دانلود مقاله البرت انیشتین

word قابل ویرایش
52 صفحه
6700 تومان

البرت انیشتین

پیشگفتــار
تحقیق حاضر ، سرگذشت خصوصی و علمی اینشتین ، نابغه قرن حاضر است . اوج اندیشه او دل هر ذره را شکافت و انرژی بی‌پایانی را در عالم کشف کرد . انرژی ستارگان ، انرژی ماده ، انرژی نهفته در هر ذره خاک که پایانی ندارد و شاید حرص این بشر آزمند را ارضا کند .
کوشش او در راه علم ، می تواند . راه‌گشای همه پژوهندگان باشد که دریابند راه علم را نقطه پایانی نیست و می‌تواند تا هر کجا که قادرند این را بپیمایند و اسرار طبیعت را کشف کنند و در راه بهبود زندگی بشر بکار گیرند .

امید است جوانان ما راه این دانشمند را طی کنند و پیشرفت هرچه بیشتر کشور را در راه علم ، فراهم سازند .

انســـان و کــودک
در این تحقیق داستان زندگی مردی عمیق و ساده بیان می‌شود که عمق فکری او در بیان ساده ، و دانش او در هنرمندی و حس زیبایی دوستی وی نهفته است .
اینشتین بیشتر با فرضیه نسبیت خود شناخته شده که برای او شهرت جهانی ببار آورد ، اما این شهرت شکلی از بت‌گونه شدن به همراه داشت که برای او قابل درک نبود . او در سرگشتگی خود ، یک افسانه شد ، مورد پذیرایی خانواده سلطنتی و رجال سیاسی قرار گرفت و بوسیله مردم و روزنامه به صورت یک هنر پیشه سینما ـ بجای یک دانشمند – درآمد . این شهرت گرچه برای او مشکلات اجتناب ناپذیری پدید آورد ، امام قدرت تخطئه اینشتین را پیدا نکرد . اثری از دبدبه و کبکبه در او بوجود نیامد . نقاشها ، مجسمه‌سازان و عکاسان مشهور آمدند که تصویر شاخصی از او درست کنند ، اما در تمام این موارد ، او سادگی و صفای خود را حفظ کرد .

وقتی مسافری در ترن او را نشناخت و شغل او را سئوال کرد ، در جواب گفت : «من یک هنر پیشه بدل هستم .» و زمانی که هوادارانش با درخواست امضاء او را عاجز کرده بودند ، گفت : « جمع‌آوری امضاء آخرین نشانه آدمخواری است .» وقتی که در یک امر اجتماعی مورد توجه واقع شده بود ، محرمانه گفت : « وقتی جوان بودم تنها چیزی که آرزو می‌کردم و از زندگی انتظار داشتم این بود که در گوشه‌ای ساکت بنشینم و کارم را بدون اینکه مردم به من توجه کنند ، انجام دهم .»
فیزیکدانها اهمیت اینشتین را بسیار پیشتر از مردم عادی تشخیص داده بودند . فرضیه نسبیت او دو قسمت اصلی داشت : فرضیه خاص و عمومی . جنگ جهانی اول تازه تمام شده بود که مشاهده کسوف تأکیدی براثبات فرضیه عمومی نسبیت گردید و این فرضیه در مردم رسوخ کرد و نشان داد چیزی مهم در دنیای علم وقوع یافته است .
اینشتین به یک حالت بی‌سابقه و بحرانی در فیزیک رسیده بود . نسبیت تنها پیشرفت انقلابی و علمی قرن بیستم نبود بلکه انقلاب کوانتمی نیز قسمتی از داستان ما است که کم و بیش همزمان و حتی ریشه‌دارتر از نسبیت اینشتین توسعه پیدا کرد ، اما این فرضیه آنچنان محبوبیت عامه نیافت . این داستان سرزبانها افتاده بود که در تمام دنیا فقط چندین انگشت شمار از دانشمندان قادر به درک فرضیه عمومی نسبیت هستند . وقتی اینشتین اولین بار فرضیه خود را اعلام کرد اساساً مبالغه‌‌ای درکار نبود ، اما بعد از آنکه دهها تن از مؤلفان مطالبی درباره فرضیه نسبیت نوشتند و این فرضیه را توضیح دادند این داستان سرزبانها افتاد . وقتی اینشتین ۵۱ ساله بود ، نوشت که او فرضیه خود را به عنوان یک کار واقعی زندگانی خود ، تلقی می‌کند . ماکس بورن Max Born برنده جایزه نوبل فیزیک ، چه خوب گفت که : « اینشتین یکی از بزرگترین فیزیکدانهای کلیه اعصار است ، حتی اگر یک سطر هم راجع به نسبیت نوشته نباشد .»

کارل سیلینگ Carl Seeling ، یکی از شرح حال نویسان اصلی او ، یکبار برای او نامه‌ای نوشت و از او سئوال کرد که آیا نبوغ علمی را از پدر و موسیقی را از مادر به ارث نبرده است ؟ اینشتین در کمال سادگی ، پاسخ داد : « من هیچ نبوغ خاصی ندارم فقط کنجکاو و آتشین مزاج هستم .» او بطور غیر مستقیم ، موسیقیدانی اینشتین را در مقابل نبوغ علمی او گذاشته بود . این واقعیت داشت که اینشتین به موسیقی عشق می ورزید و ویولن را بهتر از بسیاری از حرفه‌ای‌ها می نواخت ، اما آیا او در موسیقی قابل مقایسه با آهنگ ساز محبوب خود ، موزارت بود ؟ و یا در علم ، آیا قابل مقایسه با نیوتون مورد احترام خود ، بود ؟
اینشتین در علم ، قطعاً یک آماتور نبود : او واقعاً استعداد یک عالم حرفه‌ای را داشت . برای مردم معمولی ، استعداد یک حرفه‌ای برجسته در تمام زمینه‌ها می تواند به آسانی پرابهت به نظر برسد . در این باره ، او نوشت : « برای توضیح اینکه چرا بجای فیزیکدان شدن یک ریاضیدان نشدم ، باید بگویم علت عدم توجه زیاد من به ریاضیات ، تنها علاقه بیشتر من به فیزیک نبود بلکه مبتنی بر این تجربه نیز بود که می‌دیدم ریاضیات به چند بخش حرفه‌ای تقسیم شده که هر کدام از آنها به آسانی می‌تواند زندگی کوتاه ما را به خود مشغول سازد ، وانگهی ، درک من در زمینه ریاضیات ، به اندازه کافی قوی نبود … بر عکس ، در فیزیک ، بهرحال ، من خیلی زود به دنبال مسائل اصولی رفتم و از همه چیز دیگر گریختم .»

آلبرت اینشتین زندگی‌نامه خود را در سن ۶۷ سالگی نوشت و به هر تقدیر ، تاریخ حادثه‌ای که بیش از ۶۰ سال پیش اتفاق افتاده تاکنون قضاوت کرده است . هنگامیکه در سن چهار یا پنج سالگی مریض و بستری بود ، پدر او یک قطب نما برای او آورد که با آن بازی کند . بسیاری از بچه‌ها با یک چنین اسباب‌بازی ، بازی کرده‌اند ، اما تأثیر آن بر روی آلبرت خردسال غم‌انگیز بود . اینشتین در شرح حال خود آشکارا آن را حس حیرت و شگفتی نام می‌برد . او در آن زمان نتوانست تشخیص دهد که این دستگاه یک راز طبیعت را نشان می‌دهد .

نــوجــوانــی
خانه‌ای در اولم که اینشتین در آن به دنیا آمد دیگر وجود ندارد . جنگ جهانی دوم آن خانه را به آجر پاره‌ای تبدیل کرد . یک خیابان در اولم بنام اینشتین نامگذاری شده است . اما نازی‌ها
نمی‌توانستند یک یهودی را ببینند که به او احترام گذاشته شده است ، بویژه ، یکنفر آنقدر بزرگ که در تمام مدت عمر خود ، به عنوان نمونه کلیه کسانی که نازیها برای از بین بردن ، آنها را دنبال
می‌کردند درخشید . در اولم ، شهردار جدید نازی در اولین روز کار خود به عجله برای عوض کردن اسم خیابان اینشتین به خیابان فیخت ، به احترام فیلسوف قرن نوزدهم آلمان ، اقدام کرد . ولی با شکست نازیها اسم خیابان اینشتین دوباره حفظ گردید .
اینشتین در سال ۱۹۴۶ در نامه خود می نویسد : « من راجع به یاوه‌سرایی داستان اسم در آن زمان ، چیزهایی شنیدم که کمترین اهمیتی برای من نداشت . نمی‌دانم چه چیز از آن زمان تابحال عوض شده و درآینده نیز اگر تغییری انجام پذیرد مایل هستم کمتر بدانم . آنچه که من می‌دانم اینست که چگونه از کنجکاوی خود جلوگیری کنم … من فکر می‌کنم یک اسم بی طرف ، مانند و یندفاهنن ، برای روحیه سیاسی آلمانها مناسبتر باشد .»
درحقیقت اینشتین مدت کوتاهی در اولم گذارند. خانواده او یکسال بعد از تولد او به شهری بزرگتر رفتند و درآنجا ، پدر او هرمن و برادر هرمن ، جا کوب عمومی آلبرت در کار باهم شریک شدند و یک کارخانه الکتریکی درست کردند . آنچه در اینجا مضحک است اینست که آنها کارخانه خود را در مونیخ برپا کردند ، جایی که بعدها گهواره نازیها شد و نیز اینکه اینشتین در سراسر زندگی خود کمتر اثری از تبار یهودی خود بجا گذاشت .

در واقع ، آنها آلبرت و خواهر اوماجا را به مدرسه ابتدائی کاتولیکی نزدیک منزل خود فرستادند که در آنجا رسوم و مراسم مذهبی کاتولیکها را یاد گرفتند و اصلاً در یهودیت تحصیلاتی نکردند و این مسئله بکلی فراموش شده بود . آلبرت جوان بسرعت مذهبی می‌شود . و در این مسیر ، سالها از خوردن گوشت خوک خودداری می‌کند . و این موضوع را که پدر و مادر او در حفظ مراسم یهودی سهل‌انگار بودند صیحیح نمی‌دانست . شاید در زندگی‌نامه کسی که دانشمند می‌شود ، ذکر تحول مذهبی بودن او بی‌ربط باشد ، امام مذهب در اصل انگیزه علمی اینشتین بود .

آلبرت در سال ۱۸۸۶ ، هنگامی که هنوز هفت سال بیش نداشت ، کارنامه خود را گرفت . او از بهترین شاگردان کلاس بود و همیشه نمرات عالی می‌گرفت . یکسال بعد ، پدر بزرگ او نوشت :
« آلبرت عزیز ، یک هفته است که به کلاس می‌رود . من این پسر را بسیار دوست دارم ، زیرا شما نمی‌توانید تصور کنید که چقدر خوب و باهوش شده است .» این موضوع می‌رساند که آلبرت به سرعت برکندی اولیه خود غلبه کرده و در مدرسه به یک شاگرد باهوش تبدیل شده ، که در نتیجه ، مورد علاقه خویشاوندان و نیز معلم خود قرار گرفته است . اما بعدها ، اینشتین از این روزگار مدرسه به تلخی یاد کرده است . بی‌علاقگی او هنگامی بیشتر می‌شود که در سن ده‌ سالگی مدرسه ابتدائی را ترک و وارد مدرسه لویتپولد می گردد . در سال ۱۹۵۰ می نویسد :
« به عنوان یک شاگرد ، نه خوب بودم نه بد . ضعف اساسی من حافظه ضعیف ، بویژه ، در کار و درسها است .» در واقع ، روزی معلم زبان یونانی او به او می‌گوید : « تو به هیچ جا نمی‌رسی » این تلقی ، او را به شاگردی گیج تبدیل می‌کند . ولی به جمله بعدی او درباره اینشتین توجه کنید : فقط در فیزیک و ریاضیات عالی بود ، گرچه خودکار بود ولی از برنامه کار کلاس بسیار جلوتر بود ».
آلبرت ، در سن پانزده سالگی ، ناگهان تنها و بی‌کس می‌شود . او در دبیرستان ، تسلای خاطر کمی پیدا می‌کند . و به سبب این آشفتگی و سادگی ، همکلاسی‌های او نام طعنه‌آمیز بیدرمایر را به او دادند که کم‌و بیش معنی «جان درستکار» را میدهد . او باسادگی خود ، آشکارا نمی‌توانست تنفر خود را به اندازه کافی از معلمان دبیرستان پنهان کند . طبیعتاً ، این موضوع او را نزد معلمها گرامی نمی‌داشت .

وقتی از معلمها ، سئوالهایی می‌کرد که جواب به آنها مشگل بود ، طبیعی است که طرف محبت و توجه آنها قرار نمی‌گرفت . اینشتین درباره این وضع ، در سال ۱۹۴۰ ، چنین می‌نویسد : « وقتی در دبیرستان لویتپولد در کلاس هفتم بودم ( بنابراین پانزده سال داشت ) ، معلم یونانی من ، که گفته بود اینشتین به جایی نمی‌رسد ، مرا احضار و اظهار کرد که میل دارد مدرسه را ترک کنم . و در جواب من که گفتم کاربدی انجام نداده‌ام ، ابراز کرد : « وجود تو در کلاس مخل احترام
کلاس است .»
آلبرت ، در سن شانزده سالگی حساب را بخوبی آموخته و دید علمی فوق‌العاده‌ای کسب کرده بود . این قطعاً امری جالب است ، ولی بی نظیر نیست . در اینجا ، به موضوع دیگری می‌باید اشاره کرد . آلبرت ، در سن شانزده سالگی ، آن هنگام که هنوز در آرو بود ، از خود می پرسید : یک موج نور در انسانی که با آن حرکت می‌کند . به چه صورت است . در پاسخ به این سئوال ، موفقیتی بدست نیاورد ولی ، این سئوال که آلبرت در سن شانزده سالگی از خود پرسیده بود ، سالهای سال او را تعقیب می‌کرد . این موضوع‌ حاکی از آن است که او مایل بود به کنه مسئله پی ببرد . برای سئوالی که نطفه فرضیه نسبیت در آن نهفته بود و در آن زمان کسی در دنیا جواب قانع کننده‌ای برای آن نداشت . ولی ، اینشتین خود پاسخی برای آن پیدا کرد . اما ، این کار ده سال طول کشید .
اینشتین ، پس از یکسال لذت بخش غیرمنتظره درآرو ، دیپلم خود را گرفت . حال ، که سن او بیشتر شده بود ، می توانست به پلی تکنیک زوریخ برود ، و در پاییز سال ۱۸۹۶ ، وارد پلی تکنیک گردید ، اما دیگر قصد مهندس شدن نداشت . اینشتین ، با توجه به زندگی وینتلر به عنوان نمونه‌ای عالی ، قصد داشت معلم بشود . او در رشته تربیت معلم در ریاضیات و علوم ثبت نام کرد . عموهای او در جنوا مشکل مالی او را با پرداخت صد فرانک در ماه حل کردند و بدین ترتیب ، آینده‌ای مطمئن در پیش رو پیدا کرد .

اینشتین در فوریه سال ۱۹۰۲ ، برای زندگی به برن رفت و با معلمی به بهترین نحوی توانست خود را اداره کند . در ۱۴ مارس ،۲۳ ساله می شود و یک هفته دیگر با رسیدن بهار هنوز اینشتین زندگی خود را با معلمی می‌گذراند .

بالاخره ، در ۲۳ ژوییه سال ۱۹۰۲ ، اینشتین کار خود را در اداره ثبت اختراعات سوئیس به عنوان کارشناس فنی آزمایشی درجه ۳ با حقوق متوسط ۳۵۰۰ فرانک در سال شروع کرد ، و به سرعت مهارت لازم را در کار خود بدست آورد .
اینشتین در آخرین سال زندگی خود درباره توصیه‌نامه گراسمن به هالر چنین می‌نویسد : « این بزرگترین کاری بود که گراسمن به عنوان دوست برای من انجام داد» گراسمن از داستان ما خارج نمی‌شود یکبار دیگر خواهیم دید که او بار هم برای اینشتین کاری انجام می دهد . گراسمن در سال ۱۹۳۶ ، بعد از یک بیماری طولانی در گذشت اینشتین نامه تسلیت به بیوه او نوشت و توضیح داد که شوهر او چقدر برایش ارزش داشته است .

شــــروع کــــار
اینشتین با استقرار در اداره ثبت اختراعات دیگر لزومی نداشت به دوران انتظار در برن برگردد .حدود عید پاک سال ۱۹۰۲ ، موریس سولووین از اهالی رومانی ، آگهی در روزنامه دید که اینشتین برای معلمی خصوصی درس فیزیک سه فرانک در ساعت پیشنهاد کرده است . سولووین شاگرد فلسفه در دانشگاه برن بود و علاقه زیادی به علم فیزیک داشت . او در ملاقات خود با اینشتین توضیح داد که بعلت ناراضی بودن از فلسفه می‌خواهد رشته‌ای مانند فیزیک را بیاموزد .

دو ساعت بعد وقتی سولووین می‌خواست او را ترک کند ، اینشتین او را دعوت به ادامه بحث برای نیم ساعت دیگر در خیابان کرد . روز بعد آنها برای اولین جلسه درس یکدیگر را ملاقات کردند . اما بجای درس ، بحث خود را ادامه دادند ، و در روز سوم اینشتین گفت : بحث با سولووین جالبتر از تدریس فیزیک به او است . بعد از آن آنها بطور مرتب یکدیگر را ملاقات می‌کردند . بزودی ، کو نرادها بیچت دوست ریاضی‌دان اینشتین نیز به آنها ملحق شد . و بدین ترتیب ، آنها به مطلوب خود بنام «آکادمی المپیا» رسیدند . همانند مردان دیگر که برای ورق بازی دور هم جمع می‌شوند ، اینشتین و دوستانش نیز برای بحث درباره فلسفه و فیزیک و گاهی ادبیات و آنچه مورد علاقه آنها بود یکدیگر را ملاقات می‌کردند . ملاقات‌ها اغلب در خانه اینشتین صورت می‌گرفت که با شام شروع و اغلب تا پاسی از شب ادامه می‌یافت . این مباحثات بربسط نظریات اینشتین تأثیر شدیدی داشت و اینشتین نظریات توسعه یافته خود را بار دیگر با دوستانش به بحث می‌گذاشت . آکادمی المپیا در واقع یک سرگرمی بزرگ بود .
هابیچت ، بالاخره در زادگاه خود شافهازن معلم شد . سولووین نیز بعنوان یک نویسنده و مؤلف در پاریس مستقر گردید . در نتیجه ، آکادمی المپیا بهم خورد . اما سه رفیق با هم در تماس بودند و خاطره آکادمی برای آنها زنده بود .
در اکتبر سال ۱۹۰۲ ، پدر اینشتین درگذشت . و او سالهای بسیار غم از دست دادن پدر را احساس می‌کرد . در واقع ، او یکبار نوشت که مرگ پدر شدیدترین ضربه در زندگی او بوده است .

اما اینشتین یک پادزهر برای خنثی کردن غم خود داشت ، و آن کار کردن بیشتر بود . برای مثال ، در اداره ثبت اختراعات بزودی کارهای مشگل را با کارآیی انجام و از وقت اضافی نیز بطور پنهانی برای محاسبات خود استفاده می‌کرد . محاسباتی که با احساس گناه وقتی صدای پایی نزدیک می‌شد ، آنرا در کشوی میز خود مخفی می‌کرد . اینشتین درسال ۱۹۰۳ با میلوا ماریک ، که یونانی ارتودوکس بود ، ازدواج کرد . سولووین و هابیچت شهود او بودند . پسر اول اینشتین هانس آلبرت در سال ۱۹۰۴ و دومین پسر او ادوارد در سال ۱۹۱۰ به دنیا آمدند . اما ازدواج او مؤفق نبود و به طلاق انجامید . گرچه بعداز طلاق نیز میلوا و اینشتین همانطور به صورت دوست باقی ماندند .

در سال ۱۹۰۲ ، اینشتین سومین مقاله علمی خود را کامل کرده بود ، که مانند آثار اولیه او در آنالن در فیزیک منتشر شد . چهارمین مقاله تحقیقی او در مجله آنالن در فیزیک مورد استقابل قرار گرفت و همچنین ، پنجمین مقاله او در سال ۱۹۰۴ . نظریات او از کارهای اولیه بولتزمن نشأت گرفته و عقاید او در سال ۱۹۰۴ . نظریات او را بسط و توسعه می‌داد .
این نظریات ، موضوع و زمینه اصلی در سومین و چهارمین و پنجمین مقاله‌های او بودند . در حالیکه او روی این مقالات کار می‌کرد به مشکلاتی نیز در اداره ثبت اختراعات برخورد می‌کرد . در واقع ، با امتحان عمومی که در سپتامبر سال ۱۹۰۴ از او شد ، از حالت کارآموزی به صورت کارمند دائمی درآمد .در این موقع ، میشل بسو ، به اصرار اینشتین کاری در اداره ثبت اختراعات پیدا کرد . بسویک مهندس ایتالیایی بود . اما صفت ممتاز او علاوه براستعداد ، سخاوت او بود . عقاید اینشتین در حال رشد و تکامل بود و همراه با بسو نه فقط در اداره ، بلکه در راه بازگشت از اداره نیز با یکدیگر بحث می‌کردند .

طلــوع نـــوری جــدیــد
اولین اثر اینشتین اثری واقعاً انقلابی بود . آیا این اثر ، فرضیه نسبیت بود ؟ نه ! برای این فرضیه باید کمی صبر کنیم . مسئله مورد بحث در اینجا ، جز این است :
هر گاه قطعه‌ای آهن را حرارت دهیم گرم می‌شود ، و اگر آنرا بیشتر حرارت دهیم گرم می‌شود ، و اگر آنرا بیشتر حرارت دهیم قرمز و تفته می‌گردد . با حرارت دادن بیشتر ، به رنگ خیره کننده سفید مایل به آبی تغییر رنگ می‌دهد . در این پدیده ، رمزی نهفته است که عمقی گیچ کننده دارا می باشد .

دانشمندان ممکن است فرمولی ریاضی برای توضیح برافروختگی آهن دردرجه حرارتهای مختلف پیدا بکنند . یک محقق ممکن است دنبال آزمایشها برود و برافروختگی و تغییر رنگ‌ها را اندازه بگیرد ، منحنی و نتایج آنرا ثبت کند ، باین امید که ممکن است رابطه‌ای ریاضی بین آنها وجود داشته باشد . اما اگر این کار انجام گیرد ، حتی آن محقق نظری نیز راضی نمی‌شود . آنچه که علم نظری می‌خواهد ، فرمول ریاضی درباره تحولات گرما و نور و جسم است . معلومات آنها در این زمینه چقدر است ؟ این امر بستگی به گذشته تاریخ علم دارد .

تا اواخر قرن نوزده ، آنها چند قانون زیبا و نظریاتی چند دراین باره می‌دانستند که در بسیاری مسائل راه گشا بود . این قوانین به آسانی بدست نیامده بودند . ما در اینجا فقط به نکات برجسته آنها می‌توانیم اشاره کنیم . بطور مثال ، نور را درنظر بگیرید . نیوتون در قرن هفده ، فرضیه‌ای برای نور و رنگ بوجود آورد که در آن روزگار برای تمام آزمایشهای بصری کافی بود . به زبان ساده ، او نور را بعنوان جریانی از ذره‌ها تصور می‌گردد ، هر کدام با یک ارتعاش معین که مقدار آن ، رنگ را مشخص می‌کند . کریستیان هویگنز معاصر هلندی اینشتین ، فرضیه متفاوتی مطرح میکند . از نظر او ، نور نه به صورت جریانی از ذره‌ها ، بلکه بصورت یک نوع موج انتشار پیدا می‌کند . از آنجا که فرضیه نیوتون نمی‌توانست بسیاری از پدپده‌ها را توضیح دهد ، لذا این فرضیه غالب آمد .

اما قرن جدید با پیشرفت‌های بزرگ همراه بود . در سال ۱۷۹۹ ، توماس یانگ ، فیزیکدان و بعداً مصرشناس انگلیسی ، گواه جدیدی برای فرضیه موجی بودن نور پیدا کرد . گرچه ما احتیاجی به دانستن جزئیات نداریم ، اما عقیده عمومی ، از ما توقع بیشتری دارد . یانگ اصولاً نشان داد ، هنگامی که نور ضعیفی از دو شکاف یک پرده عبور کند ، تصویر نوارهای تاریک و روشنی روی پرده‌ای دورتر نمایان می‌شود . نور چگونه می‌تواند روی خود بیفتد و تاریکی بوجود آورد ؟ فرضیه ذره‌ای بودن نور ، هیچ توضیحی برای این پدیده نمیتواند بدهد . اما ، با موجی بودن آن ، هیچ اشکالی در این مورد بوجود نمی‌آید . آن تاریکی‌ها نقاطی هستند که امواج نور یکی در رأس و دیگری در پایین روی هم منطبق شده یکدیگر را خنثی می‌کنند . یانگ این پدیده موجی را تداخل نامید ، نوارهای روشن و تاریک بنام نوارهای تداخل نامیده می‌شوند .

در سال ۱۹۰۰ ، فرضیه کوانتمی از نظر پلانک فرضیه‌ای برخلاف میل او بود . او ، علیرغم این بی‌میلی ، کار خود را در دسامبر سال ۱۹۰۰ به انجمن فیزیک آلمان ضمن یک سخنرانی معرفی کرد و یک نسخه آنرا نیز برای آنالن در فیزیک فرستاد .
نظریه کوانتمی از سال ۱۹۰۰ تا سال ۱۹۰۵ در بوته فراموشی باقی ماند . ظاهراً در تمام دنیای آن روز فقط یک نفر بود که جرئت کرد آنرا جدی بگیرد . آن یکنفر هم اینشتین بود . او به سرعت کار مهم پلانک را درک کرد . او ، در ۱۷ مارس سال ۱۹۰۵ ، سه روز بعد از سالروز ۲۶ سالگی خود ، اولین مقاله از چهار مقاله خود را با عنوان « بسیار انقلابی» برای هابیچت فرستاد .
مقاله با یک مقدمه ساده به عمق مسئله نفوذ کرده بود .

اینشتین در این مقاله اشاره کرده بود که یک تضاد اصولی بین نظریه فیزیکدانهایی که نور را ماده تلقی می‌کنند و آنهایی که آنرا تشعشع در نظر می‌گیرند وجود دارد . ماده از ذرات تشکیل شده است اما معادلات ماکسول در زمینه معادلات میدانی ، تشعشع را به صورت پدیده‌ای هموار و مداوم تلقی می‌کند که هیچ اثری از حالت ترکیب اتمی در آن وجود ندارد . بنابراین ، وقتی کسی بخواهد ماده و تشعشع را با هم درنظر بگیرد ، در این صورت ، فرضیه‌های سنتی با یکدیگر برخورد پیدا می‌کنند . کسی نمی‌تواند انتظار داشته باشد که آنها با هم جور در بیایند . آنگاه اینشتین به دنبال این کار رفت که با ریاضی نشان دهد ، این برخورد غیرقابل اجتناب بوده است .

چاره چیست ؟ اینشتین کاملاً به پیروزیهای درخشان فرضیه الکترو مغناطیسی امواج نور آگاه بود . اما ، همچنین می‌دانست که در بعضی موارد این نظریه شکست خورده است ، ولی او در کمال جرئت پیشنهاد کرد که می‌توان نور را بعنوان یک فرضیه علمی مرکب از ذرات درنظر گرفت .
این مسئله ، به صورت رهاکردن تیری در تاریکی نبود . اینشتین جرئت نمی‌کرد چنین نظریه جسارت‌آمیزی را بدون داشتن دلایل متقن مطرح کند . حال ، این دلایل را توضیح می‌دهیم . او فرمول ناقص وین راجع به جسم سیاه را ، که برای خود کافی می‌دانست ، تکمیل کرد : هر جای فرمول که خوب بود ، بسیار بسیار هم خوب بود . به این طریق ، او از توسل به هر مکانیزم خاص ، مانند آنکه پلانک پیشنهاد کرده بود ، خودداری کرد . این راه مطمئن‌تر بود .

فیزیکدانها همراه با اینشتین ، در نتیجه این بررسی کوانتمی بعلت اینکه دیگر در محدوده ماده ، خطرناک بنظر نمی‌آمد ، عقیده پلانک را جدی گرفتند و آنرا با مؤفقیت بکار بستند . اما باز کوانتای نوری در تهیج علاقه آنها شکست خورد . تجربه‌کنندگان کوشش کردند فرمول فتوالکتریک را آزمایش کنند . اما این آزمایش مشگل بود و حتی تا سال ۱۹۱۳ ، نتایج غیرقطعی بدست می‌داد . در این سال ، پلانک و گروه برجسته‌ای از دانشمندان به مؤفقیتی در این زمینه دست یافتند و این مؤفقیت را طی یادداشتی مهم برای اینشتین نوشتند آنها در این یادداشت گرچه از مؤفقیتهای خود بحث کردند ولی در مقابل نظریه کوانتای نوری نیز حالت تدافعی داشتند .

رابرت میلیکان آزمایشگر آمریکائی با اندازه‌گیری بار الکتریکی الکترون مؤفقیتهای تازه‌ای کسب کرد او به مشگل بودن مسئله توجه داشت و تصمیم گرفت در باره اثر فتوالکتریک تحقیق کند و دو سال تمام روی این مسئله کار کرد و قصد داشت یکبار برای همیشه نشان دهد که فرضیه غیرقابل باور اینشتین با آزمایش ارتباطی ندارد اما در کمال تعجب یکی از زیباترین فتح‌ها نصیب او شد و وقتی در سال ۱۹۱۶ نتایج نهایی کار خود را انتشار داد هنوز نمی توانست

خود را به عقیده انقلابی کوانتای نوری متقاعد کند با وجود مشگلات ریادی که او بوجود آورد واضح شد کوانتای نوری – ذرات نور- مورد توجه قرار گرفته است و چون اسمی از نور باید می‌داشت آنرا فوتون نامید . اما این کار بعداز بیست سال به مرحله عمل درآمد . میلیکان در سال ۱۹۲۸ ، جایزه نوبل را دریافت کرد . ولی وقتی اینشتین در سال ۱۹۲۱ جایزه نوبل را برد ، تنها کار او ، که بخصوص اشاره شد ، کشف قانون اثر فتوالکتریک بود .

طنز آخر کار : اثر فتو الکتریک بوسیله هنریچ کشف شد و آزمایشهای ماکسول آنرا تأیید و هرتز را به اعلام قاطع بودن فرضیه موجی بودن نور راهنما گشت .

تکـــان اتمـــی
« من صاحب درجه دکترای علوم نمی‌شوم … تمامی داستان برای من امرخسته‌کننده‌ای شده است . » این سخنان اینشتین به بسو در سال ۱۹۰۳ بود . درباره چهار مقاله‌ای که اینشتین طی نامه‌هایی به هابیچت نوشت توضیح داد که تز دوم او اهمیت کمتری داشته است . ظاهراً ، اینشتین آنرا یک ماه بعد از اولین تز آماده کرده بود و آنرا به عنوان یک تز احتمالی برای دکترا به دانشگاه زوریخ فرستاد . پروفسور کلینر ، که در سال ۱۹۰۱ ، اولین تز اینشتین را رد کرده بود ، این یکی را هم به علت کوتاه بودن رد کرد . اینشتین ، صریعاً آن تز را با اضافه کردن یک جمله دوباره برگرداند ، که این بار مورد قبول قرار گرفت ، بدین ترتیب ، اینشتین در سال ۱۹۰۵ دکتر در علوم گردید . متأسفانه ، وقتی که تز او در سال ۱۹۰۶ در آنالن در فیزیک چاپ شد مورد حق ناشناسی قرار گرقت

تصمیم به نوشتن این مقاله بخوبی می‌توانست همانطور که مشغول نوشیدن چای بوده به فکر اینشتین رسیده باشد . آنچه ما می‌دانیم این است که وقتی یک حبه قند را داخل آب می‌اندازیم در آن حل شده پخش می‌شود و مایع را غلیظ می‌کند . اما ، ما نمی‌دانیم که اینشتین از این کار چه منظوری داشته است . حال ببینم که نبوغ او چگونه توانست از شیرین کردن چای نتیجه‌گیری کند .
اینشتین ، طبق معمول ، همیشه به اصول بنیانی توجه می‌کرد . او درباره آب بعنوان یک مایع بی‌شکل و مولکولهای شکر بعنوان گلوله‌های کوچک سفت ، فکر می‌کرد . این مدل ساده به او امکان داد که محاسباتی انجام دهد که قبلاً برای او امکان نداشت او بعداز تلاش فراوان ، معادلاتی بدست آورد که نشان می‌داد چگونه گلوله‌ها منتشر می‌شوند و چگونه غلظت را زیاد می‌کنند .

روزگـــار بهتـــر
سرمقاله « براساس حرکت اجسام طبق قوانین الکترودینامیکی » ، در تاریخ علم معروف است. این ، آخرین مقاله از چهار مقاله‌ایست که اینشتین به هابیچت نوشته است و با این مقاله بلاخره ، به نسبیت می‌رسیم . اینشتین در نامه خود می‌نویسد که مقاله‌اش فقط شکل یک یادداشت مقدماتی را دارد . لذا ، زیاد نباید بر او سخت گرفته شود . این مقاله ، در ۳۰ ژوئن سال ۱۹۰۵ به مجله آنالن در فیزیک رسید . اینشتین ، تقریباً ۱۵ هفته بعد از مقاله بسیار انقلابی کوانتای نوری ، تز دکترای خود و مقاله حرکت مولکولی را ، درحالیکه زندگی خود را از راه کار تمام وقت در اداره ثبت اختراعات می‌گذراند ، آماده کرد .

من کجا هستم ؟ چگونه حرکت می‌کنم ؟ این سئوالات قدرتمند اساس نسبیت را تشکیل می‌دهند و حاوی نکات غیرمنتظره‌ای می‌باشد .
نیوتون کتاب اصول خود را در سال ۱۶۸۷ به اتمام رساند ، بزرگترین کتاب علمی در تمام دورانها . او در این کتاب ، بهشت و دنیا در یک فرضیه نیرومند به یکدیگر ارتباط می‌دهد . سیب و ماه و تمام اشیاء دیگر در دنیای مادی همه از یک قانون ساده تبعیت می‌کنند .
قوانین نیوتون کوتاه و در کمال شگفتی معدود می‌باشند : سه قانون حرکت و یک قانون نیروی ثقل . نیوتون در بیان آنها مجبور است از سکون و حرکت صحبت کند . اما ، سکون و حرکت نسبت
به چه ؟ مطمئناً نسبت به زمین نیست .

نیوتون آدم ساده‌لوحی نبود . او می‌دانست چکار می‌کند . او باید از یک جا شروع می‌کرد . و شروع و شناسائی فضای مطلق در آن زمان ، یک عمل هوشمندانه بود . درست است که این عقیده بوسیله لیبینیتس فیلسوف آلمانی به شدت مورد انتقاد قرار گرفت ، اما ، از آنجا که هیچ چیز مانند مؤفقیت ، مؤفقیت‌آمیز نیست، لذا ، مخالفت‌های اولیه در مورد نیوتون ، که یک استاد بود و سیستم مکانیزم او برای کاربرد علمی ساخته و پرداخته شده بود ، بزودی فراموش شد .
حال ، بگذارید قبل از ادامه کار فرض کنیم هر وقت از این به بعد از حرکت یکنواخت صحبت می‌کنیم ، منظور ما حرکت یکنواخت در خط مستقیم و بدون انحنا است .
از نتیجه‌گیری‌یهای زیادی که نیوتون در کتاب اصول خود از قوانین گرفت ، در اینجا فقط ، پنجمین قانون او مطرح می‌شود :
« حرکت اجسام در یک وسیله نقلیه، هرگاه آن وسیله نقلیه در حالت سکون یا حرکت یکنواخت باشد، در میان خود آنها یکسان است. »

این امر با آزمایش نیز جور درمی‌آید . بدین ترتیب که داخل یک وسیله نقلیه با حرکت یکنواخت، هیچ اثری از آن حرکت ملاحظه نمی‌شود .
حال فرض کنیم در یک وسیله نقلیه مجهز به وسایل علمی در یک حرکت مطلق یکنواخت در جایی در فضای مطلق سوار هستیم . هدف ما این است که در یک چنین فضای مطلق به این سئوال جواب دهیم : چگونه داریم حرکت می‌کنیم ؟

اولین چیزی که به فکر ما خطور می‌کند اینست که ماه و سایر ستاره‌ها را مشاهده کنیم . اما، آنها چه به درد ما خواهند خورد ؟ کار بعدی ما اینست که آزمایشهای مکانیکی‌ای در داخل وسیله نقلیه اجرا کنیم که حرکت مطلق وسیله نقلیه را کشف کنیم . اما در اینحال، پنجمین قانون نیوتون به ما می‌گوید که کار بیهوده‌ای انجام می‌دهیم . حرکت مطلق یکنواخت ما از نظر فیزیکی کشف ناشدنی است .
بنابراین، در قانون نیوتون، تجربه و قانون با یکدیگر جور در نمی‌آیند . در عمل، نه سکون و نه حرکت یکنواخت، هیچیک نمی‌توانند مطلق باشند . قوانین نیوتون این موضوع را اعلام کرده است . با اینحال ، نیوتون ، قوانین خود را در فضا و زمان مطلق بنیاد نهاد، که در اصل آنرا انکار می‌کرد .
در واقع تمام فرمولهای اساسی مقاله اینشتین در سال ۱۹۰۵ درباره نسبیت را می‌توان در مقاله لورنتز سال ۱۹۰۴ و دو مقاله پوانکاره یافت . وجود دو مقاله مشابه تقریباً اجتناب‌ناپذیر بود ، زیرا نسبیت از نظر ریاضی ، معادله ماکسول و انتشار نور را بهم ربط می‌داد . در حقیقت ، تبدیل ریاضی در نسبیت اساسی است – در سال ۱۹۰۵ پوانکاره، اسم تبدیل لورنتز را به آن داده که بوسیله ژوزف لامور فیزیکدان ایرلندی در سال ۱۸۹۸ در اصول معادله ماکسول کشف شده بود ؛ و تقریباً یک تبدیل مشابه نیز بوسیله فیزیکدان آلمانی فویگت، هنگام مطالعه حرکت امواج در سال ۱۸۸۷ ، سال انجام آزمایش مایکلسون – مورلی ، ابداع شده بود .
اینشتین ، در مقاله خود در سال ۱۹۰۵ ، مطرح کرد که انرژی از هر نوع آن دارای جرم است . تشخیص این امر که عکس آن نیز وجود دارد دو سال طول کشید : که تمام جرمها ، از هر نوع ، باید دارای انرژی نیز باشند . چرا باید در نوع جرم ، بین جرم یک شیئی و جرمی که بصورت انرژی از دست می‌دهد فرق گذاشته شود .

از بــرن تــا برلیــن
گاهی اوقات ، یک انقلاب بسرعت طرفداران زیادی پیدا می‌کند . مقاله اینشتین درباره نسبیت در پایان ماه ژوئن سال ۱۹۰۵ به مجله آنالن در فیزیک رسید و در ۲۶ سپتامبر چاپ شد و در نوامبر سال ۱۹۰۵ با نظر مساعد یک دانشمند برجسته همراه گشت . این دانشمند ، پلانک بود . پلانک ، با وجودی که از نظریه کلی کوانتای نوری خوشش نیامده بود ، معذلک نظر مساعد خود را به سمینار فیزیک در برلین اطلاع داد . اما کار او تمام نشده بود . او ، فوراً ، شروع به تکمیل فرضیه خود کرد و مقاله او درباره نسبیت در سال ۱۹۰۶ و ۱۹۰۷ چاپ شد که در آن ، به اینشتین ارجاع داده شده بود . علاوه بر این ، از نفوذ خود برای تشویق دانشمندان برای مطالعه نظریه جدید استفاده کرد و در یک مکاتبه علمی جالب با گرمی تمام با اینشتین مواجه گشت و با برابری با او رفتار کرد .

در همین احوال ، اینشتین ، بدون اینکه توقع داشته باشد آثار او مورد توجه و قبول قرار گیرد ، بکار نوشتن مقاله‌های تحقیقی با بسط نظریات خود درباره کوانتا ، حرکت ملکولی و نسبیت ادامه داد . در واقع ، ما سال پرخیز و برکت ۱۹۰۵ را کم ارج گذاشته‌ایم . اینشتین در اواسط آن سال ، مقاله دیگری درباره حرکت ملکولی برای مجله آنالن در فیزیک فرستاد ، که در سال ۱۹۰۶ انتشار یافت . در سال ۱۹۰۷ ، همانطور که حالا می‌دانیم ، او فرمول برابری جرم و انرژی را در فرمول وفادار خود
E = mc2 تکمیل کرد. آنچه را که تاکنون تذکر نداده‌ایم اینست که در همان مقاله ، او اولین قدم را در راهی گذاشت که سالها بعد او را از فرضیه مخصوص نسبیت به فرضیه عمومی نسبیت راهنما گشت. این مقاله ، یکی از بزرگترین شاهکارهای علمی او بود . سال ۱۹۰۷ را ، فقط این مقاله خاطره انگیز میکند . اما حوادث بیشتری در کمین است : اینشتین بطور غیرمنتظره‌ای دوستی بزرگ بنام هرمن مینکووسکی ریاضیدان روسی ـ آلمانی در گوتینجن دانشگاه بزرگ آلمان بدست می‌آورد. مینکووسکی در دسامبر سال ۱۹۰۷ سهم زیادی در فرضیه نسبیت داشته است.

در جزییات این پیشرفت اینشتین و مینکووسکی در سال ۱۹۰۷ ، بعداً اشاره خواهیم کرد . در اینجا باید اشاره کنیم که مینکووسکی پروفسور ریاضیات در پلی‌تکنیک زوریخ بود و در آن هنگام ، اینشتین شاگرد او بود و بطور نامرتب در کلاسهای او شرکت می‌کرد و مینکووسکی در آن زمان او را یک « سگ تنبل» می‌نامید .
مردم ، همه به فرضیه نسبیت علاقه نداشتند و درک آن حتی برای فیزیکدانها نیز مشکل بود . بمجرد اینکه شایع شد اینشتین چه فرضیه مطرح کرده ، عده زیادی از فیزیکدانها ، فیلسوفها ، و مردم عادی‌ بسختی او را مورد ملامت قرار دادند . بهرحال ، آنچه که مهم بود این بود که دانشمند برجسته آنرا روزبروز بیشتر مورد قبول قرار دادند .
اینشتین گرچه داشت شهرتی در میان دانشمندان کسب می‌کرد . ولی هنوز در برن مقیم بود و فشار زیادی از جمله فعالیت‌های تحقیقی همراه با هشت ساعت کار در اداره ثبت اختراعات بر او وارد می‌آمد . در اواخر سال ۱۹۰۷ ، مؤقعیت مناسبی پیش‌آمد که مشوق او شد تا درباره معلم خصوصی شدن فکری بکند ، بطوری که بتواند روزی شایسته پروفسوری گردد . چون اولین قدم در این راه ، ارائه یک تز بود ، لذا مقاله سال ۱۹۰۵ خود را درباره نسبیت به دانشگاه برن فرستاد .
اینشتین در سال ۱۹۰۹ ، در تحقیقات خود بیش از آن مشغول بود که بتواند به سیاست نیز فکر کند در ۶ ژوییه از اداره ثبت استعفا داد . اینشتین در آنجا هفت سال کار کرده بود .

ما قبلاً از کنفراس مینکووسکی در کوتینجن صحبت کرده‌ایم . او در کلن در سپتامبر سال ۱۹۰۸ ، سخنرانی فنی کوتاهی در کنفرانس هفتگی دانشمندان و فیزیکدانهای آلمانی ایراد کرد . سخنرانی او با این جملات معروف آغاز شد : « از این به بعد ، ، فضا به تنهایی و زمان به تنهایی در نابودی فروخواهند رفت و فقط یک نوع اتحاد آنها می‌تواند حیات تازه‌ای بدست آورد .»

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 6700 تومان در 52 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد