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

  • 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