Albertas Einsteinas (1879-1955) yra vienas žymiausių visų laikų mokslininkų, jo vardas praktiškai yra tapęs žodžio „genijus“ sinonimu. Nors jo reputacijai nemažai įtakos turėjo ekscentriška išvaizda ir atsitiktiniai pasisakymai filosofijos, pasaulio politikos ir kitomis ne mokslo temomis, niekas negali nuneigti jo indėlio į šiuolaikinę fiziką, kuris pakeitė mūsų visatos suvokimą ir padėjo suformuoti pasaulį, kuriame šiandien gyvename, rašo „Live Science“.
Erdvėlaikis
Vienas iš ankstyvųjų A. Einsteino pasiekimų buvo jo specialiojo reliatyvumo teorija, kurią jis suformulavo būdamas vos 26 metų. Teorija taip vadinama todėl, kad yra susijusi su santykiniu judėjimu ypatingu atveju, kai nepaisoma gravitacinės jėgos. Iš pirmo žvilgsnio ji gali pasirodyti nereikšminga, tačiau ši teorija tapo viena didžiausių mokslo revoliucijų istorijoje, visiškai pakeitusia fizikų mąstymą apie erdvę ir laiką.
Tiesą sakant, A. Einsteinas tuodu sujungė į vieną erdvėlaikio kontinuumą. Viena iš priežasčių, kodėl mums atrodo, kad erdvė ir laikas yra tarpusavyje nesusiję yra tai, kad mes juos matuojame skirtingais vienetais, atitinkamai metrais ir sekundėmis. Tačiau A. Einsteinas parodė, kaip jie iš tikrųjų gali būti sukeičiami ir yra vienas su kitu susiję per šviesos greitį, siekiantį maždaug 300 tūkst. kilometrų per sekundę.
E = mc2
Netikėta specialiojo reliatyvumo atšaka tapo garsioji A. Einsteino lygtis E = mc2, kuri greičiausiai yra vienintelė matematinė formulė, pasiekusi kultūrinio simbolio statusą. Lygtis išreiškia masės (m) ir energijos (E) – dviejų fizinių parametrų, kurie iki tol buvo laikomi visiškai tarpusavyje nesusijusiais – ekvivalentiškumą. Tradicinėje fizikoje masė atspindi objekte esančios medžiagos kiekį, o energija yra savybė, kurią objektas įgyja judėdamas ir veikiamas įvairių jėgų. Be to, energija gali egzistuoti ir tuomet, kai nėra medžiagos, pavyzdžiui, šviesoje ar radijo bangose.
A. Einsteino lygtis rodo, kad masė ir energija iš esmės yra tas pats, jei masę padauginame iš c2 – šviesos greičio kvadrato, kuris yra labai didelis skaičius, kad užtikrintumėme, jog ji bus išreikšta tais pačiais vienetais kaip ir energija.
Lazeriai
Lazeriai yra neatsiejama šiuolaikinių technologijų sudedamoji dalis, naudojama visur, pradedant brūkšninių kodų skaitytuvais ir lazeriniais rodikliais ir baigiant hologramomis bei šviesolaidiniu ryšiu. Nors lazeriai dažniausiai nėra tiesiogiai siejami su A. Einsteinu, jo darbai sudarė prielaidas jiems atsirasti. 1959 m. sugalvotas žodis „lazeris“ reiškia „šviesos stiprinimas stimuliuojamu spinduliavimu“ (angl. light amplification by stimulated emission of radiation), o stimuliuojamas spinduliavimas yra daugiau nei prieš 40 metų iki pirmųjų lazerių atsiradimo A. Einsteino sukurta koncepcija. 1917 m. Einšteinas parašė straipsnį apie kvantinę spinduliuotės teoriją, kuriame, be kita ko, aprašė, kaip per medžiagą praeinantis šviesos fotonas galėtų paskatinti kitų fotonų išsiskyrimą.
Juodosios skylės ir kirmgraužos
A. Einsteino specialiojo reliatyvumo teorija parodė, kad erdvėlaikis gali pridaryti gana keistų dalykų, net ir neveikiant gravitaciniams laukams. Tačiau tai tėra ledkalnio viršūnė, kaip pamatė pats A. Einsteinas, kai į bendrosios reliatyvumo teorijos mišinį jam pagaliau pavyko įtraukti gravitaciją. Jis nustatė, kad masyvūs objektai, pavyzdžiui, planetos ir žvaigždės, iškraipo erdvėlaikio struktūrą ir šis iškraipymas sukuria efektus, kuriuos mes suvokiame kaip gravitaciją.
Besiplečianti Visata
Viena iš sričių, kuriose E. Einsteinas dar 1915 m. pritaikė savo bendrojo reliatyvumo lygtis, buvo visatos tyrimai. Tačiau gautas atsakymas jam pasirodė neteisingas. Jis rodė, kad erdvė nuolat plečiasi, kartu traukdama galaktikas, todėl atstumai tarp jų nuolat didėja. Sveikas protas A. Einsteinui sakė, kad taip negali būti, todėl į savo lygtis jis įtraukė kosmologine konstanta vadinamą dydį, padėjusį sukurti statiškos visatos vaizdą.
Tačiau 1929 m. Edvino Hablo vykdyti kitų galaktikų stebėjimai parodė, kad visata išties plečiasi, matyt, būtent taip, kaip prognozavo A. Einsteino pradinės lygtys.
Atominė bomba
A. Einsteinui kartais priskiriami branduolinių ginklų „išradimo“ nuopelnai, tačiau, kaip rašoma Maxo Plancko gravitacinės fizikos instituto tinklalapyje „Einstein Online“, šių dviejų dalykų sąsajos yra labai nežymios. Pagrindinis branduolinių ginklų „ingredientas“ yra branduolio skilimo fizika, su kuria A. Einsteinas tiesiogiai nėra susijęs. Nepaisant to, jis suvaidino lemiamą vaidmenį praktiškai kuriant pirmąsias atomines bombas.
1939 m. kolegos įspėjo jį apie branduolio skilimo galimybes ir apie tai, kas galėtų nutikti, jei nacistinė Vokietija pasigamintų tokį ginklą. Galiausiai, anot Atominio paveldo fondo, jiems pavyko įtikinti A. Einsteiną išsakyti šiuos nuogąstavimus laiške JAV prezidentui Franklinui D. Rooseveltui. Šio laiško rezultatas buvo Manheteno projektas, kurį įgyvendinant sukurtos atominės bombos buvo panaudotos prieš Japoniją Antrojo pasaulinio karo pabaigoje.
Gravitacinės bangos
A. Einsteinas mirė 1955 m., tačiau jo milžiniškas mokslinis palikimas ir šiandien nedingsta iš pirmųjų spaudos puslapių. Mokslininko pavardė žiniasklaidos antraštėse vėl sumirgėjo 2016 m. vasarį, kai buvo paskelbta apie gravitacinių bangų atradimą – tai dar viena bendrojo reliatyvumo pasekmė. Gravitacinės bangos yra maži raibuliukai, sklindantys erdvėlaikio audiniu, ir dažnai tiesiai šviesiai teigiama, kad A. Einsteinas „numatė“ jų egzistavimą. Tačiau iš tikrųjų viskas kiek painiau.
A. Einsteinas taip iki galo ir neapsisprendė, ar jo teorija numatė, ar paneigė gravitacines bangas. Astronomams prireikė dešimtmečių, kad nusvertų šią abejonę į vieną ar į kitą pusę.
