα να θεωρήσουµε τη Γη σαν σύστηµα αδράνειας. Ένα πλοίο τώρα που ταξιδεύει µε συνθήκες πλήρους νηνεµίας ευθύγραµµα και οµαλά, πρέπει και αυτό µε τη σειρά του θεωρηθεί ότι είναι ένα σύστηµα αδράνειας, για το οποίο ισχύουν οι νόµοι της Μηχανικής. Έτσι, οι επιβάτες
αυτού του πλοίου δεν είναι σε θέση να µας πληροφορήσουν αν το πλοίο τους κινείται ή ηρεµεί, χωρίς βέβαια να κοιτάξουν έξω. Ένα τόπι, που ωθείται πάνω στο κατάστρωµα, κινείται µετά την ώθηση του ευθύγραµµα και οµαλά, περίπου όπως θα κινιόταν, όταν το πλοίο βρισκόταν σε απόλυτη ηρεµία. Είναι αλήθεια πως οποιοδήποτε πείραµα της Μηχανικής και αν εκτελέσουµε πάνω στο πλοίο, σε καµιά περίπτωση δεν πρόκειται να µας αποκαλυφθεί η κίνηση του πλοίου. Ένα εκκρεµές µέσα στο πλοίο αιωρείται µε τον ίδιο ακριβώς ρυθµό, σαν το πλοίο να ήταν ακίνητο, και η θέση ισορροπίας του είναι πάντοτε κατακόρυφη. Επίσης η ελεύθερη επιφάνεια του νερού σε ένα ποτήρι θα είναι οριζόντια και αν αφήσουµε το ποτήρι θα διαπιστώσουµε πως ισχύουν για αυτό οι νόµοι του Γαλιλαίου. Μέσα σε ένα τέτοιο πλοίο κυλάει η ζωή µας µε τον ίδιο ρυθµό, χωρίς να νοιώθουµε την επίδραση της κίνησης του πλοίου. Όλα συνεπώς, τα µηχανικά πειράµατα µας βεβαιώνουν για την ισχύ της ειδικής αρχής της σχετικότητας. Μας πληροφορούν δηλαδή ότι αδυνατούµε να διαπιστώσουµε τη σχετική κίνηση ενός συστήµατος αδράνειας ως προς ένα άλλο σύστηµα αδράνειας. Πολύ περισσότερο θα ήταν παράλογο να ζητήσουµε να µάθουµε αν ένα σύστηµα αναφοράς κινείται µέσα στον απόλυτο χώρο ευθύγραµµα και οµαλά. Μπορούµε στα αλήθεια να φανταστούµε ένα χώρο, που από την ίδια του τη φύση θα ήταν ανεξάρτητος της ύλης; Μια τέτοια κίνηση θα ήταν ασφαλώς η απόλυτη κίνηση κα θα έπρεπε εποµένως να γίνεται µέσα σε ένα απόλυτο χώρο. Είναι κάπως παράξενο το ότι ο Νεύτων, που ήξερε καλύτερα από τον καθένα την ισχύ της σχετικότητας της κίνησης, πίστευε στην ύπαρξη του απόλυτου χώρου. Ας µας επιτρέψετε να τονίσουµε ξανά ότι το σύστηµα αδράνειας είναι εκείνο για το οποίο ισχύουν οι νόµοι της Μηχανικής. Και τώρα ας κάνουµε την υπόθεση πως βρισκόµαστε µέσα σε ένα δωµάτιο µακριά από την επίδραση υλικών σωµάτων. Αν µέσα σε αυτό το δωµάτιο ωθήσουµε µια µικρή σφαίρα και τη δούµε, µετά την ώθηση, να κινείται ευθύγραµµα και οµαλά, πρέπει σύµφωνα µε όσα έχουµε αναφέρει, να πούµε πως αυτό το δωµάτιο είναι το ιδανικό σύστηµα αδράνειας, γιατί εκεί µέσα έχουµε τη δυνατότητα να εκτελέσουµε όλα τα πειράµατα της Μηχανικής και να διαπιστώσουµε ότι η Μηχανική του Νεύτωνα είναι αλάνθαστη. Αλλά ας µη βιαστείτε να καταλήξετε σε ένα τέτοιο συµπέρασµα, γιατί αν κάποιος ρωτήσει µε ποιο τρόπο µπορούµε να εξακριβώσουµε την ευθύγραµµη τροχιά του σφαιριδίου, θα µας φέρει σε δύσκολη θέση και δεν θα µπορούµε να απαντήσουµε. Πώς ένας άνθρωπος µπορεί να τραβήξει µια ευθεία γραµµή στο δωµάτιο; Με άλλα λόγια τι είναι η ευθεία γραµµή; Ίσως θεωρήσουµε εύκολη την απάντηση και κλείσουµε το θέµα λέγοντας: Ευθεία είναι η τροχιά του φωτονίου. Μήπως, όµως, αυτή η απάντηση παίρνει πολύ τη συζήτηση; Στο πρόκειται στο κεφάλαιο αυτό να ανοίξουµε τώρα συζήτηση απλώς θέσαµε ένα µεγάλο ερωτηµατικό. Εµείς θα συµφωνήσουµε προς το παρόν, για να πάµε πιο κάτω και νοµίζουµε ότι αργότερα θα µπορέσουµε να απαντήσουµε αυτά τα ερωτήµατα και τα γριφώδη θέµατα. Η ισχύ της θεωρίας της σχετικότητας στις ηµέρες µας είναι αναµφισβήτητη. Όλα τα πειράµατα, που µπόρεσαν να γίνουν, έδειξαν πως η φύση συµπεριφέρεται σύµφωνα µε τις απόψεις της θεωρίας της σχετικότητας. Όµως κατά περίεργο τρόπο, διαβάζει κανείς, από καιρό σε καιρό, στον ηµερήσιο και περιοδικό τύπο, ότι τάχα παραµένει γεγονός πως µέχρι σήµερα, τουλάχιστο, δεν έχει κλονισθεί.
Η ΕΙ∆ΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ: Ο Αϊνστάιν ανέπτυξε τη θεωρία του βασιζόµενος σε δύο αρχές: «την αρχή της σταθερότητας της ταχύτητας του φωτός» και την «αρχή της σχετικότητας της κίνησης» Όταν ο Αϊνστάιν δηµοσίευσε την εργασία του, το 1905, έγραφε: 1.Οι νόµοι, σύµφωνα µε τους οποίους οι καταστάσεις των φυσικών συστηµάτων υφίσταται µεταβολές, και δεν επηρεάζονται, αν αυτές οι µεταβολές των καταστάσεων αναφέρονται στο ένα ή στο άλλο από τα δυο συστήµατα βρίσκονται σε οµοιόµορφη µεταβατική κίνηση. 2.Μια φωτεινή ακτίνα κινείται στο ακίνητο σύστηµα συντεταγµένων µε ορισµένη ταχύτητα C, είτε η ακτίνα εκπέµπεται από ακίνητο, είτε από κινούµενο σώµα. Η αρχή της σταθερότητας της ταχύτητας του φωτός γράφεται σε όλα σχεδόν τα βιβλία µε την εξής διατύπωση: «Η ταχύτητα του φωτός στον κενό χώρο έχει το ίδιο µέτρο για όλα τα συστήµατα αδράνειας».
Η ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ: Η αρχή της σχετικότητας του Γαλιλαίου, που ήταν ήδη γνωστή στη Μηχανική και ίσχυε µόνο για τα µηχανικά φαινόµενα, επεκτείνεται από τον Αϊνστάιν, σε τρόπο, ώστε να αγκαλιάζει όλα τα φαινόµενα, όχι δηλαδή µονάχα εκείνα, που έχουν σχέση µε την αλληλοεπίδραση των υλικών σωµάτων, αλλά ακόµα και όσα σχετίζονται µε το φως και τον ηλεκτροµαγνητισµό. Έχουµε αναφέρει πως η ελπίδα για την αποκάλυψη της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο, είχε σαν αφετηρία ότι η αρχή της σχετικότητας της κίνησης δεν µπορούσε να ισχύει για τα φωτεινά φαινόµενα. Είδαµε ακόµα πως η κίνηση της Γης γύρω από τον ήλιο, είχε σαν αφετηρία ότι η αρχή της σχετικότητας της κίνησης δε µπορούσε να ισχύει για τα φωτεινά φαινόµενα. Είδαµε ακόµα πως η κίνηση της Γης στάθηκε αδύνατο να διαπιστωθεί, σε πείσµα όλων των προσπαθειών που κατέβαλε ο άνθρωπος και όλων των τεχνασµάτων που επινόησε. Εδώ έµπαινε καθαρά πλέον το ερώτηµα αν η αρχή της σχετικότητας είχε καθολική ισχύ και ήταν σε θέση να αντέξει σε πειράµατα που είχαν σχέση µα την πεδιακή θεωρία. Όταν ο Αϊνστάιν, έδωσε στη δηµοσιότητα την εργασία του, το 1905, ήταν µόλις 26 χρόνων και το πείραµα των Michelson-Moley έγινε το 1887. δεν είναι εξακριβωµένο αν, όταν άρχιζε να διατυπώνει την θεωρία του, είχε γνώση του πειράµατος. Άλλωστε ο Αϊνστάιν άρχισε να σκέφτεται γύρω από την ταχύτητα του φωτός από τα παιδικά του κιόλας χρόνια. Ο Philippe Frank αναφέρει πως ο Αϊνστάιν από τα 16 του χρόνια αναρωτιόταν τι το σηµαντικό θα συνέβαινε, αν ένα σώµα θα µπορούσε να τρέξει µε τη ταχύτητα του φωτός. Για τον Αϊνστάιν η φύση δε µπορούσε να κάνει εξαιρέσεις και πίστευε πως η σχετικότητα θα έπρεπε να έχει καθολική ισχύ. Αν ένα σύστηµα αναφοράς Σ είναι ένα σύστηµα αδράνειας και κάθε άλλο σύστηµα Σ΄, που έχει ως προς το πρώτο σχετική κίνηση ευθύγραµµη και οµαλή, θα είναι επίσης και αυτό ένα σύστηµα αδράνειας. ∆ηλαδή, µε άλλα λόγια, αν για το σύστηµα Σ οι νόµοι της φύσης περιγράφονται µε την ίδια ακρίβεια, θα περιγράφονται µε την ίδια ακρίβεια και για το Σ΄. έτσι όσα
πειράµατα και αν εκτελέσουµε πάνω στο Σ΄ µας είναι αδύνατο να αποδείξουµε τη µεταξύ των δύο συστηµάτων σχετική κίνηση. Πολύ περισσότερο µας είναι αδύνατο να αποδείξουµε τη σχετική Σ΄ ως προς ένα προνοµιούχο σύστηµα, που θα παρέµεινε ακίνητο µέσα στον αιθέρα. ∆εν υπάρχει για τον Αϊνστάιν προνοµιούχο σύστηµα, όλα τα συστήµατα αδράνειας έχουν τα ίδια δικαιώµατα και σε τίποτα δεν ξεχωρίζουν το ένα από το άλλο. ΤΑ ΠΑΙ∆ΙΑ ΓΡΑΦΟΥΝ… Στο βιβλίο της Alicia Calaprice δηµοσιεύονται 60 γράµµατα παιδιών προς τον Αϊνστάιν από όλο τον κόσµο αλλά και δικές του απαντήσεις και γράµµατα για αυτά. Τα περισσότερα προέρχονται από την Αµερική και γράφτηκαν από το 1935 ως το 1955, όταν πέθανε. Χαρακτηριστικό δείγµα των γραµµάτων αυτών, το γράµµα της 6χρονης Άννας: «Αγαπητέ κύριε Αϊνστάιν, είµαι ένα κορίτσι κορίτσι 6 ετών. Είδα τη φωτογραφία σας στην εφηµερίδα. Νοµίζω πως, αν κόψετε τα µαλλιά σας, θα δείχνετε καλύτερος. ∆ική σας, Άννα.». Η Τίφανι, από το Κέιπ Τάουν, πάλι του γράφει: «Αγαπητέ κύριε Αϊνστάιν, επειδή είστε ο σηµαντικότερος επιστήµονας που έζησε ποτέ θα ήθελα να έχω ένα αυτόγραφό σας. Αλλά, αν είστε απασχοληµένος, δεν πειράζει. Πιθανόν να σας είχα γράψει πολύ νωρίτερα, αν ήξερα ότι εξακολουθείτε να βρίσκεστε εν ζωή. ∆εν ενδιαφέροµαι για την ιστορία, αλλά νόµιζα ότι είχατε ζήσει στο 18ο αιώνα. Μάλλον, σας είχα µπερδέψει µε τον Ισαάκ Νεύτωνα. Μια µέρα, στο µάθηµα των µαθηµατικών, η καθηγήτρια µάς µιλούσε για τους πιο λαµπρούς επιστήµονες, κι ανέφερε κι εσάς, λέγοντας ότι βρίσκετε στην Αµερική. Κι όταν εγώ ρώτησα γιατί σας έχουν θάψει εκεί και όχι στην Αγγλία, µου απάντησε ότι δεν έχετε πεθάνει ακόµη. Χάρηκα τόσο πολύ, όταν το άκουσα …».
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: Εγκυκλοπαίδεια:ΠΑΙ∆ΕΙΑ (τόµος 1) Υ∆ΡΟΓΕΙΟΣ (τόµος 14) ΑΛΦΑ (τόµος 1) ΕΝΤΥΠΑ-ΠΕΡΙΟ∆ΙΚΑ: ΕΠΕΝ∆ΥΤΗΣ (εφηµερίδα) SYNDAY (περιοδικό) Ανθούλα Ιορδανοπούλου Σταυρούλα Λάππα Τάξη Β 2 Σχ. Έτος: 2002-2003 Γυµνάσιο Νέας Ευκαρπίας Καθηγητής: Βύρων Τσελούδης