EINSTEIN, Albert (Ulm, 1879. 3. I4. - Princeton, New Jersey, 1955. 4. 18.) német fizikus. Az 1921-es fizikai Nobel-díjat 1922-ben kapta " matematikai-fizikai kutatásaiért, különös tekintettel a fotoelektromos-effektus törvényének felfedezésére".
Elemi iskoláit Münchenben
végezte, és ott kezdte el gimnáziumi tanulmányait is. A zárkózott gyermek
nehezen viselte el a korabeli iskolák katonás fegyelmét, és 1894-ben szülei
engedélye nélkül otthagyta a gimnáziumot. Néhány hónap elteltével Zürichbe
utazott, hogy beiratkozzon a műszaki főiskolára. Mivel érettségi bizonyítványa
nem volt, különleges felvételi vizsgát kellett tennie. Einstein a vizsgán
megbukott, és a főiskola rektorának tanácsára az aaraui katonaiskolában
mégiscsak végigjárta az utolsó gimnáziumi osztályt. 1896-ban kezdte meg
tanulmányait a zürichi műszaki főiskolán. Az előadásokat meglehetősen rendszertelenül
látogatta, még a relativitáselmélet megalkotásában később jelentős szerepet
játszó H. Minkowski matematika professzor órái sem ébresztették fel érdeklődését.
Inkább a laboratóriumokban tevékenykedett, és szabad idejében L. Boltzmann,
H. Helmholtz, H. Hertz, G. Kirchhoff, H. A. LORENTZ, J. C. Maxwell és E.
Mach munkáival ismerkedett.
1900-ban fizikatanári
oklevelet nyert. Bár záróvizsgáinak eredményei jók voltak, sikertelenül
pályázta meg a főiskolán megüresedett asszisztensi állásokat. Így házitanítóskodásból
kellett fenntartania magát 1902-ig, amikor is a berni Szövetségi Szabadalmi
Hivatal ügyvivője lett. 1905-ben befejezte fizikusi tanulmányait, és a
molekuladimenziók meghatározásának új módszere c. értekezése alapján a
zürichi egyetemen filozófiai doktori címet szerzett.
Ugyanebben az évben az
Annalen der Physik oldalain négy dolgozata jelent meg. E négy tanulmány
a későbbiekben elhatároló módon befolyásolta a modern fizika fejlődését,
és egyben kijelölte azokat a munkaterületeket, melyekhez Eistein élete
végéig hű maradt. De a relativitáselmélet alapgondolatait ismertető két
dolgozata, a Brown-mozgás értelmezésévei foglalkozó és a fotonhipotézist
először bemutató írások jelentőségét a kortárs fizikusok csak lassan ismerték
fel. Három évvel később, 1908-ban Einstein a berni egyetemtől megkapta
az elméleti fizika magántanári képesítést.
Einstein a szabadalmi
hivatalbeli állását 1909-ben adta fel, amikor a zürichi egyetem professzorává
nevezték ki. Mindössze három szemeszteren át tanított Zürichben. 1910-ben
elfogadta a prágai német nyelvű egyetem meghívását, és ott az elméleti
tanszék vezetője lett. 1912 nyarán a zürichi műszaki főiskolán is elméleti
fizika tanszék létesült, és Einstein ismét visszatért Zürichbe. Az újabb
zürichi professzorkodásnak azonban hamarosan vége szakadt. M. PLANCK és
W. H. NERNST javaslatára 1913-ban Einsteint a berlini Kaiser Wilhelm Institut
igazgatójává és a porosz tudományos akadémia tagjává választották, valamint
megkapta a berlini egyetem egyik katedráját is.
A Berlinben töltött tizenkilenc
esztendő első harmadában Einstein viszonylagos nyugalomban dolgozott. Ebben
az időben fejezte be az általános relativitáselmélet felépítését. Az elmélet
első kísérleti igazolását az Angol Királyi Csillagászati Társaság által
szervezett expedíció mérései nyújtották. Az expedíció az 1919-es napfogyatkozás
során az egyenlítő vidékén észlelte a fény pályájának erős gravitációs
térben való elhajlását.
Az első világháborút
követő évek Németországának egyre erősödő nacionalista és antiszemita légkörében
a világszerte ismert nevű Einstein helyzete egyre nehezebbé vált. Az antimilitarista
tudóst, mind tudományos, mind emberi becsületében megtámadták, olyannyira,
hogy nem csak közéleti és tudományos tevékenysége vált lehetetlenné, hanem
— szégyenletes módon — még személyes biztonsága is veszélybe került. És
Einstein az ellene irányított fanatikus gyűlölet elkeseredett reakciójaként
tekintélye teljes súlyával támogatni kezdte a korábban általa is elutasított
cionizmust. A hitleri diktatúra létrejöttekor, 1933-ban Einstein a pasadenai
műszaki egyetem vendégprofesszora volt. A hatalomátvétel hírére visszatért
Európába, hogy kivándorlását előkészítse. Egy ideig a belga királyi család
vendége volt, és néhány előadást tartott Angliában is, majd 1933-ban —
miután tiltakozásképpen lemondott a porosz tudományos akadémia tagságáról
és németországi állásairól — az USA-ba emigrált. Még ugyanabban az évben
a princetoni Institute for Advanced Study professzorává nevezték ki.
Einstein munkakedve a
kedvező feltételek hatására megújult. Ugyanakkor komoly és felelősségteljes
részt vállalt a közéleti tennivalókból. Ő volt az, aki a kor egyik legtekintélyesebb
tudósaként levélben hívta fel az USA akkori elnökének, F. D. Rooseveltnek
figyelmét az atomenergia katonai célokra való felhasználásának lehetőségeire,
megmutatva, hogy milyen következményekkel járhat, ha a kezdeményezés Németország
kezébe csúszik. Einstein 1945-ben vonult nyugalomba tanári állásából, de
kutatásait, még az akkoriban kialakuló, bizonyos értelmű tudományos elszigetelődésében
is, változatlan lendülettel folytatta. Halála előtt hat évvel hozta nyilvánosságra
általános térelméletét.
Einstein Nobel-díjjal
méltányolt munkája a fényelektromos hatás 1905-ben közzétett magyarázata.
A hatás első jelét H. Hertz figyelte meg 1887-ben: a szikraközre eső ibolyántúli
fény megkönnyíti a szikra átütését. Egy évvel később W. Hallwachs megállapította,
hogy a jelenséget elektromos töltéshordozók hozzák létre. 1899-ben Ph.
LENARD kimutatta, hogy a szóban forgó töltéshordozók elektronok, és a következő
három esztendőben feltárta a fotoelektromos effektus valamennyi kísérletileg
hozzáférhető törvényszerűségét. Eredményei szerint a megvilágító fény hatására
a negatív töltésű fémlemezek felületéről elektronok lépnek ki. A szabaddá
váló elektronok mozgási energiája egyenesen arányos a fény rezgésszámával,
de független a hatást kiváltó fény erősségétől - jóllehet ilyenkor a sugárzás
révén több energia jut a fémbe; a fényintenzitás csak az időegység alatt
szabaddá váló elektronok számát határozza meg. Einstein a sugárzó energia
kvantáltságának Planck-féle hipotézisét összevetette Ph. LENARD mérési
eredményeivel, és arra a következtetésre jutott, hogy az elektronok kilépése
nem a fényenergia valamiféle gyűjtési folyamatának befejeztével következik
be, hanem a fénysugár energiája önálló korpuszkuláknak tekinthető fénykvantumokban
jut a fémlapra, és az elektronok valamelyike, egy fénykvantum - Einstein
elnevezése szerint egy foton - energiáját felvéve, kiszabadul a fémből.
A foton energiájának egy része a fémre jellemző nagyságú kilépési munkára
fordítódik, a fennmaradó rész pedig az elektronok mozgási energiájává alakul.
Lévén a foton energiája — M. PLANCK képlete szerint — egyenesen arányos
a fény rezgésszámával, az elektron energiája is arányosan növekszik a frekvencia
emelkedésekor és érthetővé vált, hogy bizonyos küszöbfrekvenciánál kisebb
rezgésszámú fény miért nem váltja ki a fotoelektromos hatást: ekkor ugyanis
a foton kis energiája nem fedezheti a kilépési munkát. A fotonhipotézis
szerint a foton térbelileg lokalizált képződménynek tekintendő. A Planck-féle
eredmény interpretációja ezt nem követeli meg: a sugárzási tér energiája
lehet kvantumos, de az energia diszkrét megváltozása a tér energiájának
a tér összes pontján egy időben létrejövő változás útján is történhet.
Az Einstein-féle elképzelés a fénykvantumot mint egy részecskét — vagy
legalábbis, mint véges kiterjedésű hullámvonulatot — szemlélteti. Einstein
a fotonelmélet alapján M. PLANCK sugárzási képletét is levezette;
kevésbé szabatosan, de nagyon szemléletesen, a sugárzó energiát fotongáznak
tekintve. Az elmélet legnagyobb sikerét a fényelektromos hatás magyarázatával
aratta; bár a kortársak hitetlen kétkedéssel fogadták, hogy a probléma
megoldása ilyen elképesztően egyszerű lenne. A kvantumelmélet csak évtizedekkel
később tudta reprodukálni Einstein eredményeit, mindenesetre a jelenség
összes részletének kirajzolásával.
Einstein elmélete alapján
R. A. MILLIKAN 1916-ban rezgésszámok és elektronenergiák megfigyeléséből
megbízható pontossággal meghatározta a Planck-állandó értékét. Még világosabban
mutatkozott meg a fotonok létezése a röntgensugarak 1923-ban felfedezett
Compton-szórásában, ahol a fénykvantumoknak nemcsak energiája, hanem impulzusa
is szerepet játszik.