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Albert Einstein: Das Leben und Vermächtnis des großen Genies

Das Leben und der Geist eines der größten Denker und Physiker, die die Welt je gekannt hat.

Albert Einstein in seinem Büro an der Universität Berlin Wikimedia Commons

Es ist schwer, das Genie von Albert Einstein zu unterschätzen. Als einer der weltweit führenden Physiker haben seine Entdeckungen die Art und Weise revolutioniert, wie wir nicht nur unsere Welt, sondern das gesamte Universum sehen. Kein Wunder, dass der Name Einstein zum Synonym geworden istmit wissenschaftlichem Genie.

Er ist am bekanntesten für seine Relativitätstheorie, aber seineBrillanz war noch nicht zu Ende. Er trug mit seiner mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Arbeit zum photoelektrischen Effekt dazu bei, die Grundlagen für die Quantenmechanik zu legen, und war maßgeblich daran beteiligt, die Welt in das Atomzeitalter zu führen, lehnte jedoch den Einsatz von Atomwaffen allgemein ab.

Indem er unser Verständnis der Physik weit über das hinaus trieb, was jeder für möglich hielt oder sich damals vorstellen konnte, steht Einstein mit seiner beispiellosen Brillanz fast allein im Pantheon der Physiker.

Frühes Leben und Karriere

Albert Einstein als Kind, Quelle: Wikimedia Commons

Albert Einstein wargeboren am 14. März 1879, an Hermann Einstein und Pauline Koch-Einstein, aschkenasische Juden, die in Ulm, dem Königreich Württemberg im südlichen Teil des Deutschen Reiches, leben.

Kurz nach seiner Geburt zog seine Familie nach München, wo sein Vater und sein Onkel einen Elektrogerätehersteller gründeten. Einstein erhielt 1885 eine Grundschulausbildung an einer katholischen Schule, bevor er auf das Luitpold-Gymnasium seitdem in Albert Einstein umbenannt wechselteGymnasium, aus offensichtlichen Gründen im Jahr 1888.

Einstein war überraschend oder vielleicht nicht so überraschend ein mittelmäßiger Schüler. So mittelmäßig sogar, dass Einstein an der teilnehmen wollte. Eidgenoessische Polytechnische Schule gnädigerweise in späteren Jahren in ETH umbenannt in Zürich, Schweiz, 1895 scheiterte er an der Aufnahmeprüfung und musste die Kantonsschule in Aarau, Schweiz, besuchen, um die Fächer mit unzureichenden Prüfungsergebnissen nachzubessern.

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Nachdem er 1896 ein Diplom von der Schule erhielt, konnte er sich bald darauf an der ETH einschreiben mit dem Ziel, Mathematik- und Physiklehrer zu werden. Er war wieder ein passabler Schüler, aber viel mehr nicht, obwohl er es schaffteim Juli 1901 mit einem Diplom abschließen.

Zu diesem Zeitpunkt hatte er bereits die deutsche Staatsbürgerschaft aufgegeben und im Februar 1901 offiziell die Schweizer Staatsbürgerschaft verliehen bekommenAnstellung als Lehrer von Mai 1901 bis Januar 1902.

Schweizer Patentamt

Albert Einsteins Karriere als berühmtester Patentbeamter der Welt begann mit Hilfe eines Kommilitonen, Marcel Grossman, der Einstein half, eine Probezeit beim Schweizerischen Patentamt in Bern zu bekommen, wo er sich nach der Schule niedergelassen hatte.

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Einstein trat die Position im Dezember 1901 an und im Juni 1902 wurde er zum Technischen Experten dritter Klasse befördert, was ihm ein gewisses Maß an Stabilität verlieh und es ihm ermöglichte, seine Forschungen in der theoretischen Physik fortzusetzen.

Zu dieser Zeit war er auch Gründungsmitglied der Akademie Olympia, einer wissenschaftlichen Gesellschaft in Bern, die wesentlich dazu beigetragen hat, Einsteins Arbeiten und Denken auf dem Gebiet der Physik zu fokussieren.

Im April 1905 reichte Einstein an der Universität Zürich eine Doktorarbeit mit dem Titel "A New Determination of Molecular Dimensions" ein, die er Grossman gewidmet hatte. Sie wurde im Juli desselben Jahres von der Universität angenommen, aber bis dahin war Einsteinbereits auf dem besten Weg, unser Verständnis des Universums zu revolutionieren.

Albert Einsteins 'Wunderjahr'

Zu sagen, dass das Jahr 1905 ein Meilenstein für die Wissenschaft war, ist eine große Untertreibung. Einstein, immer noch als "technischer Experte" im Schweizer Patentamt tätig, veröffentlichte innerhalb von nur 7 Monaten vier revolutionäre wissenschaftliche Arbeiten, die den Beweis erbringen würdenihn als einen der größten wissenschaftlichen Köpfe der Zeit. Einstein beschrieb die Zeit später mit den Worten es war, als „in meinem Kopf ein Sturm losbrach.“

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Das erste der Papiere war "Zu einer heuristischen Sichtweise der Lichterzeugung und -transformation" war das erste Papier, das theoretisierte, dass elektromagnetische Strahlung, einschließlich Licht, aus "Quanten" besteht.

Die Arbeit argumentierte, dass Strahlung durch messbare Teilchen, die wir heute als Photonen kennen, durch den Weltraum getragen wird. Interessanterweise wurde diese Theorie zunächst abgelehnt, bevor sie schließlich von Max Planck bestätigt wurde, der dieTheorie selbst. Für diese Entdeckung würde Einstein 1921 den Nobelpreis für Physik gewinnen.

Der nächste Artikel erschien am 18. Juli 1905 mit dem Titel, "Über die Bewegung kleiner Teilchen, die in einer stationären Flüssigkeit suspendiert sind, wie es die molekularkinetische Wärmetheorie erfordert." Obwohl es die Prinzipien der Physik nicht revolutionierte, demonstrierte Einstein durch das physikalische Phänomen der Brownschen Bewegung empirische Beweise dafür, dass Materie aus Atomen besteht. Obwohl viele Wissenschaftler dies bereits glaubten, wurde es keineswegs allgemein akzeptiert. Einstein nicht nur mathematisch bestätigtdie Existenz von Atomen und Molekülen, sondern eröffnete auch ein neues Feld im Studium der Physik, der statistischen Physik.

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Einstein war jedoch noch nicht fertig. Sein nächstes Papier, "On the Electrodynamics of Moving Bodies", das im September 1905 veröffentlicht wurde, war das bahnbrechendste. Es führte die Idee der Speziellen Relativitätstheorie ein, die das Problem von Objekten in verschiedenenKoordinatensysteme, die sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen.

Es führte zu einer neuen Raumauffassung, die die Grundlage für Einsteins später kommende Allgemeine Relativitätstheorie legte, und stellte auch fest, dass ein Objekt mit der Beschleunigung auf Lichtgeschwindigkeit auch seine Masse zunimmt, was mehr Energie zum Beschleunigen benötigt, was dem Objekt dann noch mehr Masse hinzufügt. Als Ergebnis wird seine Masse unendlich, wenn sich ein Objekt effektiv der Lichtgeschwindigkeit nähert, was die Lichtgeschwindigkeit zur effektiven Geschwindigkeitsgrenze für alle Materie macht.

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Sein nächster Artikel in diesem Jahr, "Does the Trägheit eines Körpers hängt von seinem Energiegehalt ab?" wurde im November 1905 veröffentlicht und lieferte den mathematischen Beweis der speziellen Relativität, bestätigte die Äquivalenz von Masse und Energie und stellte wohl die meisten vorberühmte Gleichung der Menschheitsgeschichte, E = mc2.

Schließlich, im Jahr 1907 veröffentlichte Einstein "Planck's Theory of Radiation and the Theory of Specific Heat", eine grundlegende Arbeit der Quantenmechanik.

Einsteins Theorien der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie

Während Einsteins Spezielle Relativitätstheorie an sich revolutionär war, arbeitete Einstein zwischen 1909 und 1916 an einer allgemeineren Form dieser Theorie, die im März 1916 als " veröffentlicht wurde.Die Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie".

Dieses Papier war absolut transformativ. Während Einsteins Arbeit zur Speziellen Relativitätstheorie ein fortgeschrittenes Verständnis von Mathematik und Physik erforderte, war seine Allgemeine Relativitätstheorie aufgrund ihrer Eleganz und relativen Einfachheit viel zugänglicher.

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Einstein stellte sich die Schwerkraft nicht als Kraft vor, wie Newton es beschrieben hat, sondern beschrieb Raum und Zeit als ein Gewebe, das sich in alle Richtungen ausdehnt. Wenn dieser Raum leer ist, würde sich ein Objekt, das sich durch ihn bewegt, in einer geraden Linie bewegen. Aber wenn dieser Raumein massives Objekt im Zentrum hat, wie die Sonne, dann krümmt sich das Raumgefüge in Richtung dieses Massenzentrums und verwandelt das flache Raumgefüge in eine Art Trichter.

Ein Objekt, das durch diesen Raum geht, wird durch die Form dieses Trichters beeinflusst, so dass es sich nicht mehr in geraden Linien durch diesen Raum bewegt, sondern stattdessen zur Masse in der Mitte gezogen wird und effektiv die Neigung des Raums in Richtung der Masse in rolltdas Zentrum.

Wenn die Geschwindigkeit von etwas, das diesen Raum durchquert, groß genug ist, wie Licht, dann wird es nicht vollständig in die Schwerpunktmasse gezogen, sondern sein Kurs wird stattdessen als Folge der Gravitationswirkung dieses massiven Objekts gebrochen.

Es war dieser Aspekt von Einsteins Theorie, der dazu beitragen würde, seinen Ruf zu festigen. Überzeugt davonLichtablenkung von entfernten Sternen war zu sehen im Gravitationsfeld, das von der Sonne während einer Sonnenfinsternis erzeugt wurde, versuchte Einstein, seine Theorie persönlich zu überprüfen, aber es gelang ihm nicht, 1919 jedoch der englische Astronom Arthur Eddington und der französische Astronom Andrew Crommelin die Ablenkung des Lichts an zwei verschiedenen Orten während der29. Mai Sonnenfinsternis in diesem Jahr.

Die Bestätigung von Einsteins Vorhersage wurde am 6. November 1919 während eines Treffens der Royal Society und der Royal Astronomical Society in London bekannt gegeben. Joseph John Thompson, der Präsident der Royal Society, deklariert dass "Dies ist das wichtigste Ergebnis im Zusammenhang mit der Gravitationstheorie seit den Tagen Newtons ... Dieses Ergebnis gehört zu den größten Errungenschaften des menschlichen Denkens."

Die Bestätigung von Einsteins Gravitationstheorie wurde auf der Titelseite von Zeitungen auf der ganzen Welt abgedruckt, was ihn für immer im öffentlichen Bewusstsein als den größten wissenschaftlichen Geist seit Isaac Newton und möglicherweise sogar noch größer etablierte.

Akademischer Werdegang

Die Universität Zürich, Schweiz, einer der Orte, an denen Einstein als Professor lehrte, Quelle: Roland zh/Wikimedia Commons

Während Einstein an seiner allgemeinen Relativitätstheorie arbeitete, hatte er sich bereits 1905 als brillanter Wissenschaftler etabliert. Er hatte jedoch immer noch Schwierigkeiten, eine akademische Stelle für sich zu finden, da er 1907 von der Universität Bern für eine Professur abgelehnt wurdeEin Jahr später war er jedoch beim zweiten Anlauf erfolgreich und erhielt 1908 eine Stelle, wo er Ende des Jahres seine erste Vorlesung als Professor hielt.

Er widmete sich seiner wissenschaftlichen Tätigkeit, gab 1909 seine Stelle beim Patentamt auf und pendelte zwischen Bern, Zürich und Prag herum, bis 1914 Planck und der deutsche Chemiker Walther Nernst Einstein davon überzeugten, eine Stelle in Berlin anzutreten.dann das weltweite Epizentrum der naturwissenschaftlichen Forschung.

Sie boten ihm eine außeruniversitäre Professur an der Berliner Universität an, machten ihn zum Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften und machten ihn zum Leiter des noch zu gründenden Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik.

World Tour, Einsteins fremdenfeindliche Ansichten und anhaltende antisemitische Angriffe

Albert Einstein und seine zweite Frau, Elsa, auf Reisen im Jahr 1921, Quelle: Bibliothek des Kongresses

Einsteins weltweite Popularität führte zu Einladungen aus der ganzen Welt, Angebote, die Einstein annahm, und reiste in die Vereinigten Staaten, Frankreich, Großbritannien, Palästina und anderswo.

Einstein reiste auch nach Asien, und entgegen seinem öffentlichen Image als großer Menschenfreund, der Rassismus als "eine Krankheit der Weißen" anprangerte, seine Reisetagebücher aus dieser Zeit etwas ausgedrücktSweep und negative Verallgemeinerungen von den Leuten, die er in Asien getroffen hat, insbesondere die Chinesen.

Menschen sind eine Studie in Widersprüchen, und Einstein könnte beide glauben, dass Rassismus sozialer Krebs ist, während er selbst einige besonders abscheuliche Ansichten vertritt. Und während viele seiner kürzlich veröffentlichten persönlichen Papiere in den frühen 1920er Jahren verfasst wurden, als solche Meinungen nicht gewesen wärenals besonders abseits des Mainstreams gesehen, entbindet ihn das sicherlich nicht - obwohl er sich im Laufe der Zeit auch deutlich verändert hat.

Dies gilt insbesondere, da er selbst Gegenstand einiger besonders hässlicher antisemitischer Angriffe aus der Wissenschaft und der breiten Öffentlichkeit war. Es gab solche in Deutschland, darunter auch Nobel Preisträger wie Johannes Stark und Philipp Lenard, die sich für eine von der „jüdischen Physik“ getrennte „deutsche Physik“ einsetzten.

Der Aufstieg Nazi-Deutschlands und die Auswanderung in die Vereinigten Staaten

Adolf Hitler verkündet im Reichstag den 'friedlichen' Anschluss Österreichs, März 1938, Quelle: Nationalarchiv

Im Dezember 1932 reisten Einstein und seine Frau Elsa für eine Reihe von Vorträgen in die Vereinigten Staaten, als die NSDAP auf dem Vormarsch war, nachdem sie sich die meisten Sitze bei den Anfang des Jahres abgehaltenen deutschen Parlamentswahlen gesichert hatten. Im Januar 1933Adolf Hitler ergriff die Macht und als Reaktion darauf brach Einstein alle Verbindungen zu allen wissenschaftlichen und akademischen Einrichtungen in Deutschland ab, einschließlich seines Austritts aus der Preußischen Akademie der Wissenschaften. Er würde nie wieder nach Deutschland zurückkehren.

Einstein war jetzt mehr oder weniger ein Flüchtling und bekam schnell eine Stelle am Institute for Advanced Studies in Princeton, NJ. Er kaufte dort ein Haus, die berühmte 112 Mercer Street.

1940 wurde Einstein offiziell die US-Staatsbürgerschaft verliehen und verzichtete zum zweiten Mal auf seine deutsche Staatsbürgerschaft – obwohl er seine Schweizer Staatsbürgerschaft behielt. Er würde den Rest seines Lebens in den Vereinigten Staaten verbringen.

Einstein war ein überzeugter Pazifist, aber sein Entsetzen bei dem Gedanken, dass Nazi-Deutschland an Atomwaffen arbeitetzwang ihn, einen Brief zu unterschreiben an den damaligen Präsidenten Franklin D. Roosevelt, der Alarm schlug und den Vereinigten Staaten empfahl, auch mit der Erforschung von Atomwaffen zu beginnen.

Obwohl dies Einsteins einzige direkte Beteiligung am Manhattan-Projekt wäre, wenn er seine Imprimatur zu den Bemühungen hat sicherlich dazu beigetragen, das Projekt zu unterstützen, und seine berühmte Gleichung zur Gleichsetzung von Masse und Energie war für die Entwicklung des Projekts von grundlegender Bedeutung.

Spätere Karriere

Einstein verbrachte den Rest seines Lebens damit, eine Einheitliche Feldtheorie konnte jedoch keine Durchbrüche auf diesem Gebiet erzielen. Seine Zeitgenossen waren von einigen der seltsameren Aspekte der Quantenmechanik begeistert, die Einstein kritisierte.

Ablehnung der Verwendung von Wahrscheinlichkeit und Zufälligkeit bei der Beschreibung von Quanteneffekten, Einstein berühmt erklärt dass, "[Gott] würfelt nicht mit dem Universum."

Diese Meinungsverschiedenheit und sein Versäumnis, große Fortschritte bei seiner Arbeit an der einheitlichen Feldtheorie zu machen, führten in seinen späteren Jahren zu seiner Isolation von der wissenschaftlichen Gemeinschaft, obwohl Einstein über diese Tatsache nicht verbittert zu sein schien.

Tod und Vermächtnis

Quelle: Bibliothek des Kongresses

Am 15. April 1955 litt Albert Einstein unter lähmenden Schmerzen und wurde in ein Krankenhaus in Princeton eingeliefert. Bei ihm wurde ein Aneurysma in seiner Bauchschlagader diagnostiziert, und die Ärzte konnten ihn nicht retten.

Einstein starb am 18. April 1955. Gemäß seinem Willen wurde er an diesem Tag eingeäschert und seine Asche an einem unbekannten Ort verstreut. Obwohl sich seine spätere Karriere als meist fruchtlos erwies, übte er einen erheblichen eigenen Ernst auf diese ausum ihn herum und hilft sogar Leuten wie Niels Bohr verfeinern die Prinzipien der Quantenmechanik aufgrund seiner Kritik daran.

Einsteins Arbeit hat das Universum, wie wir es kennen, neu definiert und uns das bisher klarste und eleganteste Modell gegeben, das selbst dem Laien hilft, es zu verstehen. Die Grundlagen, die er für die theoretische Physik legte, haben zur Entdeckung der Gravitationslinsen und der größten kosmologischen Monster geführtvor allem schwarze Löcher.

Albert Einstein stand, wie Isaac Newton und andere große Köpfe vor ihm, sicherlich auf den Schultern der Giganten, die vor ihnen kamen, aber nur wenige Giganten waren jemals so groß wie Einstein und es kann Jahrhunderte dauern, bis wir eine so revolutionäre Wissenschaft sehenBild.

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