Tagi


Archiwa


Zaprzyjaźnione


/ 12

Artykuły

Architekt nowej fizyki cz.3: tułaczka Einsteina

8th Lip '15

Dobiegamy do końca naszej opowieści o największym fizyku teoretycznym w historii nauki. Trzecia i ostatnia część cyklu obejmuje nie mniej fascynującą część życiorysu Alberta Einsteina, choć może nie obfitującą już w tak spektakularne sukcesy, jak wielkie odkrycia 1905 i 1915 roku.

Noblowskie perypetie Alberta

Aby ukarać mnie za moją pogardę dla auto­ry­tetów,
los chciał, że sam zostałem auto­ry­tetem.

Albert Einstein
Za każdym razem kiedy o tym myślę, nie mogę wyjść ze zdu­mienia. Szcze­gólna teoria względ­ności, sta­no­wiąca przewrót naukowy niewiele mniejszy od koper­ni­kań­skiego, nigdy nie docze­kała się uho­no­ro­wania nagrodą Nobla. Naszki­co­wana dekadę później ogólna teoria względ­ności, dająca podstawy pod nowe rozu­mienie wszech­obecnej gra­wi­tacji, czasu i prze­strzeni, również nie dostą­piła tego zaszczytu. Dla kon­trastu, teo­re­tycy pra­cu­jący nad drugim filarem współ­cze­snej fizyki, czyli mecha­niką kwantową, byli regu­larnie ozłacani przez komisję noblowską, niemal po każdym drobnym kroczku. I bardzo dobrze, bo te kil­ka­na­ście nagród należało się zdolnym pio­nierom zgłę­bia­jącym tajem­nice mikro­świata, jak mało komu! Ale czy w tym układzie postu­laty fizyki rela­ty­wi­stycznej, repre­zen­tu­jące podobny kaliber naukowy, nie zasłu­żyły na równie szczodre doce­nienie?

Dla sporej części śro­do­wiska nauko­wego uko­ro­no­wanie nowego mistrza nauk przy­rod­ni­czych było czymś oczy­wi­stym, w związku z czym od 1910 roku młodego Ein­steina sys­te­ma­tycznie zgła­szano jako kan­dy­data do nagrody Nobla. Mimo jede­nastu szans (!) faworyt prawie zawsze ustę­pował miejsca innym badaczom. STW i OTW oka­zy­wały się mniej donośne niż choćby pomiary anomalii w stopach niklowo-sta­lo­wych czy auto­ma­tyczne regu­la­tory do zasi­lania światłem latarni morskich. Przy­czyna wyraźnej niechęci komitetu noblow­skiego do Ein­steina ciągle pozo­staje przed­miotem kon­tro­wersji. Możemy spe­ku­lować czy obiekt wrogości stanowił sam uczony czy jedynie jego teoria względ­ności, której „wartość może być potwier­dzona w przy­szłości”. Uza­sad­nienie to jest o tyle słabe, iż po 1919 roku  gdy Arthur Eddington prze­pro­wa­dził obser­wację potwier­dza­jącą zało­żenia OTW – pozo­sta­wało bez pokrycia. Ele­ganckie modele Ein­steina ani po tym, ani po żadnym innym doświad­czeniu wery­fi­ku­jącym ich popraw­ność, nie zostały nale­życie doce­nione.

Do dziesięciu razy sztuka

Kró­lewska Akademia Nauk złamała się dopiero w 1921 roku, ale w uza­sad­nieniu znów nie wspo­mniała o prze­łomie spo­wo­do­wanym przez STW i OTW. Ofi­cjalnie Albert otrzymał nagrodę Nobla za opisanie efektu foto­elek­trycz­nego i bliżej nie­okre­ślone „zasługi dla fizyki teo­re­tycznej”. Zaiste, młody nauko­wiec musiał komuś naprawdę mocno zaleźć za skórę, skoro tak uparcie igno­ro­wano publi­kacje pod­ci­na­jące samego Izaaka Newtona i roz­bi­ja­jące w pył dotych­cza­sowy gmach fizyki. Przyj­rzyjmy się jednak pracy, dzięki której słynny fizyk wreszcie sięgnął nauko­wego nie­bo­skłonu.

Efekt foto­elek­tryczny doczekał się roz­wią­zania w artykule O pewnym heu­ry­stycznym punkcie widzenia na wytwa­rzanie i prze­miany światła, wydanym wśród innych rewo­lu­cyj­nych tekstów w „szczę­śliwym” 1905 roku. W prze­rwach między roz­my­śla­niami nad czasem i prze­strzenią, 26-latek snuł roz­wa­żania na temat struk­tury światła. 

Obser­wacje pro­mie­nio­wania ciała dosko­nale czarnego, foto­lu­mi­ne­scencji, promieni kato­do­wych przez światło ultra­fio­le­towe i inne zjawiska związane z emisją i prze­mianą światła, są łatwiej zro­zu­miałe, jeśli się założy, że energia światła jest w prze­strzeni roz­ło­żona nie­rów­no­miernie. (…) Jego energia nie jest roz­ło­żona w sposób ciągły w stale zwięk­sza­jącej się obję­tości prze­strzeni, lecz składa się ze skoń­czonej liczby kwantów energii, które są loka­li­zo­wane w punktach prze­strzeni.

Samo zjawisko foto­elek­tryczne znane było od wielu lat. Już odkrywca fal elek­tro­ma­gne­tycz­nych Heinrich Hertz, zauważył w czasie naświe­tlania meta­lowej apa­ra­tury ultra­fio­letem, że iskry prze­ska­kują jakby chętniej. Jakiś czas później urodzony w Bra­ty­sławie Philipp Lenard dostrzegł, że światło wybija elek­trony z kawałka metalu w ilości pro­por­cjo­nalnej do natę­żenia tejże wiązki światła. Im mocniej Austriak oświe­tlał foto­ko­mórkę, tym większe natę­żenie elek­tronów otrzy­mywał. Istotne w tym doświad­czeniu było to, iż więcej światła wybijało więcej elek­tronów, ale nie zwięk­szało wcale – jak prze­wi­dy­wało ówcze­śnie wielu fizyków – ich energii. Właśnie na tę pracę powołał się Einstein. Zabawnie splatają się ludzkie losy, bowiem w nie­da­le­kiej przy­szłości Lenard stanie się gorącym orę­dow­ni­kiem nazizmu i bodaj naj­gło­śniej­szym kry­ty­kiem twórcy fizyki rela­ty­wi­stycznej.
Einstein wiedział, że gdyby światło prze­ja­wiało wyłącznie naturę falową, to wynik obser­wacji Lenarda byłby prze­ciwny. Inten­syw­niejsze światło wybi­ja­łoby bardziej ener­ge­tyczne foto­elek­trony, zaś zmiana czę­sto­tli­wości nie powinna robić tu żadnej różnicy. Nasz bohater, jak to miał w zwyczaju, roz­pa­trzył zagadkę rozu­mując dokładnie na opak. W jego modelu, zgodnie z eks­pe­ry­mentem Lenarda, ilość światła nie wpływała na energię elek­tronów, za to jego czę­sto­tli­wość już jak naj­bar­dziej. Światło pod­czer­wone wybijało więc słabe foto­elek­trony, światło widzialne moc­niejsze, a naj­sil­niejsze ultra­fiolet. Pasowało to do ukutych przez Ein­steina równań, opartych na ist­nie­jącej od niedawna stałej Plancka i kon­cepcji kwantu. Po raz kolejny dała o sobie znać wyjąt­kowa pewność siebie i śmiałość geniusza, który potrak­tował kwanty światła jak naj­bar­dziej dosłownie, inaczej niż sam Max Planck, widzący w nich począt­kowo zaledwie uży­teczną sztuczkę mate­ma­tyczną.
 

Zjawisko foto­elek­tryczne po kil­ku­dzie­sięciu latach docze­kało się pełnego i zgodnego z praktyką opisu. Publi­kacja była jed­no­cze­śnie kolejnym argu­mentem w kla­sycznej dyskusji na temat kor­pu­sku­larno-falowej natury światła, wpro­wa­dziła do nauko­wych słow­ników fotony (choć sama nazwa pojawi się trochę później) i przy­go­to­wała grunt pod zbli­ża­jącą się wielkimi krokami rewo­lucję kwantowo-mecha­niczną. Nie szokuje zatem, że za tę zasługę Einstein otrzymał nagrodę Nobla, dziwi nato­miast, że wyróż­niono go tylko za nią.

Naukowy bunkier

Rów­no­legle do zdo­by­wanej sławy i prestiżu, życie rodzinne Alberta popadało w ruinę. Pracował w Berlinie, nato­miast Milevę wraz z synami pozo­stawił w Szwaj­carii, odwie­dzając ich naj­rza­dziej jak tylko mógł. Wiemy o tym okresie całkiem sporo dzięki setkom zacho­wa­nych listów. Nie ma co ukrywać, że genialny fizyk okazał się fatalnym part­nerem i niewiele lepszym rodzicem. Żonę, którą do niedawna wielbił za żarliwą inte­li­gencję i zami­ło­wanie do nauki, po prze­jęciu przez nią roli kury domowej bez ogródek nazywał wiedźmą. Nawet kiedy uczony łaskawie przybył do Zurychu, to robił wszystko aby nie trafić na dawną miłość, co bardzo iry­to­wało star­szego syna Hansa. Choć Einstein stale zapew­niał wszyst­kich o swym przy­wią­zaniu do dzieci, zawsze trzymał je na dystans. Sam rzadko zabiegał o widzenia, a jeśli już do takich miało dojść, to bez­względnie na jego warun­kach. Co cha­rak­te­ry­styczne, nasz bohater widząc na hory­zoncie jakie­kol­wiek osobiste problemy bądź rodzinne obo­wiązki, nie­zmiennie wska­kiwał do swych uczel­nia­nych okopów. Bez chwili zawa­hania, mając do wyboru wyjazd rodzinny i pracę naukową, wybierał to drugie i wcale tego nie ukrywał. 

Po ukoń­czeniu OTW w kore­spon­dencji coraz częściej pojawiał się temat rozwodu. Można powie­dzieć, że wraz z końcem I wojny świa­towej, dla uczonego roz­po­częła się osobista batalia o wolność. Albert naciskał na Milevę, a na Alberta, opie­ku­jąca się nim kuzynka Elsa. Dla świętego spokoju fizyk obiecał Maric, że poza stan­dar­do­wymi ali­men­tami, ona i dzieci mogą liczyć na całą nagrodę pie­niężną jaką otrzyma w razie zdobycia Nobla. A jak już wiemy, stało się to faktem już po kilku latach. Einstein ponoć wcale nie palił się do nowego związku, ale prak­tyczne korzyści płynące z posia­dania małżonki w końcu prze­ko­nały go do porzu­cenia matki swoich dzieci i szyb­kiego przy­jęcia Elsy – kobiety znacznie prost­szej niż Sło­wianka, nie lubiącej się zanadto wychylać i potulnie usłu­gu­jącej głowie rodziny. Kuzynka miała jednak swoją dumę i wyma­gania, co obja­wiało się przede wszystkim w odcią­ganiu męża od poprzed­niej rodziny. Na jej żądanie fizyk nie opuścił Berlina, mimo bardzo kuszącej oferty pracy blisko dzieci, w uko­chanym przez siebie Zurychu.

W ramach cie­ka­wostki warto odno­tować skan­dalik z Ilsą… córką Elsy. Jeśli wierzyć słowom 21-latki, starszy o dwie dekady nauko­wiec był nią żywo zain­te­re­so­wany i mógł nawet wahać się co do wyboru kan­dy­datki na drugą żonę! Jej matka rzekomo wie­działa o dwu­znacz­nych uczu­ciach między wujem i sio­strze­nicą i gdyby zaszła taka potrzeba, dałaby parze swoje bło­go­sła­wień­stwo. Osta­tecznie jednak sprawa bardzo szybko ucichła.

Einstein kontra Hitler

Jak pewnie zauwa­ży­li­ście, w całym cyklu nie­chętnie wspo­mniałem o naro­do­wości wiel­kiego fizyka. Cóż, to swego rodzaju ase­ku­racja bo w tym przy­padku żadna odpo­wiedź nie będzie w pełni satys­fak­cjo­nu­jąca. Pewne jest, że Einstein pocho­dził z rodziny żydow­skiej. Bez­spornym faktem pozo­staje również, że urodził się w Ulm na tery­to­rium Cesar­stwa Nie­miec­kiego. Później wszystko się gmatwało: geniusz już jako nasto­latek odciął się od ojczyzny zostając apatrydą i ubie­gając o oby­wa­tel­stwo szwaj­car­skie, by po latach wrócić i zamieszkać w Berlinie. Roz­czo­chrany włó­czykij naprawdę polubił nie­miecką stolicę, będącą ówczesną Mekką świa­towej fizyki, jednak kolejna dziejowa zawie­rucha zmusiła go do dalszej wędrówki.

W 1933 roku urząd kanc­lerza Rzeszy objął Adolf Hitler i nie muszę tłu­ma­czyć czego w tej sytuacji obawiał się Einstein. Żydowski profesor cieszący się światową sławą nie mógł być tole­ro­wany przez nowy reżim. Nastały mroczne czasy, gdy nazi­stow­skie urojenia spro­wa­dzały na manowce nawet naj­tęższe umysły. Światło dzienne ujrzała cho­ciażby haniebna książka 100 autorów przeciw Ein­ste­inowi. Wbrew tytułowi manifest pod­pi­sało prawie stu dwu­dziestu naukowców, w tym Arvid Reu­ter­dahl i oczy­wi­ście noblista Philipp Lenard. Sceptycy potra­fili uciekać się nawet do tak żało­snych zarzutów jak tłu­ma­czenie idei rela­ty­wizmu żydow­skim sposobem rozu­mo­wania, mającym na celu obalanie wszel­kich odwiecz­nych tradycji i wartości. Sam zain­te­re­so­wany odpo­wie­dział na nie­me­ry­to­ryczny bełkot w swoim stylu: „Gdyby teoria względ­ności była błędna, nie potrze­bo­wa­liby aż stu autorów. Wystar­czyłby jeden”.
100 autorow

Okładka publi­kacji 100 autorów przeciw Ein­ste­inowi.

Podczas gdy publi­kacje Szwaj­cara zyski­wały na całym świecie status nauko­wych relikwii, w Niem­czech – tych samych, które do niedawna miłowały racjo­na­lizm i fizykę – zostały zakazane i płonęły na stosach wraz z innymi dziełami semic­kich autorów. Nastała zbiorowa amnezja. Zaledwie 4 lata wcze­śniej, ukochany przez ber­liń­czyków sym­pa­tyczny profesor, z okazji pięć­dzie­sią­tych urodzin otrzymał od władz miasta spory majątek ziemski w pobli­skim Caputh, a wszystkie nie­mieckie uni­wer­sy­tety niemal błagały go o przy­jęcie zapro­szenia na gościnne wykłady. Po zwy­cię­stwie NSDAP nawet głos takich auto­ry­tetów jak Max Planck niknął w ide­olo­gicznym szumie. Na szczę­ście cele­bryta tego formatu, nie mógł pozo­stawać bez­domnym zbyt długo. Ku zdzi­wieniu wielu zna­jo­mych nie tylko opuścił Europę, ale przyjął ofertę świeżo otwar­tego Insty­tutu Badań Zaawan­so­wa­nych w Prin­ceton. Cenią­cego auto­nomię Ein­steina prze­ko­nała nie­po­wta­rzalna orga­ni­zacja ame­ry­kań­skiej placówki. Dowolne regu­lo­wanie czasu pracy, brak koniecz­ności niań­czenia stu­dentów i nacisk położony na kom­po­no­wanie nowych kon­cepcji, czyniły z Prin­ceton raj dla teo­re­tyków.
70-letni Einstein w towarzystwie innych wybitnych fizyków, m.in.: Eugene'a Wignera, Hermanna Weyla i Roberta Oppenheimera.

70-letni Einstein w towa­rzy­stwie innych wybit­nych fizyków, m.in.: Eugene’a Wignera, Hermanna Weyla i Roberta Oppen­he­imera.

Ameryka przy­wi­tała twórcę teorii względ­ności w dwojaki sposób. Z jednej strony tamtejsi naukowcy zacie­rali ręce na wieść o moż­li­wości współ­pracy z figurą tej wiel­kości, gazety z radością infor­mo­wały o postę­pach w prze­pro­wadzce, a naj­większe gwiazdy filmu, muzyki i polityki pragnęły gościć go na swoich ban­kie­tach. Rzadziej wspomina się dziś o stosunku ame­ry­kań­skich służb bez­pie­czeń­stwa do sławnego imi­granta oraz nie­przy­jem­no­ściach wycho­dzą­cych od Woman Patriot Cor­po­ra­tion. Orga­ni­zacja ultra­kon­ser­wa­tyw­nych Ame­ry­kanek żądała od władz nie­wpusz­czania do kraju „pacy­fi­stycz­nego komu­nisty” powią­za­nego z „wieloma mię­dzy­na­ro­do­wymi grupami anar­cho­ko­mu­ni­stycz­nymi”. Oskar­żony zbił z tropu swoje prze­ciw­niczki iro­nicznym wywiadem, w którym przyznał im rację: „Czy należy otwierać drzwi przed osob­ni­kiem, który pożera ugo­to­wa­nych na twardo kapi­ta­li­stów z apetytem podobnym do tego, jaki wyka­zywał kre­teński Minotaur, zjadając powabne greckie dziewice”? Dzia­łania FBI mniej bawiły Ein­steina, mocno ziry­to­wa­nego inwi­gi­lacją oraz impu­to­wa­niem mu anty­ame­ry­kań­skich sympatii poli­tycz­nych. W 1940 roku Albert przyjął drugie, obok szwaj­car­skiego, oby­wa­tel­stwo Stanów Zjed­no­czo­nych, ale mimo to trzymano go jak najdalej od poważ­nych przed­się­wzięć pań­stwo­wych. Przede wszystkim, osten­ta­cyjnie pomi­nięto geniusza przy wyborze ekipy Projektu Man­hattan, co było kurio­zalne, zwa­żywszy na to, że przecież oso­bi­ście podpisał on list nawo­łu­jący pre­zy­denta Roose­velta do roz­po­częcia prac nad bombą jądrową.

Kwantowe rozterki

Po ukoń­czeniu OTW mistrz nie dokonał już żadnego równie donio­słego przełomu w nauce, ale nawet jego chybione prze­wi­dy­wania zosta­wiły trwałe ślady w pod­ręcz­ni­kach fizyki. Do rangi legendy urosła debata Alberta Ein­steina z duńskim noblistą Nielsem Bohrem na temat filo­zo­ficz­nych impli­kacji pły­ną­cych z postu­latów mecha­niki kwan­towej. W powszechnej świa­do­mości ostał się jej zabawny fragment, gdy w odpo­wiedzi na ein­ste­inow­skie hasło – „Bóg nie gra z wszech­światem w kości!” – Bohr zganił rozmówcę – „Lepiej nie mów Bogu co ma robić”. Stosunek naszego bohatera do kwantów to materiał na całą książkę (zresztą, niejedna powstała), zwróćmy więc uwagę tylko na naj­waż­niejsze fakty. 
Einstein podczas dyskusji z Bohrem.

Einstein podczas dyskusji z Bohrem.

To Einstein popierał prace ato­mi­stów nim to było modne. On niemal natych­miast pożyczył od Maxa Plancka pojęcie kwantu i jako pierwszy wyko­rzy­stał je w sposób dosłowny, opie­rając na ich ist­nieniu swój model zjawiska foto­elek­trycz­nego. Mocno pro­pa­gował duali­styczną, kor­pu­sku­larno-falową naturę światła i wierzył, że podobnie wyglą­dają wła­ści­wości cząstek materii. Jeszcze przed wypro­wadzką za ocean, opra­cował wraz młodszym Satyendra’em Bosem tzw. rozkład Bosego-Ein­steina, na gruncie którego wspólnie teo­re­ty­zo­wali na temat kon­den­satu Bosego-Ein­steina. Miała być to sub­stancja schło­dzona tak bardzo, aby stany kwantowe jej cząstek uległy jed­no­cze­snemu kolap­sowi. W ten sposób cząstki nabie­ra­łyby iden­tycz­nych wła­ści­wości i zacho­wały się jakby tworzyły jeden supe­ratom. Obecnie wiemy, że fan­ta­zyjne zjawisko rze­czy­wi­ście istnieje, co udo­wod­nili wiele lat po śmierci teo­re­tyków eks­pe­ry­men­ta­torzy z Uni­wer­sy­tetu Colorado. Wreszcie, to autor teorii względ­ności w 1935 roku zaini­cjował powstanie głośnego artykułu Czy opis rze­czy­wi­stości fizycznej przez mecha­nikę kwantową można uważać za pełny? Zawarty w nim eks­pe­ry­ment myślowy miał docelowo zwrócić uwagę na luki wid­nie­jące w fizyce kwan­towej, ale nie­umyślnie przy­czynił się do jej dalszego rozkwitu i rozważań na temat stanu splą­ta­nego cząstek (więcej na ten temat: tu). Z podob­nych pobudek, fizyk ochoczo kore­spon­dował z Erwinem Schrödin­gerem, podzie­la­jącym jego uwagi.

Pański kot [chodzi oczy­wi­ście o słynnego kota Schrödin­gera – przyp.] świadczy o tym, że zgadzamy się cał­ko­wicie w naszej ocenie cha­rak­teru tej teorii. Funkcja [falowa] psi, która mieści w sobie zarówno żywego jak i zde­chłego kota, nie może być uważana za opis rze­czy­wi­stości.

Z wymie­nio­nych osią­gnięć wyłania się jeden z naj­bar­dziej iro­nicz­nych obrazów w dziejach nauki. Einstein wniósł pokaźny wkład w rozwój wiedzy o mikro­świecie i wbrew pozorom wcale nie miał nic prze­ciwko pod­sta­wowym rów­na­niom kwan­towym. Popeł­niał on jednak coraz częściej błędy starego czło­wieka, te same, które jako bystry mło­dzie­niec z gracją wytykał naj­zna­mie­nit­szym pro­fe­sorom. Postawił zasieki wokół swojej wizji wszech­świata i z nie­chęcią przyj­mował nowa­tor­skie kon­cepcje mogące zburzyć zako­twi­czone w jego umyśle idee. Nie podważał teorii ani doświad­czeń dających pro­ba­bi­li­styczne wyniki, ale do znu­dzenia powta­rzał, że to na pewno nie wszystko. Nauka nie sięga dosta­tecznie głęboko i stąd biorą się wszelkie nie­pew­ności.

Kosmologiczny epilog

Historia całkiem innej omyłki Ein­steina zatacza właśnie koło. Otóż jeszcze w roku 1917 usiłował on wpro­wa­dzić o pod­ręcz­ników fizyki dodat­kową stałą, nazywaną stałą kosmo­lo­giczną. Wszystko dlatego, że ówczesne obser­wacje astro­no­miczne wespół z wyli­cze­niami opartymi o jego ogólną teorię względ­ności dawały wynik, którego auto­rytet nie mógł ścier­pieć: cały wszech­świat był wedle nich dyna­miczny! Kon­kluzja ta wypły­nęła na dziesięć lat przed wielkim odkry­ciem Edwina Hubble’a, toteż żyjący w błogiej nie­świa­do­mości fizycy wciąż żywili prze­ko­nanie o odwiecznie sta­tycznej i nie­zmiennej naturze wszech­świata. Aby nie burzyć tego status quo, Szwajcar ukuł zabez­pie­czenie w formie stałej kosmo­lo­gicznej – po jej wsta­wieniu do równań, kosmos miał zachować rów­no­wagę, nie maleć ani nie rosnąć. Był to wyraz despe­racji, bowiem geniusz nie miał pojęcia jaką nie­wi­dzialną siłę prze­ciw­dzia­ła­jącą gra­wi­tacji może sym­bo­li­zować zapro­po­no­wana wartość. Po opu­bli­ko­waniu danych na temat roz­sze­rzania się wszech­świata i naro­dzi­nach teorii wiel­kiego wybuchu, zawsty­dzony pierwszą poważną klęską nauko­wiec, okrzyknął swoją stałą „naj­większą życiową pomyłką”.

Zapewne nastrój Ein­steina popra­wi­łaby wieść, że to potknięcie stanie się inspi­racją dla przy­szłych pokoleń. Oto w 2011 roku ekipy Saula Per­l­mut­tera oraz Briana Schmidta nie­za­leżnie od siebie potwier­dziły, że wbrew wszyst­kiemu wszech­świat nie tylko roz­szerza się w naj­lepsze, ale tempo jego eks­pansji ciągle wzrasta. Tu na scenę wkracza kon­cepcja ciemnej energii (która na pewno obiła wam się o uszy). Tech­nicznie rzecz biorąc zało­żenie ist­nienia egzo­tycznej siły zwy­cię­ża­jącej z gra­wi­tacją i roz­py­cha­jącej kosmos, było powtó­rze­niem defi­nicji stałej kosmo­lo­gicznej.

Zasługi ein­ste­inow­skich pomysłów dla kosmo­logii były znacznie szersze. Siłą rzeczy, zak­tu­ali­zo­wana przez niego wersja gra­wi­tacji sta­no­wiła żyzną glebę dla więk­szości kon­cepcji i odkryć: od modeli wiel­kiego wybuchu i ewolucji wszech­świata, poprzez ideę czarnych dziur, aż po futu­ry­styczną wizję tunelu cza­so­prze­strzen­nego.

Naj­waż­niejszy cel Ein­steina pozostał jednak nie­uchwytny do dziś. Mówię o teorii wszyst­kiego, mającej raz na zawsze zespolić fizykę rela­ty­wi­styczną z fizyką sub­a­to­mową, makro­świat z mikro­światem, teorię względ­ności z mecha­niką kwantową. Zadanie to idealnie odpo­wia­dało ambicjom nie­zmor­do­wa­nego umysłu, omi­ja­ją­cego dro­biazgi byleby jak naj­prę­dzej dojrzeć istotę rzeczy. Tak było z STW i OTW, które kom­pletnie wyja­śniały mecha­nizm dzia­łania rze­czy­wi­stości w skali dużych obiektów. Zanim nadeszły nie­znośne kwanty, uczony żył w prze­ko­naniu, iż za kilka, kil­ka­na­ście lat przyj­dzie mu jedynie połączyć swój rela­ty­wizm z elek­tro­ma­gne­ty­zmem Maxwella aby odczytać „myśli Boga”. Niestety, podej­mo­wane z uporem maniaka póź­niejsze próby odna­le­zienia luk w zasadzie nie­ozna­czo­ności, nie dały żadnego war­to­ścio­wego rezul­tatu.
Jeden z nagłówków gazet jakie ukazały się po śmierci Einsteina w kwietniu 1955 roku. W swoim hołdzie dla zmarłego Oppenheimer napisał:

Jeden z nagłówków gazet jakie ukazały się po śmierci Ein­steina w kwietniu 1955 roku. W swoim hołdzie dla zmarłego Oppen­he­imer napisał: „Śmierć Alberta Ein­steina jest żałobą dla wszyst­kich naukowców i więk­szości ludzi. Był on jednym z gigantów obecnego stulecia”. Von Neumann z kolei: „Albert Einstein pozo­stawił nie­za­tarte piętno na współ­cze­snej fizyce i filo­zofii nauki. Co najmniej dwa poko­lenia fizyków pozo­staną pod wpływem jego metod”.

I tak dotar­liśmy do końca trylogii poświę­conej archi­tek­towi współ­cze­snej fizyki. Tytuł ten nadałem zmarłemu 60 lat temu uczonemu bez chwili zawa­hania. To fenomen aby jeden człowiek w swoim umyśle ułożył cały wszech­świat wraz ze wszyst­kimi skom­pli­ko­wa­nymi i nie­rzadko abs­trak­cyj­nymi try­bi­kami. Jak każdy, Einstein miał swoje wzloty i upadki, lecz ogólny bilans jego prac pre­zen­tuje się osza­ła­mia­jąco, a pośrednie owoce tych osią­gnięć zbieramy nie­ustannie. Korzy­stamy przecież ze zjawiska soczew­ko­wania gra­wi­ta­cyj­nego, snujemy marzenia o tunelach cza­so­prze­strzen­nych, polujemy na fale gra­wi­ta­cyjne i przede wszystkim, odzie­dzi­czy­liśmy wielkie marzenie o uni­fi­kacji praw fizyki. Nikt nie doko­nałby tego wszyst­kiego w wyniku spryt­nego fortelu bądź uśmiechu losu.

Albert Einstein był po prostu artystą nauki, naj­ge­nial­niej­szym fizykiem w historii.
Literatura uzupełniająca:
W. Issacson, Einstein. Jego życie, jego wszechświat, przeł. J. Skowroński, Warszawa 2010;
A. Einstein, Teoria względności i inne eseje, przeł. P. Amsterdamski, Warszawa 1997;
M. Kaku, Kosmos Einsteina. Jak wizja wielkiego fizyka zmieniła nasze rozumienie czasu i przestrzeni, Warszawa 2012;
A. K. Wróblewski, Historia fizyki. Od czasów najdawniejszych do współczesności, Warszawa 2015;
D. Howard, Revisiting the Einstein-Bohr Dialogue, [online: https://www3.nd.edu/~dhoward1/Revisiting%20the%20Einstein-Bohr%20Dialogue.pdf].

Listy A. Einsteina dostępne na stronie Princeton: einsteinpapers.press.princeton.edu.

Poprzednie części:
Architekt nowej fizyki cz.1,
Architekt nowej fizyki cz.2.
podpis-czarny

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.

  • Mefffiu

    Mianuje Cię polskim Carlem Saganem, ten blog jest po prostu genialny

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Ależ zrobiło mi się ciepło na sercu. =) Jeśli kiedyś moje umie­jęt­ności osiągną choćby połowę poziomu repre­zen­to­wa­nego przez mistrza Sagana, to będę naj­szczę­śliw­szym czło­wie­kiem pod Słońcem.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Mefffiu

        Mógłbyś napisać jakiś artykuł o sobie? Wiem, że to trochę cie­kaw­skie ale od pewnego czasu zasta­na­wiam się po prostu kim jest autor tego bloga 🙂

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Wcina

        No to ja jeszcze dorzucę do pieca. Ze wszyst­kich moich inter­ne­to­wych źródeł wiedzy popu­larno-naukowej Pana artykuły czyta mi się naj­przy­jem­niej. Ostatnio prze­stałem trawić filmy popu­larno naukowe, chyba jestem już za mądry 🙂 Dzięki Panu nie długo prze­siądę się na bardziej ambitne źródło wiedzy jakim są książki.

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

    Dzięki za polemikę. Przede wszystkim nie chciałbym aby to co napi­sałem było przyjęte tak ostro – „z uporem auty­stycz­nego osła”. To zbyt mocne posta­wienie sprawy, acz­kol­wiek kwestia wieku sama ciśnie się na usta każdej osobie pozna­jącej życiorys Ein­steina. Jako dwu­dzie­sto­pa­ro­latek dokonał wielkich rzeczy prze­ciw­sta­wiając się dużo starszym auto­ry­tetom nie chcącym rujnować uło­żo­nego w swoich głowach wizji świata. Naj­lepszy przykład to Poincare, który miał STW na wycią­gnięcie dłoni, ale odrzu­cenie eteru nie mieściło mu się w głowie. Einstein po prze­kro­czeniu pewnego wieku również uczepił się swojej wizji i szedł w zaparte. Wszedł w skórę ludzi, których tezy niegdyś obalał.

    Czysto teo­re­tycznie możemy założyć, że Einstein jednak miał rację i za sto lat w jakiś sposób zre­wi­du­jemy nasze poglądy na mecha­nikę kwantową. Może. Nauka jednak nie pozwala nam zdawać się na czystą intuicję i w chwili obecnej nie ma podstaw aby twier­dzić, że np. nie­ozna­czo­ność nie jest fun­da­men­talną zasadą dzia­łania mikro­świata. Jeżeli coś się zmieni to nie­wąt­pliwie Einstein zostanie zre­ha­bi­li­to­wany i znajdzie się na okład­kach wszyst­kich cza­so­pism (jak w przy­padku ciemnej energii) – ale to nie kwestia opinii lecz aktu­al­nego stanu wiedzy.

    Sądzę, że naj­dłuż­szym gwoź­dziem do trumny były artykuły w stylu EPR, w których Einstein atakował mecha­nikę kwantową w sposób cał­ko­wicie bez­po­średni, a pro­wa­dzone do dziś doświad­czenia pokazują, że ziściły się wszystkie jego obawy! Jak uwiel­biam Szwaj­cara, tak trudno nie nazwać tego pomyłką.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • Ja

      Jeżeli chodzi o nie­ozna­czo­ność, oczy­wi­ście ma Pan rację, według wszel­kich prze­słanek jest ona twardą zasadą wyni­ka­jącą z natury Wszech­świata. Czy jednak wyklucza ona jego deter­mi­nizm? Według mojej wiedzy nie. Jestem w błędzie?

      W przy­padku EPR sprawa jest dia­belnie ciężka do zro­zu­mienia dla kogoś, kto nie opanował posłu­gi­wania się współ­cze­snymi teoriami. W ujęciu nie-fizyka śle­dzą­cego wypo­wiedzi naukowców wygląda na to, że przy pomiarze jednej ze splą­ta­nych cząstek otrzy­mu­jemy infor­mację o stanie drugiej. W przy­padku jed­no­cze­snego pomiaru pola­ry­zacji fotonów otrzy­mamy prze­ci­wień­stwa, itp. Część naukowców twierdzi, że wymaga to natych­mia­stowej wymiany infor­macji między cząst­kami, co wymyka się zasadom TW. Inni nato­miast uważają, iż cząstka przyj­muje para­metry w momencie splą­tania, i zacho­wuje się według nich, bez jakiej­kol­wiek komu­ni­kacji z part­nerką. Co prawda, obalono pogląd nr 2 (Ein­ste­inowski), warto jednak zwrócić uwagę, w jaki sposób tego dokonano- oczy­wi­ście zakła­dając, że MK jest teorią osta­teczną!

      Zatem w przy­padku EPR Einstein prawie na pewno się mylił- nale­ża­łoby jednak zachować margines ostroż­ności, bo nie możemy powie­dzieć wiele więcej niż owo „prawie”.

      W dalszym ciągu jednak nie mamy pojęcia o deter­mi­ni­zmie Wszech­świata czy jego braku, więc chyba roz­sądnie jest pozo­stawić dowol­ność inter­pre­tacji- jak Pan słusznie zauważył, są to raczej filo­zo­ficzne roz­wa­żania, i na chwilę obecną nie posia­damy w tej kwestii innych instru­mentów niż filo­zofia. Oczy­wi­ście należy silnie zazna­czyć, iż nasza wiedza o Kosmosie jest z całą pew­no­ścią pro­ba­bi­li­styczna 😉

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Jade

    Co do ciemnej energii, to prze­ło­mowa praca ukazała się chyba w 1998 roku, a w 2011 uho­no­ro­wano fizyków Nagrodą Nobla za to odkrycie?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Grzegorz Gregor

    Na pewno Naj­lepszy Geniusz Ery Homo Sapiens Recens, Rozbił Blokady Umysłu.
    Był też mądrym czło­wie­kiem: „Wiara w ist­nienie bytu z zało­żenia nie­do­stęp­nego naszym zmysłom (…) nie pomaga bynajm­niej w zro­zu­mieniu porządku , jaki postrze­gamy w ota­cza­jącym nas świecie.
    Nie wierzę w nie­śmier­tel­ność i uważam moral­ność za sprawę czysto ludzką, bez koniecz­ności
    odwo­ły­wania się do jakie­go­kol­wiek nad­przy­ro­dzo­nego auto­ry­tetu.(..) Nie wierzę w oso­bo­wego Boga i nigdy temu nie prze­czyłem, prze­ciwnie, mówiłem o tym wyraźnie… (…) Cóż za smutna epoka, w której łatwiej jest rozbić atom niż znisz­czyć przesąd.”
    Carl Sagan „Kosmos to wszystko co istnieje, istniało lub będzie
    istnieć”. Fizyk Steven Weinberg prze­ko­nuje, że „na ile jesteśmy zdolni
    do odkry­wania praw w przy­ro­dzie, są one bez­oso­bowe, bez żadnych śladów
    boskiego planu czy wyjąt­ko­wego statusu czło­wieka” (S. Weinberg, Facing
    up…,dz. cyt.,s.X). Jeszcze K. Darwin przetarł szlaki – „Rozumiem, jak trudno się z tym zgodzić, jestem jednak prze­ko­nany, że ewolucja działa bez z góry przy­ję­tego planu”.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Terra

    Przy­ta­czając Bosego-Ein­steina nalezało by wspo­mniec o pio­nier­skiej pracy Wła­dy­sława Natan­sona.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Tomasz Goliński

    Poincaré podpisał manifest 10 lat po swojej śmierci? 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Bardzo słuszna uwaga, już popra­wiłem. Tylko jedno mnie niepokoi: tę infor­mację zaczerp­nąłem z którejś z książek… Być może autor zobaczył tam nazwisko Poincare w innym kon­tek­ście i użył skrótu myślo­wego. Naprawdę nie wiem.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0