Albert Einstein

Dimitris Stamatios | 22 joulukuun, 2022

Yhteenveto

Albert Einstein (14. maaliskuuta 1879, Ulm, Württembergin kuningaskunta, Saksa – 18. huhtikuuta 1955, Princeton, New Jersey, Yhdysvallat) oli teoreettinen fyysikko, yksi modernin teoreettisen fysiikan perustajista, fysiikan Nobel-palkinnon saaja vuonna 1921 ja humanisti. Hän asui Saksassa (1879-1895, 1914-1933), josta hänen oli pakko muuttaa maasta natsien tultua valtaan ja josta häneltä otettiin kansalaisuus, Sveitsissä (1895-1914) ja vuodesta 1933 elämänsä loppuun Yhdysvalloissa.

Noin 20 maailman johtavan yliopiston kunniatohtori, monien tiedeakatemioiden jäsen, myös Neuvostoliiton tiedeakatemian ulkomainen kunniajäsen (1926).

Einstein on kirjoittanut yli 300 fysiikkaa käsittelevää tieteellistä artikkelia sekä noin 150 kirjaa ja artikkelia tieteen historiasta ja filosofiasta, journalismista ja muista aiheista. Hän kehitti useita monumentaalisia fysikaalisia teorioita:

Hän ennusti myös gravitaatioaallot ja ”kvanttiteleportaation” sekä ennusti ja mittasi Einstein-de-Haasen gyromagneettisen ilmiön. Vuodesta 1933 lähtien hän työskenteli kosmologian ja yhtenäisen kenttäteorian parissa. Kampanjoi aktiivisesti sotaa ja ydinaseiden käyttöä vastaan sekä humanismin, ihmisoikeuksien kunnioittamisen ja kansojen välisen ymmärryksen puolesta.

Einsteinilla oli ratkaiseva rooli uusien fysikaalisten käsitteiden ja teorioiden popularisoinnissa ja käyttöönotossa. Ensiksikin kyse on avaruuden ja ajan fysikaalista luonnetta koskevan käsityksen tarkistamisesta ja uuden gravitaatioteorian laatimisesta Newtonin teorian tilalle. Einstein loi yhdessä Planckin kanssa myös kvanttiteorian perustan. Nämä käsitteet, jotka on toistuvasti vahvistettu kokeilla, muodostavat nykyaikaisen fysiikan perustan.

Lue myös, elamakerrat – Paul Signac

Alkuvuodet

Albert Einstein syntyi 14. maaliskuuta 1879 eteläsaksalaisessa Ulmin kaupungissa köyhään juutalaisperheeseen.

Hänen isänsä Hermann Einstein (1847-1902) oli tuolloin osaomistaja pienyrityksessä, joka valmisti höyhenpehmusteita patjoihin ja sänkyihin. Hänen äitinsä Pauline Einstein (o.s. Koch, 1858-1920) polveutui varakkaan maissikauppiaan Julius Derzbacherin (hän muutti nimensä Kochiksi vuonna 1842) ja Yetta Bernheimerin perheestä.

Kesällä 1880 perhe muutti Müncheniin, jossa Hermann Einstein perusti veljensä Jakobin kanssa pienen sähkölaitteiden kauppaa harjoittavan yrityksen. Albertin nuorempi sisar Maria (Maja, 1881-1951) syntyi Münchenissä.

Albert Einstein sai peruskoulutuksensa paikallisessa katolisessa koulussa. Omien muistojensa mukaan hän koki lapsena syvän uskonnollisuuden tilan, joka katkesi 12-vuotiaana. Populaaritieteellisiä kirjoja lukemalla hän alkoi uskoa, että suuri osa Raamatun sanoista ei voinut olla totta ja että valtio oli tahallaan harhauttamassa nuorempaa sukupolvea. Kaikki tämä teki hänestä vapaa-ajattelijan ja loi hänelle ikuisesti epäilevän asenteen auktoriteetteja kohtaan. Lapsuudenkokemuksistaan Einstein muisteli myöhemmin vahvimmiksi: kompassi, Eukleideen ”Elementit” ja (noin vuonna 1889) Immanuel Kantin ”Puhtaan järjen kritiikki”. Hän aloitti myös viulunsoiton kuusivuotiaana äitinsä aloitteesta. Einsteinin intohimo musiikkia kohtaan kesti koko hänen elämänsä ajan. Jo Yhdysvalloissa Princetonissa Albert Einstein antoi vuonna 1934 hyväntekeväisyyskonsertin, jossa hän soitti Mozartin viuluteoksia natsi-Saksasta muuttaneiden tiedemiesten ja kulttuurihenkilöiden hyväksi.

Gymnaasiumissa (nykyinen Albert Einstein Gymnasium Münchenissä) hän ei ollut ensimmäisten oppilaiden joukossa (paitsi matematiikan ja latinan tunneilla). Albert Einstein ei pitänyt juurtuneesta ulkoaopetusjärjestelmästä (jonka hän myöhemmin totesi olevan haitaksi oppimisen ja luovan ajattelun hengelle) eikä opettajien autoritaarisesta asenteesta oppilaita kohtaan, joten hän joutui usein riitoihin opettajiensa kanssa.

Vuonna 1894 Einsteinit muuttivat Münchenistä Paviaan, Milanon lähelle Italiaan, jonne veljekset Hermann ja Jacob siirsivät yrityksensä. Albert itse jäi sukulaistensa luo Müncheniin vielä joksikin aikaa suorittamaan kaikki kuusi vuotta lukiota. Koska hän ei saanut ylioppilastutkintoa, hän muutti perheensä luokse Paviaan vuonna 1895.

Syksyllä 1895 Albert Einstein saapui Sveitsiin tehdäkseen pääsykokeet Zürichin ammattikorkeakouluun ja valmistuttuaan fysiikan opettajaksi. Vaikka hän oli erittäin hyvä matematiikassa, hän epäonnistui myös kasvitieteen ja ranskan kokeissa, mikä esti häntä pääsemästä Zürichin ammattikorkeakouluun. Rehtori kuitenkin kehotti nuorta miestä ilmoittautumaan koulun viimeiselle luokalle Araussa (Sveitsi) saadakseen tutkintotodistuksen ja uusimaan koulunkäyntinsä.

Araun kantonikoulussa Albert Einstein käytti vapaa-aikansa Maxwellin sähkömagneettisen teorian opiskeluun ja alkoi pohtia fysikaalisia ongelmia. Syyskuussa 1896 hän läpäisi menestyksekkäästi kaikki koulun päättökokeet ranskan kieltä lukuun ottamatta ja sai todistuksen, ja lokakuussa 1896 hänet otettiin ammattikorkeakouluun kasvatustieteelliseen tiedekuntaan. Täällä hän ystävystyi opiskelutoverinsa, matemaatikko Marcel Grossmanin (1878-1936) kanssa ja tapasi myös serbialaisen lääketieteen opiskelijan Mileva Maricin (neljä vuotta vanhempi), josta tuli myöhemmin hänen vaimonsa. Samana vuonna Einstein luopui Saksan kansalaisuudestaan. Saadakseen Sveitsin kansalaisuuden hänen oli maksettava 1 000 Sveitsin frangia, mutta perheensä heikon taloudellisen tilanteen vuoksi hän sai sen vasta viisi vuotta myöhemmin. Einsteinin isän yritys meni lopulta konkurssiin samana vuonna, ja hänen vanhempansa muuttivat Milanoon, jossa Hermann Einstein, nyt ilman veljeään, avasi sähkölaitteiden kauppaa harjoittavan yrityksen.

Ammattikorkeakoulun opetustyyli ja -menetelmät poikkesivat merkittävästi jäykästä ja autoritaarisesta saksalaisesta koulusta, joten jatko-opiskelu oli nuorelle miehelle helpompaa. Hänellä oli ensiluokkaisia opettajia, kuten merkittävä geometri Hermann Minkowski (Einstein jäi usein pois hänen luennoiltaan, mitä hän myöhemmin vilpittömästi pahoitteli) ja analyytikko Adolf Gurwitz.

Lue myös, elamakerrat – Theodor Mommsen

Tieteen aloittaminen

Vuonna 1900 Einstein valmistui Polyteknillisestä korkeakoulusta matematiikan ja fysiikan kandidaatiksi. Hän läpäisi kokeet menestyksekkäästi, mutta ei loistavasti. Monet professorit kehuivat Einsteinin oppilaan kykyjä, mutta kukaan ei ollut halukas auttamaan häntä tieteellisellä uralla. Einstein itse muisteli myöhemmin:

Professorit kiusasivat minua, sillä he eivät pitäneet minusta itsenäisyyteni vuoksi ja sulkivat minut tieteen ulkopuolelle.

Vaikka Einstein sai seuraavana vuonna 1901 Sveitsin kansalaisuuden, hän ei ennen kevättä 1902 löytänyt vakituista työpaikkaa – ei edes opettajana. Ansioiden puutteen vuoksi hän kirjaimellisesti nääntyi nälkään, eikä ottanut ruokaa useaan päivään peräkkäin. Tämä aiheutti maksasairauden, josta tiedemies kärsi loppuelämänsä ajan.

Huolimatta vaikeuksista, jotka koettelivat häntä vuosina 1900-1902, Einstein löysi aikaa fysiikan jatko-opiskeluun. Vuonna 1901 Berliinissä ilmestyvässä Annals of Physics -lehdessä julkaistiin hänen ensimmäinen artikkelinsa ”Consequences of Capillarity Theory” (Seurauksia kapillaarisuusteorian seurauksista), joka käsitteli atomien välisten vetovoimien analyysia nesteissä kapillaarisuusteorian pohjalta.

Hänen entinen luokkatoverinsa Marcel Grossman auttoi häntä ja suositteli häntä III luokan tutkijaksi patenttivirastoon (Bern) 3 500 frangin vuosipalkalla (opiskeluaikana hän eli 100 frangilla kuukaudessa).

Einstein työskenteli patenttivirastossa heinäkuusta 1902 lokakuuhun 1909 pääasiassa keksintöjä koskevien hakemusten vertaisarvioijana. Vuonna 1903 hänestä tuli viraston vakituinen työntekijä. Työnsä luonne antoi Einsteinille mahdollisuuden käyttää vapaa-aikaansa teoreettisen fysiikan tutkimukseen.

Lokakuussa 1902 Einstein sai Italiasta uutisen isänsä sairaudesta; Herman Einstein kuoli muutama päivä poikansa saapumisen jälkeen.

Tammikuun 6. päivänä 1903 Einstein avioitui 27-vuotiaan Mileva Maricin kanssa. Heillä oli kolme lasta. Ensimmäinen, jo ennen avioliittoa syntynyt tytär Lizerl (1902), mutta elämäkerturit eivät ole pystyneet selvittämään hänen kohtaloaan. On todennäköistä, että hän kuoli lapsena – Einsteinin viimeisessä kirjeessä (syyskuu 1903), jossa hän mainitaan, viitataan skarlatiinasta johtuviin komplikaatioihin.

Vuodesta 1904 alkaen Einstein teki yhteistyötä johtavan saksalaisen fysiikan aikakauslehden Annals of Physicsin kanssa ja toimitti tiivistelmiä uusista termodynamiikkaa käsittelevistä artikkeleista sen tiivistelmäliitteeseen. Tällä saavutettu uskottavuus toimituskunnassa lienee vaikuttanut hänen omiin vuoden 1905 julkaisuihinsa.

Lue myös, elamakerrat – Kim Jong-il

1905 – ”Ihmeiden vuosi”

Vuosi 1905 jäi fysiikan historiaan ”ihmeiden vuotena” (latinaksi Annus Mirabilis). Samana vuonna Annals of Physics -lehdessä julkaistiin kolme Einsteinin merkittävää artikkelia, jotka aloittivat uuden tieteellisen vallankumouksen:

Einsteinilta kysyttiin usein: miten hän onnistui luomaan suhteellisuusteorian? Puoliksi vitsikkäästi, puoliksi tosissaan, hän vastasi:

Miksi juuri minä loin suhteellisuusteorian? Kun kysyn itseltäni tätä kysymystä, minusta tuntuu, että syy on seuraava. Normaali aikuinen ei ajattele lainkaan avaruuden ja ajan ongelmaa. Hänen mielestään hän ajatteli tätä ongelmaa jo lapsena. Kehityin älyllisesti niin hitaasti, että aikuisena ajatukseni olivat täynnä tilaa ja aikaa. Pystyin luonnollisesti menemään syvemmälle ongelmaan kuin lapsi, jolla oli normaalit taipumukset.

Koko 1800-luvun ajan sähkömagneettisten ilmiöiden aineellisena kantajana pidettiin hypoteettista mediaa, eetteriä. 1900-luvun alussa kävi kuitenkin selväksi, että tämän väliaineen ominaisuuksia oli vaikea sovittaa yhteen klassisen fysiikan kanssa. Yhtäältä valon poikkeavuus johti ajatukseen, että eetteri oli täysin liikkumaton, ja toisaalta Fizeaun kokemukset tukivat hypoteesia, jonka mukaan liikkuva aine oli osittain eetterin mukana. Michelsonin (1881) kokeet osoittivat kuitenkin, ettei ”eetterituulta” ole olemassa.

Vuonna 1892 Lorentz ja (hänestä riippumatta) George Francis Fitzgerald olettivat, että eetteri on paikallaan ja että minkä tahansa kappaleen pituus supistuu sen liikesuunnassa. Avoimeksi jäi kuitenkin kysymys siitä, miksi pituus supistui juuri siinä suhteessa, että se kompensoi ”eetterituulen” ja esti eetterin olemassaolon havaitsemisen. Toinen vakava ongelma oli se, että Maxwellin yhtälöt eivät noudattaneet Galileon suhteellisuusperiaatetta, vaikka sähkömagneettiset vaikutukset riippuvat vain suhteellisesta liikkeestä. Tutkimuksessa selvitettiin, minkälaisilla koordinaattimuunnoksilla Maxwellin yhtälöt olivat invariantteja. Larmour (1900) ja Poincaré (1905) kirjoittivat ensin oikeat kaavat, joista jälkimmäinen osoitti niiden ryhmäominaisuudet ja ehdotti, että niitä kutsutaan Lorentz-muunnoksiksi.

Poincaré esitti myös suhteellisuusperiaatteen yleistetyn muotoilun, joka kattoi myös elektrodynamiikan. Hän kuitenkin jatkoi eetterin tunnistamista, vaikka hän oli sitä mieltä, ettei sitä voitu koskaan havaita. Fysiikan kongressissa (1900) pitämässään raportissa Poincaré esitti ensimmäistä kertaa, että tapahtumien samanaikaisuus ei ole absoluuttinen vaan ehdollinen sopimus (”konventio”). Lisäksi esitettiin, että valon nopeus on rajallinen. Näin ollen 1900-luvun alussa oli olemassa kaksi yhteensopimatonta kinematiikkaa: klassinen, Galileon muunnosten mukainen, ja sähkömagneettinen, Lorentzin muunnosten mukainen.

Einstein, joka pohti näitä aiheita pitkälti itsenäisesti, ehdotti, että ensimmäinen oli jälkimmäisen likimääräinen tapaus pienillä nopeuksilla ja että se, mitä pidettiin eetterin ominaisuuksina, oli itse asiassa avaruuden ja ajan objektiivisten ominaisuuksien ilmentymä. Einstein tuli siihen tulokseen, että on naurettavaa käyttää eetterin käsitettä vain todistaakseen, ettei sitä voida havaita, ja että ongelman ydin ei ole dynamiikassa vaan syvemmällä – kinematiikassa. Edellä mainitussa perustavanlaatuisessa artikkelissa ”Liikkuvien kappaleiden elektrodynamiikasta” hän esitti kaksi postulaattia: yleisen suhteellisuusperiaatteen ja valonnopeuden pysyvyyden, joista on helppo johtaa Lorentzin reduktio, Lorentzin muunnoskaavat, samanaikaisuuden suhteellisuus, eetterin redundanssi, uusi kaava nopeuksien yhteenlaskemista varten, inertian kasvu nopeuden kasvaessa jne. Toisessa hänen vuoden lopulla ilmestyneessä kirjoituksessaan esiintyi myös tämä kaava. E = m c 2 {displaystyle E=mc^{2}} , jossa määritellään massan ja energian välinen suhde.

Jotkut tiedemiehet hyväksyivät välittömästi tämän teorian, jota myöhemmin kutsuttiin ”erityiseksi suhteellisuusteoriaksi” (Planck (1906) ja Einstein itse (1907) rakensivat relativistisen dynamiikan ja termodynamiikan). Einsteinin entinen opettaja Minkowski esitti vuonna 1907 suhteellisuusteorian kinematiikan matemaattisen mallin neliulotteisen ei-euklidisen maailman geometrian muodossa ja kehitti teorian tuon maailman invarianteista (ensimmäiset tämänsuuntaiset tulokset julkaisi Poincaré vuonna 1905).

Melko monien tutkijoiden mielestä ”uusi fysiikka” oli kuitenkin liian vallankumouksellista. Se poisti eetterin, absoluuttisen avaruuden ja absoluuttisen ajan ja tarkisti Newtonin mekaniikan, joka oli toiminut fysiikan selkärankana 200 vuoden ajan ja jonka havainnot olivat aina vahvistaneet. Suhteellisuusteoriassa aika kulkee eri tavoin eri viitekehyksissä, inertia ja pituus riippuvat nopeudesta, valoa nopeampi liike on mahdotonta, syntyy ”kaksosparadoksi” – kaikki nämä epätavalliset seuraukset eivät olleet hyväksyttäviä tiedeyhteisön konservatiiviselle osalle. Asiaa vaikeutti myös se, että STR ei aluksi ennustanut mitään uusia havaittavia vaikutuksia, ja monet tulkitsivat Walter Kaufmannin kokeet (1905-1909) STR:n kulmakiven – suhteellisuusperiaatteen – kumoamiseksi (tämä näkökohta selvisi lopullisesti STR:n eduksi vasta vuosina 1914-1916). Jotkut fyysikot yrittivät kehittää vaihtoehtoisia teorioita vuoden 1905 jälkeen (esimerkiksi Ritz vuonna 1908), mutta myöhemmin kävi selväksi, että nämä teoriat olivat ristiriidassa kokeiden kanssa.

Monet merkittävät fyysikot pysyivät uskollisina klassiselle mekaniikalle ja eetterin käsitteelle, muun muassa Lorenz, J. J. Thomson, Lenard, Lodge, Nernst, Wien. Jotkut heistä (kuten Lorenz itse) eivät hylänneet erityisen suhteellisuusteorian tuloksia, vaan tulkitsivat niitä Lorentzin teorian hengessä ja pitivät Einsteinin ja Minkowskin avaruusaikakäsitettä puhtaasti matemaattisena välineenä.

Yleisen suhteellisuusteorian (ks. jäljempänä) testikokeista tuli ratkaiseva argumentti STR:n totuuden puolesta. Ajan mittaan STO:sta kertyi vähitellen kokeellisia todisteita. Kvanttikenttäteoria perustuu siihen, kiihdytinteoria perustuu siihen, se otetaan huomioon satelliittinavigointijärjestelmien suunnittelussa ja toiminnassa (jopa yleisen suhteellisuusteorian korjaukset ovat tarpeen tässä yhteydessä) jne.

Ratkaistakseen ongelman, joka jäi historiaan nimellä ”ultraviolettikatastrofi”, ja teorian ja kokeen välisen vastaavuuden Max Planck ehdotti (1900), että valon emittoituminen materiasta on diskreettia (jakamattomia osia) ja että emittoituneen osan energia riippuu valon taajuudesta. Jonkin aikaa tätä hypoteesia pidettiin jopa sen laatijan toimesta tavanomaisena matemaattisena keinona, mutta Einstein ehdotti toisessa edellä mainituista artikkeleista kauaskantoista yleistystä ja sovelsi sitä menestyksekkäästi valosähköisen ilmiön ominaisuuksien selittämiseen. Einstein esitti teesin, jonka mukaan valon säteilyn lisäksi myös sen eteneminen ja absorptio ovat erillisiä; myöhemmin näitä osia (kvantteja) kutsuttiin fotoneiksi. Tämän tutkielman avulla hän pystyi selittämään kaksi valovaikutuksen mysteeriä: miksi valovirta ei syntynyt millä tahansa valon taajuudella vaan vasta tietystä kynnysarvosta alkaen, joka riippui vain metallin lajista, ja miksi pakenevien elektronien energia ja nopeus eivät riippuneet valon voimakkuudesta vaan vain sen taajuudesta. Einsteinin teoria valosähköisestä ilmiöstä vastasi hyvin tarkasti kokeellisia tietoja, jotka vahvistettiin myöhemmin Millikenin (1916) kokeilla.

Aluksi useimmat fyysikot ymmärsivät nämä näkemykset väärin, ja jopa Planck Einsteinin oli saatava vakuuttuneeksi kvanttien todellisuudesta. Vähitellen kertyi kuitenkin kokeellista näyttöä, joka vakuutti epäilijät sähkömagneettisen energian erillisyydestä. Compton-ilmiö (1923) lopetti kiistan lopullisesti.

Vuonna 1907 Einstein julkaisi lämpökapasiteetin kvanttiteorian (vanha teoria poikkesi matalissa lämpötiloissa voimakkaasti kokeesta). Myöhemmin (1912) Debye, Born ja Karman tarkensivat Einsteinin lämpökapasiteettiteoriaa ja saavuttivat erinomaisen yhteisymmärryksen kokeiden kanssa.

Vuonna 1827 Robert Broun havaitsi mikroskoopilla ja kuvasi myöhemmin vedessä kelluvan kukkien siitepölyn kaoottisen liikkeen. Einstein kehitti molekyyliteorian pohjalta tilastollis-matemaattisen mallin tällaisesta liikkeestä. Hänen diffuusiomallinsa perusteella voitiin muun muassa arvioida hyvällä tarkkuudella molekyylien koko ja lukumäärä tilavuusyksikköä kohti. Samaan aikaan Smoluchowski, jonka artikkeli julkaistiin muutamaa kuukautta Einsteinin artikkelia myöhemmin, päätyi samanlaisiin johtopäätöksiin. Hänen tilastollista mekaniikkaa koskevan työnsä otsikolla ”Molekyylien koon uusi määritelmä” Einstein toimitti Polyteknilliseen korkeakouluun väitöskirjaksi ja sai samassa 1905 tohtorin arvonimen (vastaa fysiikan tohtorin tutkintoa). Seuraavana vuonna Einstein kehitti teoriaansa uudessa artikkelissa ”Towards a Theory of Brownian Motion” ja palasi aiheeseen useaan otteeseen sen jälkeen.

Pian (1908) Perrinin mittaukset vahvistivat täydellisesti Einsteinin mallin riittävyyden ja tarjosivat ensimmäisen kokeellisen todisteen molekyylikineettiselle teorialle, jota positivistit hyökkäsivät kiivaasti vastaan noina vuosina.

Max Born kirjoitti (1949): ”Luulen, että nämä Einsteinin tutkimukset vakuuttavat fyysikot enemmän kuin kaikki muut teokset atomien ja molekyylien todellisuudesta, lämpöteorian pätevyydestä ja todennäköisyyden perustavanlaatuisesta roolista luonnonlaeissa”. Einsteinin tilastofysiikan alalla tekemiin töihin viitataan jopa useammin kuin hänen suhteellisuusteoriaan liittyviin töihinsä. Hänen johtamansa diffuusiokertoimen kaava ja sen suhde koordinaattien hajontaan osoittautui sovellettavaksi mitä yleisimpään ongelmaluokkaan: markovilaisiin diffuusioprosesseihin, elektrodynamiikkaan jne.

Myöhemmin artikkelissaan ”Kohti säteilyn kvanttiteoriaa” (1917) Einstein esitti tilastollisiin näkökohtiin perustuen ensimmäistä kertaa uudenlaisen säteilyn olemassaolon, joka syntyy ulkoisen sähkömagneettisen kentän vaikutuksesta (”indusoitu säteily”). 1950-luvun alussa ehdotettiin indusoituun säteilyyn perustuvaa tapaa vahvistaa valo- ja radioaaltoja, ja seuraavina vuosina se muodosti perustan lasereiden teorialle.

Lue myös, elamakerrat – Cy Twombly

Bern – Zürich – Praha – Zürich – Berliini (1905-1914)

Einsteinin vuoden 1905 työ toi hänelle maailmanlaajuista mainetta, vaikkakaan ei heti. Huhtikuun 30. päivänä 1905 hän lähetti Zürichin yliopistoon väitöskirjansa ”A new determination of the dimensions of molecules”. Professorit Kleiner ja Burckhardt toimivat arvioijina. Tammikuun 15. päivänä 1906 hän väitteli tohtoriksi fysiikasta. Hän käy kirjeenvaihtoa ja tapaa maailman tunnetuimpia fyysikoita, ja Berliinissä Planck sisällyttää suhteellisuusteorian kursseihinsa. Kirjeissä häneen viitataan nimellä ”herra professori”, mutta hänet ylennettiin vielä neljä vuotta myöhemmin (vuonna 1906 hänestä tuli II luokan asiantuntija, jonka vuosipalkka oli 4 500 frangia).

Lokakuussa 1908 Einstein kutsuttiin opettamaan valinnaista oppiainetta Bernin yliopistoon, mutta ilman korvausta. Vuonna 1909 hän osallistui Salzburgissa pidettyyn luonnontieteilijöiden kongressiin, johon kokoontui saksalaisen fysiikan eliitti, ja tapasi Planckin ensimmäistä kertaa; kolmen vuoden kirjeenvaihdon aikana heistä tuli nopeasti läheisiä ystäviä.

Kokouksen jälkeen Einstein sai lopulta palkallisen ylimääräisen professorin paikan Zürichin yliopistosta (joulukuussa 1909), jossa hänen vanha ystävänsä Marcel Grossman opetti geometriaa. Palkka oli pieni, varsinkin kahden lapsen perheelle, ja vuonna 1911 Einstein ei epäröinyt hyväksyä kutsua fysiikan laitoksen johtajaksi Prahan saksalaiseen yliopistoon. Tänä aikana Einstein julkaisi useita termodynamiikkaa, suhteellisuusteoriaa ja kvanttiteoriaa käsitteleviä artikkeleita. Prahassa hän tehosti gravitaatioteorian tutkimista ja pyrki luomaan relativistisen gravitaatioteorian ja toteuttamaan fyysikoiden pitkäaikaisen haaveen Newtonin pitkien etäisyyksien vuorovaikutuksen poistamisesta tältä alalta.

Vuonna 1911 Einstein osallistui Brysselissä pidettyyn ensimmäiseen Solvayn kongressiin, joka oli omistettu kvanttifysiikalle. Siellä hän tapasi ainoan kerran Poincarén, joka ei kannattanut suhteellisuusteoriaa, vaikka hän henkilökohtaisesti piti Einsteinia suuressa arvossa.

Vuotta myöhemmin Einstein palasi Zürichiin, jossa hänestä tuli kotipaikkansa ammattikorkeakoulun professori ja fysiikan luennoitsija. Vuonna 1913 hän vieraili Wienin luonnontieteilijöiden kongressissa, jossa hän tapasi 75-vuotiaan Ernst Machin; Machin kritiikki newtonilaista mekaniikkaa kohtaan oli aikoinaan tehnyt vaikutuksen Einsteiniin ja valmistellut häntä ideologisesti suhteellisuusteorian innovaatioon. Toukokuussa 1914 hän sai Pietarin tiedeakatemialta kutsun, jonka oli allekirjoittanut fyysikko P. P. Lazarev. Vaikutelmat pogromeista ja ”Beilis-tapauksesta” olivat kuitenkin vielä tuoreet, ja Einstein kieltäytyi: ”Minusta on vastenmielistä mennä tarpeettomasti maahan, jossa maanmiehiäni vainotaan niin julmasti.

Vuoden 1913 lopulla Einstein kutsuttiin Planckin ja Nernstin suosituksesta johtamaan Berliiniin perustettavaa fysiikan tutkimuslaitosta; hän kirjoittautui myös Berliinin yliopiston professoriksi. Sen lisäksi, että hän oli lähellä ystäväänsä Planckia, tämän aseman etuna oli se, ettei hänen tarvinnut häiritä opetustyötä. Hän hyväksyi kutsun, ja sotaa edeltävänä vuonna 1914 vakuuttunut pasifisti Einstein saapui Berliiniin. Mileva ja hänen lapsensa jäivät Zürichiin, heidän perheensä hajosi. Helmikuussa 1919 he erosivat virallisesti.

Sveitsin kansalaisuus, puolueeton maa, auttoi Einsteinia kestämään sotilaallista painostusta sodan puhjettua. Hän ei allekirjoittanut mitään ”isänmaallista” julistusta, vaan kirjoitti yhdessä fysiologi Georg Friedrich Nicolain kanssa sodanvastaisen ”vetoomuksen eurooppalaisille”, joka vastusti sovinistista ”Manifesto 93:aa”. Kirjeessä Romain Rollandille hän kirjoitti seuraavaa

Kiittävätkö tulevat sukupolvet Eurooppaa, jossa kolme vuosisataa kovinta kulttuurityötä on johtanut vain siihen, että uskonnollinen hulluus on korvattu nationalistisella hulluudella? Jopa eri maiden tiedemiehet käyttäytyvät kuin heidän aivonsa olisi amputoitu.

Lue myös, elamakerrat – Benito Mussolini

Yleinen suhteellisuusteoria (1915)

Descartes julisti, että kaikki maailmankaikkeuden prosessit selittyvät yhden aineen ja toisen aineen paikallisella vuorovaikutuksella, ja tieteen näkökulmasta tämä läheisyyden teesi oli luonnollinen. Newtonin teoria universaalista gravitaatiosta oli kuitenkin jyrkästi ristiriidassa läheisyysteesin kanssa – siinä vetovoima välittyi käsittämättömän nopeasti täysin tyhjän tilan läpi. Newtonin malli oli pohjimmiltaan puhtaasti matemaattinen, ilman mitään fysikaalista sisältöä. Kahden vuosisadan ajan tilannetta on yritetty korjata ja päästä eroon mystisestä kaukovaikutuksesta, täyttää gravitaatioteoria todellisella fysikaalisella sisällöllä, varsinkin kun Maxwellin jälkeen gravitaatio jäi fysiikan ainoaksi kaukovaikutuksen säilytyspaikaksi. Tilanne muuttui erityisen epätyydyttäväksi sen jälkeen, kun erityinen suhteellisuusteoria hyväksyttiin, koska Newtonin teoria oli ristiriidassa Lorentzin muunnoksen kanssa. Ennen Einsteinia kukaan ei kuitenkaan ollut onnistunut korjaamaan tilannetta.

Einsteinin perusajatus oli yksinkertainen: gravitaation aineellinen kantaja on itse avaruus (tarkemmin sanottuna aika-avaruus). Se, että gravitaatio voidaan nähdä neliulotteisen ei-euklidisen avaruuden geometristen ominaisuuksien ilmentymänä ilman lisäkäsitteitä, on seurausta siitä, että kaikki gravitaatiokentässä olevat kappaleet saavat saman kiihtyvyyden (”Einsteinin ekvivalenssiperiaate”). Neliulotteinen aika-avaruus ei tässä lähestymistavassa ole ”litteä ja välinpitämätön kohtaus” aineellisille prosesseille, vaan sillä on fyysisiä ominaisuuksia, ja ennen kaikkea metriikkaa ja kaarevuutta, jotka vaikuttavat näihin prosesseihin ja riippuvat niistä. Jos erityinen suhteellisuusteoria on teoria kaarettomasta avaruudesta, yleisen suhteellisuusteorian oli Einsteinin suunnitelman mukaan tarkoitus tarkastella yleisempää tapausta, avaruusaikaa, jolla on muuttuva metriikka (pseudo-Riemannin moninaisuus). Aika-avaruuden kaarevuus johtuu aineen läsnäolosta, ja mitä suurempi energia, sitä voimakkaampi kaarevuus. Newtonin gravitaatioteoria on toisaalta uuden teorian approksimaatio, joka saadaan ottamalla huomioon vain ”aikavääristymä” eli metriikan ajallisen komponentin muutos (avaruus on tässä approksimaatiossa euklidinen). Gravitaatiohäiriöiden eli metriikan muutosten eteneminen gravitaatiomassojen liikkuessa tapahtuu äärellisellä nopeudella. Tästä hetkestä lähtien kaukovaikutus katoaa fysiikasta.

Näiden ajatusten matemaattinen muotoilu oli varsin aikaa vievää ja kesti useita vuosia (1907-1915). Einsteinin oli hallittava tensorianalyysi ja luotava sen neliulotteinen pseudoriemannilainen yleistys, ja hänen oli neuvoteltava ja tehtävä yhteistyötä ensin Marcel Grossmannin kanssa, joka oli Einsteinin ensimmäisten painovoiman tensoriteoriaa koskevien artikkeleiden toinen kirjoittaja, ja sen jälkeen David Hilbertin, silloisen ”matematiikan kuninkaan”, kanssa. Vuonna 1915 Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian (GTR) kenttäyhtälöt, jotka yleistävät Newtonin teoriaa, julkaistiin lähes samanaikaisesti Einsteinin ja Hilbertin artikkeleissa.

Uusi gravitaatioteoria ennusti kaksi aiemmin tuntematonta fysikaalista ilmiötä, jotka vahvistettiin hyvin havainnoin, ja selitti myös tarkasti ja täydellisesti Merkuriuksen ikivanhan periheli-siirtymän, joka oli pitkään hämmentänyt tähtitieteilijöitä. Tämän jälkeen suhteellisuusteoriasta tuli käytännössä yleisesti hyväksytty modernin fysiikan perusta. Astrofysiikan lisäksi GR:llä on käytännön sovelluksia, kuten edellä mainittiin, maailmanlaajuisissa paikannusjärjestelmissä (Global Positioning Systems, GPS), joissa koordinaattien laskennassa käytetään hyvin olennaisia relativistisia korjauksia.

Lue myös, elamakerrat – Josef Albers

Berliini (1915-1921)

Vuonna 1915 Einstein ehdotti hollantilaisen fyysikon Vander de Haasen kanssa käymässään keskustelussa kokeen kaavaa ja laskutapaa, jota sen onnistuneen toteuttamisen jälkeen kutsuttiin ”Einstein-de-Haase-ilmiöksi”. Kokeen tulos innoitti Niels Bohria, joka kaksi vuotta aiemmin oli luonut atomin planeettamallin, koska hän vahvisti, että atomissa on ympyränmuotoisia elektronivirtoja ja että radallaan olevat elektronit eivät säteile. Bohr perusti mallinsa juuri näihin väittämiin. Lisäksi havaittiin, että magneettinen kokonaismomentti oli kaksi kertaa odotettua suurempi; syy tähän selvitettiin, kun spin, elektronin luontainen momentti, löydettiin.

Kesäkuussa 1916 Einstein hahmotteli ensimmäisen kerran gravitaatioaaltojen teoriaa artikkelissaan ”Approximate integration of gravitational field equations”. Ennusteen kokeellinen todentaminen oli mahdollista vasta sata vuotta myöhemmin (2015).

Sodan päätyttyä Einstein jatkoi työtään aiemmilla fysiikan aloilla, mutta hän pyrki myös uusille aloille – relativistiseen kosmologiaan ja ”yhtenäiskenttäteoriaan”, jonka hän kaavaili yhdistävän gravitaation, sähkömagnetismin ja (mieluiten) mikrokosmetiikan teorian. Hänen ensimmäinen kosmologiaa käsittelevä artikkelinsa Cosmological Considerations for a General Theory of Relativity ilmestyi vuonna 1917. Tämän jälkeen Einstein kärsi salaperäisestä ”sairauden hyökkäyksestä” – vakavien maksavaivojen lisäksi hänellä todettiin vatsahaava, jota seurasi keltaisuus ja yleinen heikkous. Hän ei noussut sängystä moneen kuukauteen, mutta jatkoi aktiivista työskentelyä. Vasta vuonna 1920 hänen sairautensa väistyi.

Kesäkuussa 1919 Einstein meni naimisiin äitinsä serkun Else Loewenthalin (ent. Einstein) kanssa ja adoptoi tämän kaksi lasta. Vuoden lopussa hänen vakavasti sairas äitinsä Pauline muutti heidän luokseen; hän kuoli helmikuussa 1920. Kirjeistä käy ilmi, että Einstein otti hänen kuolemansa hyvin raskaasti.

Syksyllä 1919 Arthur Eddingtonin brittiläinen retkikunta havaitsi auringonpimennyksen aikaan valon taipumisen Einsteinin ennustamassa Auringon gravitaatiokentässä. Mitattu arvo ei vastannut Newtonin vaan Einsteinin gravitaatiolakia. Sensaatiohakuinen uutinen julkaistiin uudelleen sanomalehdissä kaikkialla Euroopassa, vaikka uuden teorian ydin esitettiin useimmiten häpeämättömän vääristyneessä muodossa. Einsteinin maine nousi ennennäkemättömiin korkeuksiin.

Toukokuussa 1920 Einstein vannoi muiden Berliinin tiedeakatemian jäsenten kanssa virkavalansa ja hänestä tuli Saksan kansalainen lain mukaan. Hän säilytti kuitenkin Sveitsin kansalaisuutensa koko loppuelämänsä ajan. 1920-luvulla hän matkusti laajalti ympäri Eurooppaa (Sveitsin passilla) ja luennoi tutkijoille, opiskelijoille ja uteliaalle yleisölle. Hän vieraili myös Yhdysvalloissa, jossa kongressi antoi erityisen päätöslauselman (1921) arvostetun vieraan kunniaksi. Vuoden 1922 lopulla hän vieraili Intiassa, jossa hän keskusteli pitkään Rabindranath Tagoren kanssa, ja Kiinassa. Einstein vietti talven Japanissa, jossa hän sai kuulla, että hänelle oli myönnetty Nobel-palkinto.

Lue myös, historia-fi – Rooman ryöstö (1527)

Nobel-palkinto (1922)

Einstein oli toistuvasti ehdolla fysiikan Nobel-palkinnon saajaksi. Ensimmäinen ehdokkuus (suhteellisuusteoriasta) myönnettiin Wilhelm Ostwaldin aloitteesta jo vuonna 1910, mutta Nobel-komitea piti suhteellisuusteorian kokeellista näyttöä riittämättömänä. Tämän jälkeen Einsteinin nimitys toistui joka vuosi lukuun ottamatta vuosia 1911 ja 1915. Eri vuosina suositusten antajina oli merkittäviä fyysikkoja, kuten Lorenz, Planck, Bohr, Wien, Hvalson, de Haase, Laue, Zeeman, Kamerlingh Onnes, Adamar, Eddington, Sommerfeld ja Arrhenius.

Nobel-komitean jäsenet epäröivät kuitenkin pitkään myöntää palkintoa näin mullistavien teorioiden kirjoittajalle. Lopulta löytyi diplomaattinen ratkaisu: vuoden 1921 palkinto myönnettiin Einsteinille (marraskuussa 1922) valosähköisen ilmiön teoriasta, eli kiistattomimmasta ja kokeellisesti parhaiten testatusta teoriasta; päätöksen tekstissä oli kuitenkin neutraali lisäys: ”… ja muista teoreettisen fysiikan töistä”.

10. marraskuuta 1922 Ruotsin tiedeakatemian sihteeri Christopher Aurivillius:

Kuten olen jo ilmoittanut teille sähkeellä, Kuninkaallinen tiedeakatemia päätti eilisessä kokouksessaan myöntää teille fysiikan palkinnon kuluneesta vuodesta ja tunnustaa näin työnne teoreettisen fysiikan alalla, erityisesti valosähköisen ilmiön löytämisen, ottamatta huomioon suhteellisuusteoriaa ja gravitaatioteoriaa koskevia töitänne, joita arvioidaan niiden vahvistamisen jälkeen tulevaisuudessa.

Koska Einstein oli poissa, palkinnon otti hänen puolestaan vastaan Saksan Ruotsin suurlähettiläs Rudolf Nadolny 10. joulukuuta 1922. Preussin tiedeakatemia vakuutti virallisesti, että Einstein oli Saksan kansalainen, vaikka myös hänen Sveitsin kansalaisuutensa tunnustettiin päteväksi. Einstein sai palkintoon liittyvän kunniamerkin henkilökohtaisesti Ruotsin suurlähettiläältä palattuaan Berliiniin.

Perinteisen Nobel-puheenvuoron (heinäkuussa 1923) piti luonnollisesti Einstein suhteellisuusteoriasta.

Lue myös, elamakerrat – Kaarle X (Ranska)

Berliini (1922-1933)

Vuonna 1923, matkansa päätteeksi, Einstein puhui Jerusalemissa, jossa pian (1925) avattiin heprealainen yliopisto.

Vuonna 1924 nuori intialainen fyysikko Shatyaendranath Bose kirjoitti Einsteinille lyhyen kirjeen, jossa hän pyysi apua julkaisemaan artikkelin, jossa hän esitti nykyaikaisen kvanttitilastoinnin perustana olevan arvelun. Bose ehdotti, että valoa olisi pidettävä fotonikaasuna. Einstein päätteli, että samaa tilastoa voitaisiin käyttää atomeihin ja molekyyleihin yleensä. Vuonna 1925 Einstein julkaisi Bosen artikkelin saksankielisenä käännöksenä ja sen jälkeen oman artikkelinsa, jossa hän esitti yleistetyn Bosen mallin, jota voitiin soveltaa bosoneiksi kutsuttujen identtisten hiukkasten järjestelmiin, joilla oli kokonaislukuinen spin. Näiden kvanttitilastojen, jotka nykyään tunnetaan nimellä Bose-Einsteinin tilastot, perusteella molemmat fyysikot perustelivat teoreettisesti viidennen aineen kokonaistilan – Bose-Einsteinin kondensaatin – olemassaolon jo 1920-luvun puolivälissä.

Bose-Einsteinin ”kondensaatin” ydin on siinä, että suuri määrä ideaalisia Bose-kaasun hiukkasia siirtyy nollapotentiaaliseen tilaan absoluuttista nollaa lähestyvissä lämpötiloissa, kun hiukkasten lämpöliikkeen de Broglie -aallonpituus ja hiukkasten keskimääräinen etäisyys toisistaan pienenevät yhteen suuruusluokkaan. Vuodesta 1995 lähtien, jolloin Coloradon yliopistossa saatiin ensimmäinen tällainen kondensaatti, tutkijat ovat käytännössä todistaneet, että vedyn, litiumin, natriumin, rubidiumin ja heliumin Bose-Einsteinin kondensaatit voivat olla olemassa.

Suuren ja yleismaailmallisen arvovallan omaavana persoonana Einstein osallistui näinä vuosina jatkuvasti kaikenlaiseen poliittiseen toimintaan, jossa hän ajoi sosiaalista oikeudenmukaisuutta, kansainvälisyyttä ja maiden välistä yhteistyötä (ks. jäljempänä). Vuonna 1923 Einstein osallistui kulttuurisuhteiden järjestämiseen ”Uuden Venäjän ystävät” -yhdistyksessä. Hän vaati toistuvasti aseistariisuntaa ja Euroopan yhdistämistä sekä asevelvollisuuden poistamista.

Vuonna 1928 Einstein jätti hyvästit Lorenzille, jonka kanssa hänestä oli tullut hyvin läheinen ystävä myöhempinä vuosinaan. Lorenz ehdotti Einsteinia Nobel-palkinnon saajaksi vuonna 1920 ja tuki häntä seuraavana vuonna.

Vuonna 1929 maailma juhli meluisasti Einsteinin 50-vuotissyntymäpäivää. Einstein ei osallistunut juhlallisuuksiin ja piiloutui Potsdamin lähellä sijaitsevaan huvilaansa, jossa hän kasvatti intohimoisesti ruusuja. Täällä hän isännöi tiedeystäviä, Rabindranath Tagorea, Emanuel Laskeria, Charlie Chaplinia ja muita.

Vuonna 1931 Einstein vieraili jälleen Yhdysvalloissa. Pasadenassa Michelson, jolla oli enää neljä kuukautta elinaikaa, toivotti hänet lämpimästi tervetulleeksi. Kun Einstein palasi kesällä Berliiniin, hän kunnioitti Fyysikkoseuralle pitämässään puheessa tätä merkittävää kokeilijaa, joka oli luonut suhteellisuusteorian peruskiven.

Ensimmäisen maailmansodan aikana ja sen jälkeen Einsteinin teorioita vastaan hyökättiin jatkuvasti antisemitististen asenteiden kehittymisen seurauksena. Perustettiin Einsteinin vastainen järjestö. Yhden miehen tiedetään saaneen tuomion Einsteinin murhaan yllyttämisestä, ja hänet tuomittiin kuuden dollarin sakkoihin. Yksi tiedemiestä vastaan suunnatun kampanjan tuloksista oli vuonna 1931 julkaistu kirja ”Sata kirjailijaa Einsteinia vastaan”, johon Einstein vastasi: ”Jos olisin väärässä, yksi riittäisi.” Einstein työskenteli noin vuoteen 1926 saakka monilla fysiikan aloilla, kosmologisista malleista jokien rypistymisen syiden tutkimiseen. Sen jälkeen hän keskittyi muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta kvanttiongelmiin ja yhtenäiskenttäteoriaan.

Lue myös, elamakerrat – Albert Camus

Keksinnöllinen toiminta

Einstein, joka oli jo maailmankuulu teoreettinen fyysikko, osallistui aktiivisesti suunnitteluun ja keksintöihin. Hänellä oli yhdessä useiden muiden tekijöiden kanssa noin kaksikymmentä patenttia. Einsteinille ja Goldschmidtille on myönnetty patentti magnetostriktiivistä kaiutinta varten. Vuonna 1929 ilmestyneen neuvostoliittolaisen Inventor-lehden ensimmäisessä numerossa Einstein julkaisi artikkelin ”Massat yksiköiden sijasta”, jossa käsiteltiin keksintötoiminnan organisatorisia ja taloudellisia näkökohtia.

Muita keksintöjä ovat:

Einstein osallistui myös patenttien tutkimiseen. Esimerkiksi Einsteinin arvostelu I. N. Kechezhdanin keksintöhakemuksesta Neuvostoliitosta vuonna 1930 tunnetaan.

Lue myös, elamakerrat – Edvard Tunnustaja

Kvanttimekaniikan tulkinta

Kvanttimekaniikan syntyyn vaikutti aktiivisesti Einstein. Julkaistessaan uraauurtavan teoksensa Schrödinger myönsi (1926), että ”Einsteinin lyhyet mutta äärettömän oivaltavat huomautukset” olivat vaikuttaneet häneen suuresti.

Vuonna 1927 viidennessä Solvayn kongressissa Einstein vastusti jyrkästi Max Bornin ja Niels Bohrin ”Kööpenhaminan tulkintaa”, jossa kvanttimekaniikan matemaattista mallia tulkittiin olennaisesti todennäköisyyksiin perustuvaksi. Einstein totesi, että tämän tulkinnan kannattajat ”tekevät välttämättömyydestä hyveen”, ja todennäköisyysluonteisuus osoittaa vain, että tietomme mikroprosessien fysikaalisesta luonteesta on puutteellista. Hän huomautti ironisesti: ”Jumala ei noppaa” (Der Herrgott würfelt nicht), mihin Niels Bohr vastasi: ”Einstein, älä sano Jumalalle, mitä tehdä”.

Einstein hyväksyi ”Kööpenhaminan tulkinnan” vain väliaikaisena, epätäydellisenä versiona, joka fysiikan edetessä on korvattava täydellisellä mikrokosmoksen teorialla. Hän itse yritti luoda deterministisen epälineaarisen teorian, jonka approksimaatio olisi kvanttimekaniikka. Vuonna 1933 Einstein kirjoitti:

Tutkimukseni todellinen tavoite on aina ollut teoreettisen fysiikan yksinkertaistaminen ja sen yhdistäminen yhtenäiseksi järjestelmäksi. Olen onnistunut saavuttamaan tämän tavoitteen tyydyttävästi makrokosmoksen osalta, mutta en kvanttien ja atomien rakenteen osalta. Mielestäni nykyaikainen kvanttiteoria on huomattavasta edistyksestä huolimatta vielä kaukana tyydyttävästä ratkaisusta jälkimmäiseen ongelmaryhmään.

Vuonna 1947 hän muotoili kantansa uudelleen kirjeessä Max Bornille:

Einstein kiisteli aiheesta koko loppuelämänsä ajan, vaikka vain harvat fyysikot jakoivat hänen näkemyksensä. Kaksi hänen artikkeleistaan sisälsi kuvauksia mielikokeista, jotka hänen mielestään osoittivat selvästi kvanttimekaniikan epätäydellisyyden; niin sanottu ”Einstein-Podolsky-Rosen-paradoksi” (toukokuu 1935) sai eniten vastakaikua. Keskustelu tästä tärkeästä ja mielenkiintoisesta ongelmasta jatkuu tänäkin päivänä. Paul Dirac kirjassaan Memories of an Extraordinary Era:

En sulje pois sitä mahdollisuutta, että Einsteinin näkemys voi lopulta olla oikea, koska kvanttiteorian nykyistä vaihetta ei voida pitää lopullisena. <…> Nykyaikainen kvanttimekaniikka on suuri saavutus, mutta sitä ei todennäköisesti ole olemassa ikuisesti. Minusta on hyvin todennäköistä, että joskus tulevaisuudessa syntyy parannettu kvanttimekaniikka, jossa palaamme kausaalisuuteen ja joka oikeuttaa Einsteinin näkemyksen. Mutta tällainen paluu kausaalisuuteen voi olla mahdollista vain luopumalla jostakin muusta perusajatuksesta, jonka nyt hyväksymme ehdoitta. Jos aiomme elvyttää kausaalisuuden, meidän on maksettava hinta, ja tällä hetkellä voimme vain spekuloida, mikä ajatus on uhrattava.

Lue myös, historia-fi – Naisten äänioikeus

Princeton (1933-1945). Taistelu natsismia vastaan

Kun talouskriisi syveni Weimarin Saksassa, poliittinen epävakaus lisääntyi, mikä lisäsi radikaaleja kansallismielisiä ja antisemitistisiä tunteita. Einsteiniin kohdistuneet loukkaukset ja uhkaukset lisääntyivät, ja eräs lehtimies tarjosi jopa muhkeaa palkkion (50 000 markkaa) hänen päästään. Kun natsit pääsivät valtaan, kaikki Einsteinin työt joko liitettiin ”arjalaisiin” fyysikoihin tai julistettiin todellisen tieteen vääristelyksi. Lenard, joka johti ”saksalaisen fysiikan” ryhmää, julisti: ”Tärkeintä esimerkkiä juutalaisten piirien vaarallisesta vaikutuksesta luonnon tutkimukseen edustaa Einstein teorioineen ja matemaattisine höpötyksineen, jotka koostuvat vanhoista tiedoista ja mielivaltaisista lisäyksistä… Meidän on ymmärrettävä, että saksalaisen ei ole arvokasta olla juutalaisen henkinen seuraaja.” Kaikissa Saksan tiedepiireissä tapahtui tinkimätön rotupuhdistus.

Vuonna 1933 Einstein joutui lähtemään lopullisesti Saksasta, johon hän oli hyvin kiintynyt. Hän lähti perheensä kanssa Yhdysvaltoihin vierailijaviisumilla. Pian hän luopui Saksan kansalaisuudestaan ja Preussin ja Baijerin tiedeakatemioiden jäsenyydestä vastalauseena natsismin rikoksille ja katkaisi kaikki yhteydet Saksaan jääneisiin tiedemiehiin, erityisesti Max Planckiin, jonka isänmaallisuutta Einsteinin ankarat natsivastaiset lausunnot loukkasivat.

Muutettuaan Yhdysvaltoihin Albert Einstein nimitettiin fysiikan professoriksi äskettäin perustettuun Institute for Advanced Study -instituuttiin (myöhemmin hänestä tuli tunnustettu hydrauliikan asiantuntija ja Kalifornian yliopiston professori (1947). Einsteinin nuorin poika Edward (1910-1965) sairastui vaikeaan skitsofrenian muotoon noin vuonna 1930 ja päätyi Zürichin psykiatriseen sairaalaan. Einsteinin serkku Lina kuoli Auschwitzissa, toinen sisar Bertha Dreyfus Theresienstadtin keskitysleirillä.

Yhdysvalloissa Einsteinista tuli välittömästi yksi maan tunnetuimmista ja arvostetuimmista ihmisistä, ja hän sai maineen historian nerokkaimpana tiedemiehenä sekä ”hajamielisen professorin” ja ihmisen älyllisten kykyjen ruumiillistajana. Seuraavan vuoden 1934 tammikuussa hänet kutsuttiin Valkoiseen taloon presidentti Franklin Rooseveltin luokse, hän keskusteli hänen kanssaan ja jopa yöpyi siellä. Einstein sai päivittäin satoja erisisältöisiä kirjeitä, joihin (jopa lapset) yrittivät vastata. Maailmankuuluna luonnontieteilijänä hän pysyi helposti lähestyttävänä, vaatimattomana, vaatimattomana ja ystävällisenä.

Joulukuussa 1936 Elsa kuoli sydänsairauteen; kolme kuukautta aiemmin Marcel Grossman oli kuollut Zürichissä. Einsteinin yksinäisyyttä helpottivat hänen sisarensa Maya, tytärpuoli Margot (Elsan tytär hänen ensimmäisestä avioliitostaan), sihteeri Ellen Dukas, kissa Tiger ja valkoinen terrieri Chico. Amerikkalaisten yllätykseksi Einstein ei koskaan saanut autoa tai televisiota. Maya halvaantui osittain vuonna 1946 saamansa aivohalvauksen jälkeen, ja Einstein luki joka ilta kirjoja rakkaalle sisarelleen.

Elokuussa 1939 Einstein allekirjoitti unkarilaisen emigranttifyysikon Leo Szilárdin aloitteesta kirjoitetun kirjeen Yhdysvaltain presidentille Franklin Delano Rooseveltille. Kirjeessä kiinnitettiin presidentin huomio siihen mahdollisuuteen, että natsi-Saksa kykeni rakentamaan atomipommin. Kuukausia kestäneen harkinnan jälkeen Roosevelt päätti suhtautua uhkaan vakavasti ja käynnisti vuonna 1941 oman hankkeensa ydinaseiden rakentamiseksi. Ensimmäinen koe tehtiin Los Alamosin testialueella New Mexicossa 16. heinäkuuta 1945, ja 6. elokuuta 1945 amerikkalaiset lentokoneet tuhosivat Hiroshiman. Einstein itse ei osallistunut näihin töihin. Myöhemmin hän katui allekirjoittamaansa kirjettä, sillä hän ymmärsi, että Yhdysvaltain uusi johtaja Harry Truman käytti ydinvoimaa pelottelun välineenä. Myöhemmin hän kritisoi ydinaseiden kehittämistä, niiden käyttöä Japanissa ja Bikini-atollin kokeita (1954), ja hän piti osallistumistaan Yhdysvaltain ydinohjelman vauhdittamiseen elämänsä suurimpana tragediana. Hänen aforisminsa ovat laajalti tunnettuja: ”Voitimme sodan, mutta emme maailmaa”; ”Jos kolmas maailmansota käydään atomipommeilla, neljäs käydään kivillä ja kepillä”.

Sodan aikana Einstein neuvoi Yhdysvaltain laivastoa ja auttoi ratkaisemaan erilaisia teknisiä ongelmia.

Lue myös, elamakerrat – Zhengtong

Princeton (1945-1955). Taistelu rauhan puolesta. Yhtenäinen kenttäteoria

Sodan jälkeisinä vuosina Einstein oli mukana perustamassa rauhantutkijoiden Pugwash-liikettä. Vaikka sen ensimmäinen konferenssi pidettiin vasta Einsteinin kuoleman jälkeen (1957), aloite tällaisesta liikkeestä ilmaistiin laajalti kiitetyssä Russell-Einstein-manifestissa (joka kirjoitettiin yhdessä Bertrand Russellin kanssa), jossa varoitettiin myös vetypommin rakentamisen ja käytön vaaroista. Tämän liikkeen puitteissa Einstein, joka toimi sen puheenjohtajana, taisteli yhdessä Albert Schweitzerin, Bertrand Russellin, Frederic Joliot-Curien ja muiden maailmankuulujen tieteen edustajien kanssa kilpavarustelua ja ydin- ja lämpöydinaseiden luomista vastaan.

Syyskuussa 1947 hän ehdotti avoimessa kirjeessään YK:n jäsenvaltioiden valtuuskunnille YK:n yleiskokouksen uudelleenorganisointia, jolloin siitä tulisi jatkuva maailmanparlamentti, jolla olisi suuremmat valtuudet kuin turvallisuusneuvostolla, joka (Einsteinin mukaan) halvaantuu toiminnassaan veto-oikeuden vuoksi, johon marraskuussa 1947 Neuvostoliiton suurimmat tiedemiehet (S. I. Vavilov, A. F. Ioffe, N. N. Semjonov, A. N. Frumkin) ilmaisivat erimielisyytensä A. Einsteinin kannan kanssa.  I. Vavilov, A. F. Ioffe, N. N. Semenov ja A. N. Frumkin) avoimessa kirjeessä eri mieltä A. Einsteinin (1947) kannan kanssa. Neuvostoliiton tiedemiehille lähettämässään vastauskirjeessä Einstein selitti kantansa: kapitalismin ja sosialismin paheiden ja etujen ymmärtäminen; näiden järjestelmien kannattajien fanaattisen suvaitsemattomuuden vaara toisiaan kohtaan; ihmiskunnan keskinäisen tuhon vaara näiden kahden järjestelmän välisessä sodassa.

Einstein jatkoi loppuelämänsä ajan kosmologian ongelmien parissa työskentelyä, mutta hänen pääponnistelunsa suuntautuivat yhtenäisen kenttäteorian luomiseen. Häntä avustivat tässä ammattiamatemaatikot, kuten (Princetonissa) John Kemeny. Muodollisesti tässä suunnassa oli jonkin verran onnistumisia – hän kehitti jopa kaksi versiota yhtenäisestä kenttäteoriasta. Molemmat mallit olivat matemaattisesti tyylikkäitä, ja niistä johdettiin paitsi yleinen suhteellisuusteoria myös koko Maxwellin elektrodynamiikka, mutta ne eivät antaneet mitään uusia fysikaalisia seurauksia. Puhdas matematiikka erillään fysiikasta ei koskaan kiinnostanut Einsteinia, ja hän hylkäsi molemmat mallit. Aluksi (1929) Einstein yritti kehittää Kaluzan ja Kleinin ajatuksia siitä, että maailmassa on viisi ulottuvuutta, joista viides on mikroulottuvuus ja siten näkymätön. Se ei tuottanut uusia fysikaalisesti kiinnostavia tuloksia, ja moniulotteisesta teoriasta luovuttiin pian (ja se herätettiin myöhemmin henkiin supersäieteoriassa). Toinen versio Unified Theory (se liian orgaanisesti mukana GR ja Maxwellin teoria, kuitenkin löytää lopullinen versio yhtälöistä, joka kuvaisi paitsi makrokosmoksen, mutta myös mikrokosmoksen, ja epäonnistui. Ilman tätä teoria jäi vain matemaattiseksi päällysrakenteeksi rakennuksen päälle, joka ei tarvinnut tätä päällysrakennetta lainkaan.

Weil muisteli, että Einstein kertoi hänelle kerran: ”Spekulatiivisesti ajateltuna fysiikkaa ei voida rakentaa ilman ohjaavaa visuaalista fysikaalista periaatetta.

Lue myös, elamakerrat – John Keats

Hänen elämänsä viimeiset vuodet. Kuolema

Vuonna 1955 Einsteinin terveys heikkeni dramaattisesti. Hän kirjoitti testamenttinsa ja sanoi ystävilleen: ”Olen suorittanut tehtäväni maan päällä”. Hänen viimeinen teoksensa oli keskeneräinen julistus, jossa hän kehotti estämään ydinsodan.

Tuolloin Einsteinin luona vieraili historioitsija Bernard Cohen, joka muisteli seuraavaa

Tiesin, että Einstein oli suuri mies ja fyysikko, mutta en tiennyt, miten lämminhenkinen ja ystävällinen hän oli, miten ystävällinen ja huumorintajuinen. Keskustelumme aikana ei ollut aistittavissa, että kuolema olisi lähellä. Einsteinin mieli pysyi vilkkaana, hän oli nokkela ja vaikutti hyvin iloiselta.

Margot-tytärpuoli muisteli viimeistä tapaamistaan Einsteinin kanssa sairaalassa:

Hän puhui syvästi rauhallisesti, lääkäreistä jopa hieman huumorilla höystettynä, ja odotti kuolemaansa lähestyvänä ”luonnonilmiönä”. Yhtä peloton kuin hän oli ollut elämässään, niin hiljaa ja rauhallisesti hän kohtasi kuoleman. Ilman minkäänlaista tunteellisuutta tai katumusta hän lähti tästä maailmasta.

Albert Einstein kuoli Princetonissa 18. huhtikuuta 1955 klo 1.25 77-vuotiaana aortan aneurysmaan. Ennen kuolemaansa hän lausui muutaman sanan saksaksi, mutta amerikkalainen sairaanhoitaja ei kyennyt toistamaan niitä jälkeenpäin. Hän kieltäytyi hyväksymästä kaikenlaista henkilökulttia ja kielsi suuret hautajaiset ja äänekkäät seremoniat, joita varten hän halusi, että hautauspaikka ja -aika pidettäisiin salassa. Suuren tiedemiehen hautajaiset pidettiin 19. huhtikuuta 1955 ilman suurta julkisuutta, ja niihin osallistui vain 12 hänen läheisintä ystäväänsä. Hänen ruumiinsa poltettiin Ewingin hautausmaalla ja tuhka levitettiin tuulen mukana.

Lue myös, elamakerrat – Ptolemaios II

Inhimilliset ominaisuudet

Läheiset tuttavat kuvaavat Einsteinia seuralliseksi, ystävälliseksi ja iloiseksi mieheksi ja mainitsevat hänen ystävällisyytensä, valmiutensa auttaa milloin tahansa, snobismin täydellisen puuttumisen ja valloittavan inhimillisen charmin. Hänen ylivertainen huumorintajunsa on usein huomattu. Kun Einsteinilta kysyttiin, missä hänen laboratorionsa oli, hän näytti hymyillen kynää.

Einstein oli innostunut musiikista, erityisesti 1700-luvun sävellyksistä. Eri vuosina hänen suosikkisäveltäjiään olivat Bach, Mozart, Schumann, Haydn ja Schubert sekä viime vuosina Brahms. Hän soitti hyvin viulua, josta hän ei ole koskaan luopunut. Kaunokirjallisuudesta hän ihaili Leo Tolstoin, Dostojevskin ja Dickensin proosaa sekä Brechtin näytelmiä. Hän piti myös filatelismista, puutarhanhoidosta ja purjehduksesta (hän kirjoitti jopa artikkelin purjehduksen hallinnoinnin teoriasta). Yksityiselämässä hän oli vaatimaton, ja elämänsä lopulla hän esiintyi aina lämpimässä lempipuserossaan.

Huolimatta valtavasta tieteellisestä auktoriteetistaan hän ei kärsinyt liiallisesta ylimielisyydestä, vaan myönsi mielellään voivansa olla väärässä, ja jos hän oli väärässä, hän myönsi sen julkisesti. Niin hän teki esimerkiksi vuonna 1922, kun hän arvosteli Alexander Friedmanin artikkelia, jossa hän ennusti maailmankaikkeuden laajenemista. Saatuaan Friedmannilta kirjeen, jossa hän selitti kiistanalaiset yksityiskohdat, Einstein totesi samassa lehdessä, että hän oli ollut väärässä ja että Friedmannin tulokset olivat arvokkaita ja ”valaisivat uutta valoa” kosmologisen dynamiikan mahdollisiin malleihin.

Epäoikeudenmukaisuus, sorto ja valheet herättivät aina hänen vihaisen reaktionsa. Kirjeestä sisarelleen Mayalle (1935):

Hänen vihatuin saksankielinen sanansa oli Zwang – väkivalta, pakottaminen.

Einsteinin lääkäri Gustav Buckeye kertoi, että Einstein inhosi poseeraamista taiteilijalle, mutta aina kun tämä sanoi toivovansa pääsevänsä köyhyydestä muotokuvan avulla, Einstein suostui ja istui kärsivällisesti hänen edessään tuntikausia.

Elämänsä lopussa Einstein kiteytti arvomaailmansa seuraavasti: ”Ideaalit, jotka valaisivat polkuani ja antoivat minulle rohkeutta ja rohkeutta, olivat hyvyys, kauneus ja totuus.

Lue myös, elamakerrat – Friedrich Nietzsche

Poliittiset vakaumukset

Albert Einstein oli sitoutunut demokraattinen sosialisti, humanisti, pasifisti ja antifasisti. Einsteinin uskottavuus, jonka hän saavutti vallankumouksellisilla fysiikan keksinnöillään, antoi hänelle mahdollisuuden vaikuttaa aktiivisesti yhteiskunnallis-poliittisiin muutoksiin maailmassa.

Albert Einstein esitti näkemyksensä sosialistisesta muutoksesta esseessään ”Miksi sosialismi?”, joka julkaistiin artikkelina Yhdysvaltain suurimmassa marxilaisessa Monthly Review -lehdessä. Tiedemies perusteli erityisesti kapitalististen suhteiden elinkelvotonta taloudellista anarkiaa, joka aiheutti sosiaalista epäoikeudenmukaisuutta, ja hän kutsui kapitalismin tärkeimmäksi puutteeksi ”ihmisen laiminlyöntiä”. Einstein tuomitsi ihmisen vieraantumisen kapitalismissa, rikkauden ja hankintojen tavoittelun, ja totesi, että demokraattinen yhteiskunta ei voi itsessään rajoittaa kapitalistisen oligarkian tahdonvaltaisuutta ja että ihmisoikeudet voidaan turvata vain suunnitelmataloudessa. Artikkeli oli kirjoitettu marxilaisen taloustieteilijä Paul Sweezyn kutsusta McCarthyn ”noitavainon” huipulla, ja siinä ilmaistiin tiedemiehen kansalaiskanta.

”Vasemmistolaisuutensa” vuoksi oikeistokonservatiiviset piirit Yhdysvalloissa hyökkäsivät usein tiedemiestä vastaan. Jo vuonna 1932 amerikkalainen ”Women”s Patriotic Corporation” vaati, ettei Einsteinia päästettäisi Yhdysvaltoihin, koska hän oli tunnettu häirikkö ja kommunistien ystävä. Viisumi kuitenkin myönnettiin, ja Einstein kirjoitti eräässä sanomalehdessä: ”En ole koskaan saanut näin tarmokasta kieltäytymistä kauniilta sukupuolelta, ja jos olen saanutkin, niin en niin monelta kerralla”. McCarthyismin huipulla FBI:llä oli 1427 sivun mittainen henkilötiedosto ”epäluotettavasta” Einsteinista. Häntä syytettiin erityisesti ”anarkian aikaansaamiseen tähtäävän opin saarnaamisesta”. FBI:n arkistoista käy myös ilmi, että fyysikko oli salaisen palvelun intensiivisen tarkkailun kohteena, sillä vuosina 1937-1955 Einstein ”oli tai oli 34 kommunistisen rintaman tukija ja kunniajäsen”, hän oli kolmen tällaisen järjestön kunniapuheenjohtaja ja hänen läheisten ystäviensä joukossa oli henkilöitä, jotka ”suhtautuivat myötämielisesti kommunistiseen ideologiaan”.

Einstein kannatti demokraattista sosialismia, jossa yhdistettäisiin väestön sosiaalinen suojelu ja talouden suunnittelu demokraattiseen hallintoon ja ihmisoikeuksien kunnioittamiseen. Leninistä hän kirjoitti vuonna 1929: ”Kunnioitan Leninissä miestä, joka käytti kaikki voimansa ja persoonallisuutensa täydellisellä uhrautumisella yhteiskunnallisen oikeudenmukaisuuden toteuttamiseen. Hänen menetelmänsä vaikuttaa minusta epäkäytännölliseltä. Mutta yksi asia on varma: hänen kaltaisensa miehet ovat ihmiskunnan omantunnon vartijoita ja uudistajia.

Einstein paheksui Neuvostoliitossa noudatettuja totalitaarisia menetelmiä sosialistisen yhteiskunnan rakentamiseksi. Eräässä haastattelussa vuonna 1933 Einstein selitti, miksi hän ei koskaan hyväksynyt kutsua tulla Neuvostoliittoon: hän vastustaa kaikkia diktatuureja, ”jotka orjuuttavat yksilöä terrorin ja väkivallan avulla, esiintyivätpä ne sitten fasismin tai kommunismin lipun alla”. Vuonna 1938 Einstein kirjoitti Stalinille ja muille Neuvostoliiton johtajille useita kirjeitä, joissa hän pyysi kohtelemaan inhimillisesti Neuvostoliitossa sorrettuja ulkomaisia emigranttifyysikkoja. Einstein oli huolissaan erityisesti Emmy Nötherin veljen Fritz Nötherin kohtalosta, joka oli toivonut löytävänsä turvapaikan Neuvostoliitosta, mutta joka pidätettiin vuonna 1937 ja ammuttiin pian (syyskuussa 1941). Eräässä keskustelussa vuonna 1936 Einstein kutsui Stalinia poliittiseksi gangsteriksi. Kirjeessään neuvostotutkijoille (1948) Einstein huomautti neuvostojärjestelmän kielteisistä piirteistä, kuten byrokratian kaikkivoipaisuudesta, taipumuksesta tehdä neuvostohallituksesta ”eräänlainen kirkko ja leimata pettureiksi ja pahoiksi roistoiksi kaikki ne, jotka eivät kuulu siihen”. Samaan aikaan Einstein kannatti aina länsimaisten demokratioiden ja sosialistisen leirin lähentymistä ja yhteistyötä.

Sodanvastaisen kantansa tueksi Einstein kirjoitti:

Pasifismini on vaistomainen tunne, joka vallitsee minussa, koska ihmisen tappaminen on vastenmielistä. Asenteeni ei perustu mihinkään spekulatiiviseen teoriaan, vaan syvimpään vastenmielisyyteeni kaikenlaista julmuutta ja vihaa kohtaan.

Hän hylkäsi nationalismin kaikissa sen ilmenemismuodoissa ja kutsui sitä ”ihmiskunnan vitsaukseksi”. Estääkseen natsien vaalivoiton hän allekirjoitti vuonna 1932 Kansainvälisen sosialistisen taistelun liiton vetoomuksen, jossa vaadittiin sosialidemokraattisen ja kommunistisen puolueen välistä yhtenäistä työväenrintamaa.

Toisen maailmansodan aikana Einstein luopui väliaikaisesti periaatteellisesta pasifismistaan ja osallistui aktiivisesti fasismin vastaiseen taisteluun. Sodan jälkeen Einstein kannatti väkivallattomia keinoja taistella massojen oikeuksien puolesta ja korosti Mahatma Gandhin ansioita: ”Pidän Gandhin näkemyksiä kaikkein merkittävimpänä kaikista poliitikoista – aikalaisistamme. Meidän pitäisi pyrkiä toimimaan tässä hengessä: emme saa käyttää väkivaltaa taistellaksemme oikeuksiemme puolesta.

Yhdessä Julian Huxleyn, Thomas Mannin ja John Deweyn kanssa hän toimi New Yorkin First Humanist Society of New Yorkin neuvoa-antavassa komiteassa.

Kolonialismin ja imperialismin vastustajana Albert Einstein osallistui yhdessä Henri Barbussen ja Jawaharlal Nehrun kanssa imperialismin vastaisen liiton Brysselin kongressiin (1927). Hän edisti aktiivisesti Yhdysvaltojen mustan väestön taistelua kansalaisoikeuksien puolesta ja oli kahden vuosikymmenen ajan Neuvostoliitossa tunnetun mustan laulajan ja näyttelijän Paul Robesonin läheinen ystävä. Kuultuaan, että iäkäs William Dubois oli julistettu ”kommunistivakoilijaksi”, Einstein vaati, että hänet kutsuttaisiin puolustuksen todistajaksi, ja juttu lopetettiin pian. Tuomitsi jyrkästi ”Oppenheimerin tapauksen”, jota syytettiin vuonna 1953 ”kommunistisympatioista” ja joka hyllytettiin salaisesta työstä.

Vuonna 1946 Einstein oli niiden aktivistien joukossa, jotka osallistuivat Middlesexin yliopistoon perustettavan sekulaarin juutalaisyliopiston avaamiseen, mutta kun hänen ehdotuksensa nimittää brittiläinen työväenpuolueen taloustieteilijä Harold Laski laitoksen johtajaksi hylättiin (koska hän oli kuulemma ”amerikkalaisille demokraattisille periaatteille vieras”), fyysikko veti tukensa pois, ja kun laitos myöhemmin avattiin Louis Brandeis -yliopistona, hän kieltäytyi myöntämästä kunniatohtorin tutkintoa siinä.

Koska Einstein oli huolestunut antisemitismin nopeasta kasvusta Saksassa, hän tuki sionistisen liikkeen vaatimusta juutalaisten kansallisesta pesästä Palestiinassa ja piti aiheesta useita artikkeleita ja puheita. Hän kannatti erityisesti ajatusta juutalaisen yliopiston perustamisesta Jerusalemiin (1925). Hän selitti kantansa:

Asuin viime aikoihin asti Sveitsissä, enkä siellä ollessani ollut tietoinen juutalaisuudestani… Kun tulin Saksaan, tiesin ensimmäistä kertaa, että olin juutalainen, ja minua auttoivat tässä löytämisessä enemmän ei-juutalaiset kuin juutalaiset … Silloin ymmärsin, että vain yhteinen asia, joka on rakas kaikille juutalaisille kaikkialla maailmassa, voi johtaa kansakunnan uudelleensyntymiseen …”. Jos meidän ei tarvitsisi elää suvaitsemattomien, tunteettomien ja julmien ihmisten keskuudessa, olisin ensimmäinen, joka hylkäisi nationalismin universaalin inhimillisyyden hyväksi.

Johdonmukaisena internationalistina hän puolusti kaikkien sorrettujen kansojen – juutalaisten, intiaanien, afroamerikkalaisten ja muiden – oikeuksia. Vaikka Einstein oli aluksi sitä mieltä, että juutalainen sydän pärjäisi ilman erillistä valtiota, rajoja ja armeijaa, hän suhtautui vuonna 1947 myönteisesti Israelin valtion perustamiseen toivoen kaksikansallista arabijuutalaista ratkaisua palestiinalaisongelmaan. Hän kirjoitti Paul Ehrenfestille vuonna 1921: ”Sionismi on todellinen uusi juutalainen ihanne, joka saattaa palauttaa juutalaiselle kansalle olemassaolon ilon”. Holokaustin jälkeen hän totesi: ”Sionismi ei suojellut Saksan juutalaisuutta tuhoamiselta. Mutta niille, jotka jäivät henkiin, sionismi antoi sisäistä voimaa kestää katastrofi arvokkaasti menettämättä tervettä itsekunnioitusta. Vuonna 1952 Einstein oli saanut silloiselta pääministeriltä David Ben-Gurionilta tarjouksen tulla Israelin toiseksi presidentiksi, mutta tiedemies kieltäytyi siitä kohteliaasti vedoten kokemuksen ja ihmisten kanssa työskentelykyvyn puutteeseen. Einstein testamenttasi kaikki kirjeensä ja käsikirjoituksensa (ja jopa oikeutensa kuvansa ja nimensä kaupalliseen käyttöön) Jerusalemin heprealaiselle yliopistolle.

Lue myös, elamakerrat – Gutzon Borglum

Filosofia

Einstein oli aina kiinnostunut tieteenfilosofiasta, ja hän jätti jälkeensä useita syvällisiä tutkimuksia aiheesta. Hänen 70-vuotispäiväkseen vuonna 1949 julkaistun juhlakokoelman otsikko oli (oletettavasti hänen tieten ja suostumuksellaan) ”Albert Einstein. Filosofi ja tiedemies”. Einstein piti Spinozaa itseään lähimpänä filosofina hänen maailmankäsityksessään. Molempien rationaalisuus oli kaiken kattavaa ja ulottui tieteen lisäksi myös etiikkaan ja muihin ihmiselämän osa-alueisiin: humanismi, kansainvälisyys, vapaus jne. eivät ole hyviä vain itsessään, vaan myös siksi, että ne ovat kaikkein järkevimpiä. Luonnonlait ovat objektiivisesti olemassa, ja ne ovat ymmärrettäviä siitä syystä, että ne muodostavat maailman harmonian, joka on samanaikaisesti järkevä ja esteettisesti miellyttävä. Tämä on tärkein syy siihen, että Einstein hylkäsi kvanttimekaniikan ”Kööpenhaminan tulkinnan”, joka hänen mielestään toi maailmankuvaan irrationaalisen elementin, kaoottisen epäharmonian.

Einstein kirjoitti teoksessaan The Evolution of Physics:

Fysikaalisten teorioiden avulla yritämme löytää tietä havaittavien tosiasioiden labyrintin läpi, järjestää ja ymmärtää aistihavaintojemme maailmaa. Haluamme, että havaittavat tosiasiat seuraavat loogisesti todellisuuskäsityksestämme. Ilman uskoa siihen, että todellisuus on mahdollista käsittää teoreettisten rakennelmiemme avulla, ilman uskoa maailmamme sisäiseen harmoniaan, ei voisi olla tiedettä. Tämä usko on ja tulee aina olemaan kaiken tieteellisen luovuuden perusmotiivi. Kaikissa ponnisteluissamme, kaikissa vanhan ja uuden välisissä dramaattisissa kamppailuissa tunnistamme ikuisen tiedonhalun, järkkymättömän uskon maailmamme harmoniaan, joka kasvaa jatkuvasti sitä mukaa kuin tiedon esteet kasvavat.

Tieteessä nämä periaatteet merkitsivät voimakasta erimielisyyttä Machin, Poincarén ja muiden tuolloin muodissa olleiden positivististen käsitteiden kanssa sekä kanttilaisuuden ja sen ”a priori -tietoa” koskevien ajatusten hylkäämistä. Positivismilla oli tiettyä myönteistä merkitystä tieteen historiassa, sillä se sai johtavat fyysikot, Einstein mukaan lukien, suhtautumaan epäilevästi aiempiin ennakkoluuloihin (ennen kaikkea absoluuttisen avaruuden ja absoluuttisen ajan käsitteeseen). Tiedetään, että Einstein puhui itsestään oppilaana kirjeessään Machille. Positivistien filosofiaa Einstein kutsui kuitenkin hölynpölyksi. Einstein selitti, mikä oli hänen erimielisyytensä heidän kanssaan:

…A priori meidän pitäisi odottaa kaoottista maailmaa, jota ei voi tunnistaa ajattelun avulla. Voisimme (tai meidän pitäisi) odottaa tämän maailman olevan lain alainen vain siinä määrin kuin voimme järjestää sitä mielellämme. Se olisi samanlainen järjestys kuin kielen sanojen aakkosjärjestys. Päinvastoin, esimerkiksi Newtonin gravitaatioteorian käyttöön ottama järjestys on luonteeltaan täysin erilainen. Vaikka tämän teorian aksioomat ovat ihmisen luomia, tämän yrityksen onnistuminen edellyttää objektiivisen maailman olennaista järjestystä, jota meillä ei ole mitään syytä odottaa a priori. Siinä piilee ”ihme”, ja mitä pidemmälle tietämyksemme kehittyy, sitä maagisemmaksi se muuttuu. Positivistit ja ammattimaiset ateistit pitävät tätä haavoittuvuutena, sillä he tuntevat olonsa onnelliseksi tietäessään, että he ovat onnistuneet paitsi karkottamaan Jumalan tästä maailmasta, myös ”riistämään maailmalta ihmeet”.

Einsteinin filosofia perustui hyvin erilaisiin periaatteisiin. Omaelämäkerrassaan (1949) hän kirjoitti:

Tuolla ulkona, tuolla ulkona, oli tämä suurempi maailma, joka oli olemassa meistä ihmisistä riippumatta ja joka seisoi edessämme valtavana ikuisena arvoituksena, joka oli kuitenkin ainakin osittain havaintomme ja mielemme ulottuvilla. Tämän maailman tutkiminen houkutti minua vapautumisena, ja pian tulin vakuuttuneeksi siitä, että monet niistä, joita olin oppinut arvostamaan ja kunnioittamaan, olivat löytäneet sisäisen vapautensa ja itseluottamuksensa antautumalla kokonaan tälle toiminnalle. Henkinen ulottuvuus tämän meille tarjolla olevan persoonattoman maailman mahdollisuuksiin näytti minulle, puoliksi tietoisesti, puoliksi tiedostamatta, lopullisena päämääränä… Näiden tiedemiesten ennakkoluulot atomiteoriaa kohtaan johtuvat varmasti heidän positivistisesta filosofisesta asenteestaan. Se on mielenkiintoinen esimerkki siitä, miten filosofiset ennakkoluulot estävät jopa rohkeasti ajattelevia ja hienovaraista intuitiota omaavia tiedemiehiä tulkitsemasta tosiasioita oikein.

Samassa omaelämäkerrassaan Einstein muotoilee selkeästi kaksi fysiikan totuuskriteeriä: teorialla on oltava ”ulkoinen oikeutus” ja ”sisäinen täydellisyys”. Ensimmäinen tarkoittaa sitä, että teorian on oltava sopusoinnussa kokemuksen kanssa, ja toinen sitä, että sen on minimaalisista lähtökohdista käsin paljastettava luonnonlakien yleismaailmallisen ja järkevän harmonian syvimmät mahdolliset säännönmukaisuudet. Teorian esteettisistä ominaisuuksista (alkuperäinen kauneus, luonnollisuus, sirous) tulee siten tärkeitä fyysisiä hyveitä.

Mitä yksinkertaisemmat tilat ovat, sitä monipuolisempia aiheita ne yhdistävät ja sitä laajempi on niiden soveltamisala.

Einstein puolusti uskoa objektiiviseen todellisuuteen, joka on olemassa ihmisen havaitsemisesta riippumatta, kuuluisissa keskusteluissaan Rabindranath Tagoren kanssa, joka yhtä johdonmukaisesti kiisti tällaisen todellisuuden. Einstein sanoi:

Luonnollista näkemystämme ihmisestä riippumattoman totuuden olemassaolosta ei voida selittää eikä todistaa, mutta kaikki uskovat siihen, jopa primitiiviset ihmiset. Annamme totuudelle yli-inhimillisen objektiivisuuden. Tämä todellisuus, joka on riippumaton olemassaolostamme, kokemuksestamme ja mielestämme, on meille välttämätön, vaikka emme voikaan sanoa, mitä se tarkoittaa.

Einsteinin vaikutus 1900-luvun tieteenfilosofiaan on verrattavissa hänen vaikutukseensa 1900-luvun fysiikkaan. Hänen tieteenfilosofiaan ehdottamansa lähestymistavan ydin oli erilaisten filosofisten oppien synteesi, jota Einstein ehdotti käytettäväksi kulloisenkin tehtävän mukaan. Hän uskoi, että epistemologinen monismi ei ollut hyväksyttävää todelliselle tiedemiehelle, toisin kuin filosofille. Tilanteesta riippuen sama tiedemies voi olla idealisti, realisti, positivisti ja jopa platonisti ja pythagoralainen. Koska johdonmukainen systemaattinen filosofi ei voi hyväksyä tällaista eklektismiä, Einstein uskoi, että todellinen tiedemies näyttää tällaisen filosofin silmissä opportunistilta. Einsteinin kannattamaa lähestymistapaa kutsutaan nykyaikaisessa tieteenfilosofiassa ”epistemologiseksi opportunismiksi”.

Lue myös, elamakerrat – Vasco Núñez de Balboa

Uskonnolliset näkemykset

Einsteinin uskonnollisista näkemyksistä on keskusteltu pitkään. Jotkut väittävät, että Einstein uskoi Jumalan olemassaoloon, toiset kutsuvat häntä ateistiksi. Molemmat ovat käyttäneet suuren tiedemiehen sanoja tukeakseen näkemystään.

Vuonna 1921 Einstein sai sähkeen newyorkilaisrabbi Herbert Goldsteinilta: ”Uskotko Jumalaan, tchk maksettu vastaus 50 sanaa”. Einstein onnistui 24 sanalla: ”Uskon Spinozan Jumalaan, joka ilmenee olemisen laillisessa harmoniassa, mutta en Jumalaan, joka on tekemisissä ihmisten kohtaloiden ja asioiden kanssa”. Hän ilmaisi asian vielä terävämmin New York Timesin haastattelussa (marraskuussa 1930): ”En usko Jumalaan, joka palkitsee ja rankaisee, en Jumalaan, jonka tarkoitusperät muovautuvat meidän inhimillisistä tarkoitusperistämme. En usko sielun kuolemattomuuteen, vaikka pelon tai naurettavan itsekkyyden riivaamat heikot mielet löytävät turvapaikan sellaisesta uskosta.”

Vuonna 1940 hän kuvaili näkemyksiään Nature-lehdessä artikkelissa ”Science and Religion”. Siinä hän kirjoittaa:

Mielestäni uskonnollisesti valaistunut ihminen on sellainen, joka on vapauttanut itsensä mahdollisimman pitkälle itsekkäiden halujen kahleista ja on uppoutunut ajatuksiin, tunteisiin ja pyrkimyksiin, jotka hänellä on niiden ylipersoonallisen luonteen vuoksi… riippumatta siitä, yritetäänkö tämä yhdistää johonkin jumalalliseen olentoon, sillä muuten Buddhaa tai Spinozaa ei olisi voitu pitää uskonnollisina persoonallisuuksina. Tällaisen ihmisen uskonnollisuus koostuu siitä, että hän ei epäile näiden ylipersoonallisten päämäärien merkitystä ja suuruutta, joita ei voi perustella rationaalisesti, mutta ei tarvitsekaan… Tässä mielessä uskonto on ihmisen ikiaikainen halu ymmärtää selvästi ja täydellisesti nämä arvot ja päämäärät sekä vahvistaa ja laajentaa niiden vaikutusta.

Hän jatkaa tieteen ja uskonnon välisen yhteyden luomista ja sanoo, että ”tiedettä voivat tuottaa vain ne, jotka ovat täynnä totuuden ja ymmärryksen halua. Tämän tunteen lähde on kuitenkin uskonnon alueelta. Siitä lähtee myös usko siihen mahdollisuuteen, että tämän maailman säännöt ovat rationaalisia eli järjen ymmärrettävissä. En voi kuvitella todellista tiedemiestä ilman vahvaa uskoa tähän. Kuvainnollisesti tilannetta voidaan kuvata näin: tiede ilman uskontoa on ontuva, ja uskonto ilman tiedettä on sokea. Lause ”tiede ilman uskontoa on ontuva ja uskonto ilman tiedettä on sokea” lainataan usein asiayhteydestään irrotettuna, jolloin se on merkityksetön.

Sitten Einstein kirjoittaa jälleen, että hän ei usko personoituun Jumalaan, ja toteaa:

Luonnonilmiöiden itsenäisinä syinä ei ole ihmisen tai jumaluuden hallintaa. Tietenkään tiede ei voi koskaan kirjaimellisesti kumota oppia Jumalasta henkilönä, joka puuttuu luonnonilmiöihin, sillä tämä oppi voi aina löytää turvapaikan alueilta, joihin tieteellinen tieto ei vielä pysty tunkeutumaan. Olen kuitenkin vakuuttunut siitä, että tällainen käytös uskonnon edustajien taholta ei ole vain arvotonta vaan myös kohtalokasta.

Vuonna 1950 Einstein kirjoitti kirjeessään M. Berkowitzille: ”Jumalan suhteen olen agnostikko. Olen vakuuttunut siitä, että selkeä käsitys moraalisten periaatteiden ensiarvoisen tärkeästä merkityksestä elämän parantamisessa ja jalostamisessa ei edellytä lainsäätäjää, varsinkaan lainsäätäjää, joka toimii palkkion ja rangaistuksen periaatteella.

Jälleen kerran Einstein kuvaili uskonnollisia näkemyksiään vastatessaan niille, jotka katsoivat hänen uskovan juutalais-kristilliseen Jumalaan:

Se, mitä olet lukenut uskonnollisista vakaumuksistani, on tietenkin valetta. Valhe, jota on toistettu järjestelmällisesti. En usko Jumalaan henkilönä, enkä ole koskaan salannut tätä, vaan olen ilmaissut sen hyvin selvästi. Jos minussa on jotakin, mitä voisi kutsua uskonnolliseksi, se on epäilemättä maailmankaikkeuden rakenteen rajaton ihailu siinä määrin kuin tiede sen paljastaa.

Vuonna 1954, puolitoista vuotta ennen kuolemaansa, Einstein kuvaili suhtautumistaan uskontoon kirjeessä saksalaiselle filosofille Erik Gutkindille:

”Sana ”Jumala” on minulle vain inhimillisen heikkouden ilmentymä ja tuote, ja Raamattu on kokoelma kunnioitettavia, mutta silti alkukantaisia legendoja, jotka ovat kuitenkin melko lapsellisia. Mikään tulkinta, edes kaikkein hienostunein, ei voi muuttaa sitä (minulle).

Kattavimman katsauksen Einsteinin uskonnollisista näkemyksistä on julkaissut hänen ystävänsä Max Gemmer kirjassaan Einstein and Religion (1999). Hän kuitenkin myöntää, että kirja ei perustu suoriin keskusteluihin Einsteinin kanssa vaan arkistomateriaalin tutkimiseen. Jammer pitää Einsteinia syvästi uskonnollisena miehenä, kutsuu hänen näkemyksiään ”kosmiseksi uskonnoksi” ja uskoo, että Einstein ei Spinozan tavoin samaistanut Jumalaa luontoon, vaan piti häntä erillisenä persoonattomana kokonaisuutena, joka ilmeni maailmankaikkeuden laeissa Einsteinin omien sanojen mukaan ”ihmistä paljon korkeampana henkenä”.

Samaan aikaan Einsteinin läheisin oppilas Leopold Infeld kirjoitti, että ”kun Einstein puhuu Jumalasta, hänellä on aina mielessään luonnonlakien sisäinen yhteys ja looginen yksinkertaisuus. Kutsuisin tätä ”materialistiseksi lähestymistavaksi Jumalaan””.

Charles Percy Snow Einsteinista:

Jos Einsteinia ei olisi ollut olemassa, 1900-luvun fysiikka olisi ollut erilaista. Tätä ei voi sanoa kenestäkään muusta tiedemiehestä… Hän oli julkisessa elämässä sellaisessa asemassa, jota kukaan muu tiedemies ei todennäköisesti tule tulevaisuudessa saavuttamaan. Kukaan ei oikeastaan tiedä, miksi, mutta hänestä tuli maailman yleiseen tietoisuuteen, ja hänestä tuli tieteen elävä symboli ja 1900-luvun mestari. Hänellä oli tapana sanoa: ”Ihmisen ja hänen kohtalonsa hoitamisen on oltava tieteen ensisijainen tavoite. Älkää koskaan unohtako tätä piirustustenne ja yhtälöidenne keskellä”. Myöhemmin hän sanoi myös: ”Vain ihmisille eletty elämä on arvokasta”… Einstein oli jaloin tapaamamme mies.

Robert Oppenheimer: ”Hänessä oli aina jonkinlaista maagista puhtautta, joka oli samaan aikaan lapsellinen ja äärettömän itsepäinen.”

Bertrand Russell:

Luulen, että hänen työnsä ja viulunsa antoivat hänelle huomattavan määrän onnea, mutta hänen syvä myötätuntonsa ihmisiä kohtaan ja kiinnostuksensa heidän ahdinkoonsa suojeli Einsteinia epäsopivalta toivottomuudelta… Yhteydenpito Einsteinin kanssa oli poikkeuksellisen tyydyttävää. Nerokkuudestaan ja kuuluisuudestaan huolimatta hän piti itsensä täysin yksinkertaisena, ilman pienintäkään ylemmyydentuntoa… Hän ei ollut vain suuri tiedemies, vaan myös suuri ihminen.

Г.  H. Hardy kuvaili Einsteinia kahdella sanalla: ”lempeä ja viisas”.

Lue myös, taistelut – Henrik II (Englanti)

Tunnustus

Nobel-komitean arkistoissa on noin 60 ehdokkuutta Einsteinille suhteellisuusteorian muotoilun yhteydessä; hän oli aina ehdolla joka vuosi vuosina 1910-1922 (paitsi vuosina 1911 ja 1915). Palkinto myönnettiin kuitenkin vasta vuonna 1922 – valosähköisen ilmiön teoriasta, joka vaikutti Nobel-komiteasta kiistattomammalta panokselta tieteelle. Tämän nimityksen seurauksena Einstein sai (aiemmin lykätyn) vuoden 1921 palkinnon samaan aikaan kuin Niels Bohr, jolle myönnettiin vuoden 1922 palkinto.

Einsteinille myönnettiin kunniatohtorin arvonimi lukuisista yliopistoista, muun muassa: Geneve, Zürich, Rostock, Madrid, Bryssel, Buenos Aires, Lontoo, Oxford, Cambridge, Glasgow, Leeds, Manchester, Harvard, Princeton, New York (Albany), Sorbonne.

Joitakin muita palkintoja:

Postuumisti Albert Einstein sai myös useita huomionosoituksia:

Robert Burksin suunnittelemia Einsteinin muistomerkkejä on Yhdysvaltain pääkaupungissa ja Jerusalemissa Israelin tiedeakatemian lähellä.

Vuonna 2015 Jerusalemin heprealaisen yliopiston kampukselle pystytettiin moskovalaisen kuvanveistäjän Georgy Frangulyanin Einsteinin muistomerkki.

Joitakin mieleenpainuvia paikkoja, jotka liittyvät Einsteiniin:

Muistolaatat:

Lue myös, mytologia-fi – Horus

Kulttuurinen vaikutus

Albert Einsteinista on tullut hahmo monissa romaaneissa, elokuvissa ja teatteriesityksissä. Erityisesti hän esiintyy hahmona Nicholas Roguen elokuvassa ”Insignificance”, Fred Skepisin komediassa ”I.Q.” (näyttelijänä Walter Matthau). (jossa häntä esittää Walter Matthau), Philip Martinin vuonna 2008 tekemä elokuva Einstein ja Eddington, neuvostoliittolaiset elokuvat

”Professori Einstein”, joka luo kronosfäärin ja estää Hitleriä pääsemästä valtaan, on yksi Command & Conquer -reaaliaikaisen tietokonestrategiasarjan luoman vaihtoehtoisen universumin avainhahmoista. Kain XVIII:n tiedemies on selvästi naamioitunut Einsteiniksi.

Albert Einsteinin ulkonäköä, joka aikuisena esiintyi yleensä yksinkertaisessa puserossa ja epäsiistissä tukassa, on käytetty pohjana populaarikulttuurin ”hullujen tiedemiesten” ja ”hajamielisten professorien” kuvaukselle. Se myös hyödyntää aktiivisesti suuren fyysikon unohduksen ja epäkäytännöllisyyden motiivia ja siirtää sen kollegoiden kollektiiviseen kuvaan. Time-lehti kutsui Einsteinia jopa ”sarjakuvapiirtäjän unelmien täyttymykseksi”. Albert Einsteinin valokuvista tuli laajalti tunnettuja. Tunnetuin niistä on otettu fyysikon 72-vuotispäivänä (1951). Valokuvaaja Arthur Sass pyysi Einsteinia hymyilemään kameralle, jolloin hän näytti kieltään. Tästä kuvasta on tullut modernin populaarikulttuurin ikoni, joka esittää samanaikaisesti sekä neron että iloisen elävän ihmisen muotokuvan. Kesäkuun 21. päivänä 2009 amerikkalaisessa New Hampshiressä järjestetyssä huutokaupassa yksi yhdeksästä alkuperäisestä, vuonna 1951 painetusta valokuvasta myytiin 74 000 dollarilla. Einstein antoi kuvan lahjaksi ystävälleen, toimittaja Howard Smithille, ja allekirjoitti siihen, että ”humoristinen irvistys on osoitettu koko ihmiskunnalle”.

Einsteinin suosio nykymaailmassa on niin suuri, että tiedemiehen nimen ja ulkonäön laajamittaisesta käytöstä mainonnassa ja tavaramerkkeinä on syntynyt kiistaa. Koska Einstein testamenttasi osan omaisuudestaan, mukaan lukien kuviensa käytön, Jerusalemin heprealaiselle yliopistolle, tuotemerkki ”Albert Einstein” on rekisteröity tavaramerkiksi.

Lue myös, elamakerrat – Juan Carreño de Miranda

Filmografia

Albert Einsteinin monipuolinen tieteellinen ja poliittinen toiminta on synnyttänyt laajan mytologian sekä huomattavan määrän epätavanomaisia arvioita hänen työnsä eri osa-alueista. Jo hänen elinaikanaan on ilmestynyt julkaisuja, joissa vähätellään tai kielletään hänen merkityksensä nykyfysiikassa. Philip Lenardilla ja Johannes Starkilla sekä matemaatikko Edmund Whittakerilla oli merkittävä rooli sen syntymisessä. Tällainen kirjallisuus oli erityisen yleistä natsi-Saksassa, jossa esimerkiksi erityinen suhteellisuusteoria liitettiin kokonaan ”arjalaisiin” tiedemiehiin. Einsteinin roolia modernin fysiikan kehityksessä yritetään edelleen vähätellä. Esimerkiksi vähän aikaa sitten herätettiin henkiin väite, että Einstein olisi anastanut ensimmäisen vaimonsa Mileva Maricin tieteelliset keksinnöt. Maxim Tšertanov julkaisi hyvin perustellun kritiikin tällaisista sepitteistä Einsteinin elämäkerrassa ZHZL.

Seuraavassa on lyhyt yhteenveto tällaisista myyteistä sekä niistä vaihtoehtoisista versioista, joita on käsitelty vakavasti otettavassa kirjallisuudessa.

Lue myös, elamakerrat – Werner Heisenberg

Mileva Maricin tieteelliset ansiot

Yksi monista Einsteiniin liittyvistä myyteistä on se, että Mileva Maric, hänen ensimmäinen vaimonsa, olisi muka auttanut häntä kehittämään suhteellisuusteorian tai jopa ollut sen todellinen kirjoittaja. Historiantutkijat ovat tutkineet asiaa laajasti. Asiakirjatodisteita tällaisesta päätelmästä ei ole löydetty. Mileva ei osoittanut mitään erityistä lahjakkuutta matematiikassa tai fysiikassa, ja hän ei läpäissyt (kahdella yrityksellä) edes ammattikorkeakoulun loppututkintoa. Häneltä ei tunneta yhtään tieteellistä artikkelia, ei Einsteinin kanssa viettämiensä vuosien ajalta eikä myöhemminkään (hän kuoli vuonna 1948). Hänen äskettäin julkaistussa kirjeenvaihdossaan Einsteinin kanssa ei viitata lainkaan suhteellisuusteoriaan, kun taas Einsteinin vastauskirjeissä on lukuisia pohdintoja näistä aiheista.

Lue myös, elamakerrat – Gennadios Skholarios

Onko Einstein vai Poincaré suhteellisuusteorian tekijä?

Erityisen suhteellisuusteorian (STR) historiaa koskevassa keskustelussa Einsteinia vastaan esitetään toisinaan syytös: miksi hän ei ensimmäisessä artikkelissaan ”Liikkuvien kappaleiden elektrodynamiikkaan” viitannut edeltäjiensä, erityisesti Poincarén ja Lorentzin töihin? Joskus jopa väitetään, että Poincaré loi STO:n, vaikka Einsteinin artikkeli ei sisältänyt mitään uutta.

Lorenzista ei tullut loppuelämänsä aikana koskaan suhteellisuusteorian kannattajaa, ja hän kieltäytyi aina siitä kunniasta, että häntä pidettäisiin sen ”edelläkävijänä”: ”Tärkein syy siihen, etten pystynyt ehdottamaan suhteellisuusteoriaa, oli se, että olin sitä mieltä, että vain muuttujan t {displaystyle t} voidaan pitää todellisena aikana, ja ehdottamani paikallinen aika – t ′ {displaystyle t”} on pidettävä ainoastaan matemaattisena apusuuruutena”. Kirjeessään Einsteinille Lorenz muisteli:

Tunsin tarvetta yleisempään teoriaan, jota yritin kehittää myöhemmin… Kunnia tällaisen teorian kehittämisestä kuuluu sinulle (ja vähemmässä määrin Poincarélle).

Poincarén huomattaviin julkaisuihin ei kiinnitetty riittävästi huomiota, mutta oikeudenmukaisuuden nimissä tämä moitteet olisi osoitettava Einsteinin lisäksi kaikille 1900-luvun alun fyysikoille. Jopa Ranskassa Poincarén panos STR:ään jätettiin ensin huomiotta, ja vasta STR:n lopullisen vahvistamisen jälkeen (1920-luvulla) tieteenhistorioitsijat löysivät laiminlyödyt teokset uudelleen ja antoivat Poincarélle sen, mikä hänelle kuuluu:

Annettuaan sysäyksen teoreettiselle jatkotutkimukselle Lorenzin työllä ei ollut merkittävää vaikutusta uuden teorian myöhempään hyväksymisprosessiin… Mutta edes Poincarén työ ei pystynyt ratkaisemaan tätä ongelmaa… Poincarén perustutkimuksella ei ollut mitään havaittavaa vaikutusta monenlaisten tutkijoiden näkemyksiin…

Syynä ovat Poincarén relativististen kirjoitusten systemaattisuuden puute sekä Einsteinin ja Poincarén olennaiset erot relativismin fysikaalisessa ymmärtämisessä (ks. lisää artikkelista: Poincaré, Henri). Einsteinin esittämillä kaavoilla oli erilainen fysikaalinen sisältö, vaikka ne olivat ulkoisesti samankaltaisia Poincarén kaavojen kanssa.

Einstein itse selitti, että hänen teoksessaan ”Kohti liikkuvien kappaleiden sähködynamiikkaa” oli kaksi uutta säännöstä: ”ajatus siitä, että Lorentz-muunnoksen merkitys ylittää Maxwellin yhtälöt ja koskee avaruuden ja ajan olemusta … ja johtopäätös siitä, että Lorentz-muunnos on jokaisen fysikaalisen teorian yleinen edellytys”. P.S. Kudrjavtsev kirjoitti teoksessa Fysiikan historia:

Suhteellisuusteorian todellinen luoja oli Einstein, ei Poincaré, ei Lorentz, ei Larmor eikä kukaan muu. Tosiasia on, että kaikki nämä kirjoittajat eivät irrottautuneet elektrodynamiikasta eivätkä tarkastelleet ongelmaa laajemmasta näkökulmasta… Einsteinin lähestymistapa ongelmaan on eri asia. Hän tarkasteli asiaa täysin uudesta näkökulmasta, täysin vallankumouksellisesta näkökulmasta.

Samaan aikaan Max Born tuli suhteellisuusteorian historiaa käsitellessään siihen tulokseen, että:

…erityinen suhteellisuusteoria ei ole yhden miehen työtä, vaan se syntyi suuren tutkijaryhmän – Lorentzin, Poincarén, Einsteinin ja Minkowskin – yhteisten ponnistelujen tuloksena. Se, että vain Einsteinin nimi mainitaan, on tietyllä tavalla perusteltua, sillä erityinen suhteellisuusteoria oli loppujen lopuksi vain ensimmäinen askel kohti yleistä teoriaa, joka käsittää myös gravitaation.

Lorenz ja Poincaré eivät koskaan kyseenalaistaneet Einsteinin ensisijaisuutta suhteellisuusteoriassa. Lorenz suhtautui Einsteiniin hyvin lämpimästi (juuri hän suositteli Einsteinia Nobel-palkinnon saajaksi), ja Poincaré antoi Einsteinille korkean ja ystävällisen arvosanan kuuluisassa luonnehdinnassaan.

Lue myös, elamakerrat – Francesco Borromini

Kuka löysi kaavan E=mc²

Laki massan ja energian välisestä suhteesta E=mc² on Einsteinin tunnetuin kaava. Joissakin lähteissä on kyseenalaistettu Einsteinin etusija huomauttamalla, että tieteenhistorioitsijat ovat löytäneet samankaltaisia tai jopa samoja kaavoja H. Schrammin (1872), J.J. Thomsonin (1881), O. Heavisiden (1890), A. Poincarén (1900) ja F. Gasenorlen (1904) aikaisemmista teoksista. Kaikki nämä tutkimukset koskivat erityistapausta – eetterin tai varattujen kappaleiden oletettuja ominaisuuksia. Esimerkiksi Umov on tutkinut eetterin tiheyden mahdollista riippuvuutta sähkömagneettisen kentän energiatiheydestä, ja itävaltalainen fyysikko F.Gasenorl on teoksissaan 1904-1905 olettanut, että säteilyn energia vastaa ylimääräistä ”sähkömagneettista massaa” ja liittyy siihen kaavalla E = 3 4 m c 2 {displaystyle E={frac {3}{4}}mc^{2}}} .

Einstein oli ensimmäinen, joka esitti tämän suhteen universaalina dynamiikan lakina, joka koskee kaikenlaista ainetta eikä rajoitu sähkömagnetismiin. Lisäksi useimmat edellä mainituista tutkijoista yhdistivät tämän lain erityiseen ”sähkömagneettiseen massaan”, joka on riippuvainen energiasta. Einstein yhdisti kaikenlaiset massat ja totesi käänteisen suhteen: minkä tahansa fyysisen kappaleen inertia kasvaa energian kasvaessa.

Lue myös, elamakerrat – Megiddon taistelu (1400-luku eaa.)

Hilbert ja gravitaatiokentän yhtälöt

Kuten edellä todettiin, Einstein ja Hilbert johtivat yleisen suhteellisuusteorian (GR) lopulliset gravitaatiokentän yhtälöt lähes samanaikaisesti (eri tavoin) marraskuussa 1915. Viime aikoihin asti luultiin, että Hilbert sai ne viisi päivää aikaisemmin, mutta julkaisi ne myöhemmin: Einstein toimitti yhtälöiden oikean version sisältävän paperinsa Berliinin akatemialle 25. marraskuuta, kun taas Hilbertin artikkeli ”Fundamentals of Physics” julkaistiin viisi päivää aikaisemmin, 20. marraskuuta 1915, Göttingenin matemaattisen seuran esitelmässä, jonka jälkeen se välitettiin Göttingenin kuninkaalliselle tiedeyhdistykselle. Hilbertin artikkeli julkaistiin 31. maaliskuuta 1916. Tutkijat kävivät vilkasta kirjeenvaihtoa, josta osa on säilynyt, käsikirjoituksiaan valmistellessaan, mikä osoittaa selvästi, että tutkijoilla oli keskinäinen ja hedelmällinen vaikutus toisiinsa. Kirjallisuudessa kenttäyhtälöistä käytetään nimitystä ”Einsteinin yhtälöt”.

Vuonna 1997 löydettiin uusia asiakirjoja, nimittäin Hilbertin artikkelin 6. joulukuuta päivätty oikoluku. Tästä havainnosta L. Corry ja hänen työtoverinsa päättelivät, että Hilbert ei ollut kirjoittanut ”oikeita” kenttäyhtälöitä 5 päivää aikaisemmin vaan 4 kuukautta myöhemmin kuin Einstein. Kävi ilmi, että Hilbertin teos, joka valmisteltiin painettavaksi aiemmin kuin Einsteinin teos, eroaa merkittävästi lopullisesta painetusta versiosta kahdessa suhteessa:

Tämä tarkoittaa, että Hilbertin versio oli alun perin epätäydellinen eikä täysin kovariantti; paperi sai lopullisen muotonsa vasta ennen painamista, kun Einsteinin työ oli jo nähnyt päivänvalon. Lopullisessa muokkauksessa Hilbert lisäsi paperiinsa viittaukset Einsteinin joulukuussa julkaistuun rinnakkaiseen paperiin, lisäsi huomautuksen, että kenttäyhtälöt voitaisiin esittää myös toisessa muodossa (hän kirjoitti sitten Einsteinin klassisen kaavan, mutta ilman todistusta), ja poisti kaikki lisäehtoja koskevat huomiot. Historioitsijat uskovat, että Einsteinin artikkeli vaikutti suuresti tähän tarkistukseen.

L. Corrien johtopäätös vahvistettiin myös T. Sauerin artikkelissa.

Corrien lisäksi F. Winterberg oli osallisena muissakin kiistoissa, joissa hän arvosteli Corria (erityisesti siitä, että hän vaikeni oikolukuaukon olemassaolosta).

Akateemikko A.A. Logunov (yhdessä muiden kirjoittajien kanssa) yritti myös kyseenalaistaa Corrien mainitsemat ja useiden muiden kirjoittajien toistamat päätelmät. Hän huomautti, että arkin 8 säilömätön osa voi sisältää jotain olennaista, esimerkiksi klassisessa muodossa olevia yhtälöitä, ja lisäksi nämä yhtälöt voidaan saada ”triviaalilla tavalla” todistuksissa nimenomaisesti esitetystä Lagrangen yhtälöstä. Tämän perusteella Logunov ehdotti, että kenttäyhtälöitä kutsuttaisiin ”Hilbert-Einsteinin yhtälöiksi”. Tämä Logunovin ehdotus ei saanut merkittävää tukea tiedeyhteisöltä.

Ivan Todorovin hiljattain julkaisemassa artikkelissa on melko kattava katsaus nykytilanteeseen ja taustoihin. Todorov luonnehtii Logunovin reaktiota harvinaisen vihaiseksi reaktioksi, mutta uskoo, että sen on aiheuttanut Corryn ym. kannan liiallinen yksipuolisuus. Hän on samaa mieltä siitä, että ”vasta oikolukuvaiheessa Hilbert tukahduttaa kaikki ylimääräiset ehdot ja tunnustaa kovarianttiyhtälön varauksettoman fysikaalisen merkityksen”, mutta toteaa, että Hilbertin vaikutus ja yhteistyö Hilbertin kanssa oli ratkaisevaa Einsteinin itsensä saamiseksi hyväksymään yleisen kovariantin. Todorov ei pidä tieteenhistorian kannalta hyödyllisenä tarpeetonta vastakkainasettelua ja katsoo, että Einsteinin ja Hilbertin esimerkkiä seuraten olisi ollut paljon oikeampaa olla tekemättä ensisijaisuuskysymyksestä lainkaan kompastuskiveä.

On myös korostettava, että Einsteinin todellista ensisijaisuutta yleisen suhteellisuusteorian luomisessa ei koskaan kyseenalaistettu, ei myöskään Hilbertin toimesta. Yksi Einsteiniin liittyvistä myyteistä väittää, että Hilbert itse, ilman Einsteinin vaikutusta, johti GR:n pääyhtälöt. Hilbert itse ei ollut sitä mieltä eikä koskaan vaatinut etusijaa missään GR:n osassa:

Hilbert myönsi helposti ja sanoi sen usein luennoillaan, että suuri idea kuului Einsteinille. ”Kuka tahansa Göttingenin kadun poika ymmärtää enemmän neliulotteisesta geometriasta kuin Einstein”, hän totesi kerran.  – Ja kuitenkin Einstein, eivät matemaatikot, teki työn.

Lue myös, elamakerrat – Vladimir Tatlin

Tunnistiko Einstein eetterin

Väitetään, että Einstein, joka aluksi kiisti eetterin vuoden 1905 teoksessaan ”Liikkuvien kappaleiden sähködynamiikasta”, jossa hän piti ”valoa tuottavan eetterin” käyttöönottoa tarpeettomana, myönsi myöhemmin eetterin olemassaolon ja kirjoitti jopa teoksen ”Eetteri ja suhteellisuusteoria” (1920).

Tässä on terminologinen sekaannus. Lorentz-Poincarén valoa kantava eetteri, jota Einstein ei koskaan tunnistanut. Mainitussa artikkelissa hän ehdottaa, että termi ”eetteri” palautetaan sen alkuperäiseen (antiikin ajoista peräisin olevaan) merkitykseen: tyhjyyden aineellinen täyteaine. Toisin sanoen, ja Einstein kirjoittaa siitä nimenomaisesti, eetteri on uudessa käsityksessä yleisen suhteellisuusteorian fysikaalinen avaruus:

Eetterihypoteesin puolesta voidaan esittää eräitä tärkeitä argumentteja. Eetterin kieltäminen tarkoittaa viime kädessä sitä, että tyhjällä avaruudella ei ole fysikaalisia ominaisuuksia. Mekaniikan perusasiat eivät ole sopusoinnussa tällaisen näkemyksen kanssa…

Tämä vanhan termin uusi merkitys ei kuitenkaan ole saanut tukea tiedemaailmassa.

Lue myös, elamakerrat – Francis Bacon

Einstein ja Neuvostoliiton tiede

Einsteinin ajatusten (kvanttiteoria ja erityisesti suhteellisuusteoria) hyväksyminen Neuvostoliitossa ei ollut helppoa. Jotkut tiedemiehet, erityisesti nuoret tiedemiehet, suhtautuivat uusiin ajatuksiin kiinnostuneina ja ymmärtäväisesti – jo 1920-luvulla ilmestyivät ensimmäiset kotimaiset teokset ja oppikirjat näistä aiheista. Oli kuitenkin fyysikoita ja filosofeja, jotka vastustivat jyrkästi ”uuden fysiikan” käsitteitä; heidän joukossaan erityisen aktiivinen oli A.K. Timirjazev (kuuluisan biologin K.A. Timirjazevin poika), joka kritisoi Einsteinia ennen vallankumousta. Hänen artikkeleistaan lehdissä ”Punainen Nove” (1921, nro 2) ja ”Marxismin lipun alla” (1922, nro 4) seurasi kritiikkiä Leniniä kohtaan:

Jos Timirjazev joutui ensimmäisessä numerossaan toteamaan, että Einsteinin teoria, joka Timirjazevin mukaan ei johda mitään aktiivista kampanjaa materialismin perusteita vastaan, oli jo kaikkien maiden porvarillisen älymystön valtavan suuren massan käsissä, tämä ei koske yksin Einsteinia, vaan kokonaista sarjaa, ellei peräti suurinta osaa luonnontieteiden suurista muodonmuuttajista 1800-luvun loppupuolelta lähtien.

Samana vuonna 1922 Einstein valittiin Venäjän tiedeakatemian ulkomaiseksi jäseneksi. Vuosina 1925-1926 Timirjazev julkaisi kuitenkin peräti kymmenen antirelativistista artikkelia.

K.E. Tsiolkovski ei myöskään hyväksynyt suhteellisuusteoriaa, joka hylkäsi relativistisen kosmologian ja nopeusrajoituksen (joka vaaransi Tsiolkovskin suunnitelmat kosmoksen kansoittamisesta): ”Hänen toinen johtopäätöksensä: nopeus ei voi ylittää valon nopeutta … on sama kuusi päivää, jota oletettavasti käytettiin maailman luomiseen”. Elämänsä loppupuolella Tsiolkovski luultavasti pehmensi kantaansa, sillä 1920-1930-lukujen vaihteessa hän mainitsee useissa teoksissa ja haastatteluissa Einsteinin relativistisen kaavan. E = m c 2 {displaystyle E=mc^{2}} {display} ilman kriittisiä vastaväitteitä. Tsiolkovski ei kuitenkaan koskaan ymmärtänyt, että valoa nopeammin liikkuminen on mahdotonta.

Vaikka suhteellisuusteorian kritiikki neuvostofyysikoiden keskuudessa lakkasi 1930-luvulla, joidenkin filosofien ideologinen taistelu suhteellisuusteoriaa vastaan ”porvarillisena obskurantismina” jatkui ja kiihtyi erityisesti sen jälkeen, kun Nikolai Buharin, jonka vaikutus oli aiemmin lieventänyt tieteeseen kohdistuvaa ideologista painostusta, poistettiin. Kampanjan seuraava vaihe alkoi vuonna 1950; se liittyi todennäköisesti samankaltaisiin genetiikan (Lysenkovskina) ja kybernetiikan vastaisiin kampanjoihin. Vähän ennen tätä (1948) kustantamo Gostekhizdat julkaisi käännöksen Einsteinin ja Infeldin teoksesta Evolution of Physics, johon oli liitetty laaja esipuhe otsikolla: ”A. Einsteinin ja L. Infeldin teoksen The Evolution of Physics ideologisista puutteista”. Kaksi vuotta myöhemmin ”Soviet Book” -lehti julkaisi jyrkkää kritiikkiä sekä itse kirjaa (sen ”idealistisesta puolueellisuudesta”) että kustantajaa (sen ideologisesta virheestä) kohtaan.

Tämä artikkeli avasi kokonaisen julkaisujen vyöryn, joka muodollisesti kohdistui Einsteinin filosofiaa vastaan, mutta samalla syytti useita merkittäviä neuvostofyysikkoja – J.I. Frenkeliä, S.M. Rytovia, L.I. Mandelstamia ja muita – ideologisista virheistä. Pian Rostovin valtionyliopiston filosofian laitoksen apulaisprofessori M.M. Karpov julkaisi artikkelin ”Einsteinin filosofisista näkemyksistä” (1951), jossa tiedemiestä syytettiin subjektiivisesta idealismista, epäuskosta maailmankaikkeuden äärettömyyteen ja muista myönnytyksistä uskonnolle. Vuonna 1952 merkittävä neuvostofilosofi A. A. Maximov julkaisi artikkelin, joka leimasi paitsi filosofian, myös Einsteinin henkilökohtaisesti, ”jonka porvarillinen lehdistö oli luonut mainoksen hänen lukuisista hyökkäyksistään materialismia vastaan, sellaisten näkemysten edistämisestä, jotka heikentävät tieteellistä maailmankuvaa, ja jotka heikentävät tieteen ideologiaa”. Toinen merkittävä filosofi, I. V. Kuznetsov, sanoi kampanjassaan vuonna 1952: ”Fysikaalisen tieteen etu vaatii kiireellisesti Einsteinin teoreettisten näkemysten koko järjestelmän syvällistä kritiikkiä ja voimakasta paljastamista”. ”Atomiprojektin” kriittinen merkitys noina vuosina sekä akateemisen johdon auktoriteetti ja vahva asema estivät kuitenkin sen, että neuvostofysiikka olisi joutunut samanlaiseen rutiiniin kuin geneetikot. Stalinin kuoleman jälkeen Einsteinin vastainen kampanja lopetettiin nopeasti, vaikka ”Einsteinin kumoajia” tapasi sen jälkeen melkoinen määrä.

Lue myös, historia-fi – Valesota

Sekalaiset

Kommentti

Lähteet

lähteet

1. Эйнштейн, Альберт
2. Albert Einstein
3. Пуанкаре рассматривал свою математическую модель, формально совпадающую с эйнштейновской, как отражение не физической реальности, а субъективных (конвенциональных) понятий физиков; см. подробнее о различии их подходов в статье: Роль Пуанкаре в создании теории относительности.
4. В нескольких выступлениях Эйнштейн употреблял термин «эфир» как синоним «физического пространства», см. ниже раздел «Признавал ли Эйнштейн эфир». Однако этот новый смысл старого термина не прижился в науке.
5. Лояльность Планка ждало ещё более серьёзное испытание — его младший сын Эрвин был расстрелян нацистами в 1944 году за недонесение о заговоре против Гитлера.
6. Эйнштейн, не обладая математическими и вычислительными средствами второй половины XX века, был на правильном пути, рассматривая физические модели с бо́льшим числом измерений. Однако он предъявлял к себе более высокие требования, чем современные физики, большинство теорий которых в настоящее время всё ещё носит умозрительный характер. См., например, Рэндалл Л. Закрученные пассажи. Либроком, 2011.
7. ^ a b c In the German Empire, citizens were exclusively subjects of one of the 27 Bundesstaaten.
8. Conforme relatado por Karl Kruszelnicki, em Great Mythconceptions: The Science Behind the Myths, p. 20, no último ano de Einstein na escola em Aargau, o sistema de notas, que pontuava entre 1 e 6, foi invertido: se em anos anteriores a 1896 a nota 1 era a maior e a nota 6 a pior, a partir desse ano a nota 6 passou a ser a melhor. Como sua nota outrora estivera próxima de 1 em um sistema que ia de 1 a 6, surgiu o boato de que fora mau aluno na escola. Na verdade, sua nota próxima a 1 corresponderia, no novo padrão, a uma nota global de 4,91 em 6, uma nota nada ruim.[18][19]
9. Abraham Pais, em seu livro Subtle is the Lord : The Science and the Life of Albert Einstein, cita as notas de Einstein em seu Matura da Escola Politécnica: alemão 5, italiano 5, história 6, geografia 4, álgebra 6, geometria 6, geometria descritiva 6, física 6, química 5, história natural 5, desenho (artístico) 4, desenho (técnico) 4.[21]
10. Vincent Racaniello: Many adults cannot name a scientist. In: virology blog. 30. Juni 2009, abgerufen am 28. August 2021 (englisch).
11. Markus Pössel: Von E=mc² zur Atombombe. (Memento vom 30. April 2008 im Internet Archive). Auf: einstein-online.info vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik.