بیوگرافی آلبرت اینشتین؛ از مردودی تا نظریه نسبیت و جایزه نوبل فیزیک - مجله مستانه

نام آلبرت اینشتین (Albert Einstein) در سراسر تاریخ بشریت با کلمه نبوغ پیوند خورده است. اما پشت این چهره اسطوره ای و فکر شگفت انگیز، انسانی متواضع، صلح طلب و عاشق موسیقی پنهان بود که مسیر پیروزیتش هرگز خطی و ساده نبود. او که در کودکی دیر به حرف آمد و به وسیله بعضی معلمان فردی کندفکر تلقی می شد، توانست با تکیه بر تفکر تصویری، پرسشگری جسورانه و کنجکاوی خاتمه ناپذیر، مفاهیم مطلقی همانند فضا و زمان را که از دوران دانشمند بزرگ آیزاک نیوتن دست نخورده به جای مانده بودند، به چالش بکشد. در این بیوگرافی تفصیلی مجله هفت گنج، سیر کامل زندگی این نابغه تاریخ ساز، از دوران کودکی و سال معجزه آسا تا دستاوردهای علمی و روزهای خاتمهی زندگی اش را به دقت آنالیز می کنیم.

شناسنامه و مشخصات فردی آلبرت اینشتین

برای مرور اجمالی مهم ترین اطلاعات هویتی و گاه شمار زندگی این فیزیکدان نامدار، جدول زیر اطلاعات کلیدی را خلاصه نموده است:

دوران کودکی و نوجوانی؛ پسری که دیر زبان گگردد

آلبرت اینشتین در 14 مارس 1879 در شهر اولم در جنوب آلمان و در خانواده ای یهودی اما غیرمتعصب زاده شد. پدرش هرمان اینشتین مهندس و فروشنده بود و مادرش پائولین کخ زنی فرهنگ دوست و نوازنده پیانو بود که عشق به موسیقی کلاسیک را از همان سال های نخست در وجود آلبرت نهادینه ساخت. یکی از نکات جالب درباره کودکی آلبرت، تأخیر چشمگیر او در تکلم بود؛ او تا سن 3 سالگی به سختی سخن می گفت و حتی والدینش از بابت احتمال وجود اختلال در رشد فکری او نگران بودند.

نقطه عطف کنجکاوی علمی اینشتین در پنج سالگی رخ داد؛ زمانی که پدرش یک قطب نمای جیبی به او هدیه داد. تماشا عقربه ای که همیشه و تحت تأثیر نیرویی نامرئی به سوی شمال می چرخید، تأثیری شگرف بر روحیه بچگانه او گذاشت. آلبرت دریافت که در پس ظاهر اشیا، نیروهایی پنهان و قوانینی عمیق در جهان جاری است؛ مفهومی که بعدها مشابه آزمایش های فیزیکدان برجسته مایکل فارادی در زمینه میدان های مغناطیسی، محور اصلی اندیشه هایش شد.

بیشتر بدانید: اسطوره مردودی در ریاضیات واقعیت دارد؟

یکی از شایعات فراگیر پیرامون اینشتین این است که او در درس ریاضی مدرسه مردود شده بود. این ادعا کاملاً نادرست است! اسناد تحصیلی نشان می دهند که آلبرت پیش از 12 سالگی جبر و هندسه اقلیدسی را به صورت خودآموز مسلط شده بود و در 15 سالگی حساب دیفرانسیل و انتگرال را به خوبی می دانست. سوءتفاهم مردودی از آنجا ناشی شد که سیستم نمره دهی مدرسه سوئیس تغییر کرد و بالاترین نمره از 1 به 6 تبدیل شد که تاریخ نگاران بعدی آن را اشتباه تفسیر کردند.

تحصیلات دانشگاهی در سوئیس و چالش های استخدام

آلبرت با نظام آموزشی خشک، نظامی مآب و حفظ محور مدارس آلمان سازگاری نداشت. پس از مهاجرت خانواده به ایتالیا، آلبرت نیز تحصیل در مونیخ را رها کرد و راهی سوئیس شد. او در آزمون ورودی پلی تکنیک زوریخ (ETH) شرکت کرد؛ هرچند در بخش علوم انسانی نمرات پایینی گرفت، اما در ریاضیات و فیزیک نمراتی خیره نماینده ثبت کرد. خاتمه پس از گذراندن دوره تکمیلی در مدرسه کانتونال آرائو، وارد پلی تکنیک زوریخ شد.

در دانشگاه، آلبرت با میلوا ماریچ، تنها دانشجوی دختر رشته فیزیک در آن دوره آشنا شد؛ آشنایی که بعدها به ازدواج آن دو در سال 1903 انجامید. روحیه سرکش و پرسشگر آلبرت باعث اصطکاک او با اساتید سنتی شد؛ به گونه ای که پس از فارغ التحصیلی در سال 1900، هیچ استادی حاضر نشد او را به عنوان دستیار پژوهشی بپذیرد. آلبرت مدت دو سال در تأمین هزینه های زندگی با دشواری روبرو بود و به عنوان معلم خصوصی پاره وقت کار می کرد.

اداره ثبت اختراعات برن و سال معجزه آسا (Annus Mirabilis 1905)

در سال 1902، به یاری پدر یکی از دوستانش، اینشتین به عنوان کارشناس فنی درجه سه در اداره ثبت اختراعات شهر برن سوئیس استخدام شد. این شغل ظاهراً اداری، در واقع موهبتی بزرگ برای آلبرت بود؛ چرا که آنالیز نقشه های اختراعات و تطبیق ساعت های مکانیکی، فرصت فراوانی برای تفکر آزاد درباره فضا، نور و زمان به او می داد.

سال 1905 میلادی در تاریخ علم به عنوان سال معجزه آسا (Annus Mirabilis) شناخته می گردد. اینشتین در سن 26 سالگی و در حالی که به هیچ دانشگاه یا آزمایشگاهی وابسته نبود، در اوقات فراغت کاری خود 4 مقاله انقلابی در مجله معتبر فیزیک آلمان (Annalen der Physik) به چاپ رساند که مسیر علم را دگرگون ساختند:

• اثر فوتوالکتریک: اثبات اینکه نور علاوه بر ماهیت موجی، از بسته های کوانتومی انرژی (فوتون ها) تشکیل شده است. این کشف ستون فقرات مکانیک کوانتومی شد و بعدها جایزه نوبل را برایش به ارمغان آورد.
• حرکت براونی: ارائه شواهد تجربی و فرمول بندی آماری برای اثبات وجود فیزیکی اتم ها و مولکول ها.
• نسبیت خاص: تبیین اینکه سرعت نور در خلأ برای تمامی ناظران ثابت است و زمان و فضا اموری نسبی هستند نه مطلق.
• هم ارزی جرم و انرژی: اثبات معادله تاریخی E=mc² که نشان داد میزان اندکی از ماده قابلیت تبدیل به حجم عظیمی از انرژی را دارد.

ترفند طلایی اندیشه اینشتین: آزمایش های فکری (Gedankenexperiment)

برخلاف دانشمندان آزمایشگاهی، ابزار کار اینشتین نه لوله های آزمایش، بلکه تخیل قدرتمند و آزمایش های فکری بود. او تجسم می کرد که اگر سوار بر یک پرتوی نور حرکت کند، جهان را چگونه خواهد دید. این توانایی شگفت انگیز در تبدیل پدیده های غامض ریاضی به تصویرهای بصری، کلید گشایش بزرگ ترین رازهای فیزیک به وسیله او بود.

نظریه نسبیت عام؛ بازنویسی درک انسان از گرانش (1915)

پس از پیروزیت نسبیت خاص، اینشتین متوجه شد که این نظریه نمی تواند شتاب و گرانش را پوشش دهد. او ده سال آزگار با معادلات پیچیده هندسه نااقلیدسی دست وپنجه نرم کرد تا خاتمه در نوامبر 1915 نظریه نسبیت عام را معرفی کرد. او نشان داد که گرانش نه یک نیروی کششی نامرئی میان اجسام (دیدگاه نیوتنی)، بلکه نتیجه انحنای تاروپود فضا-زمان در مجاورت اجرام سنگین است.

اثبات تجربی این نظریه در 29 مه 1919 و در جریان خورشیدگرفتگی کامل به وسیله آرتور ادینگتون، ستاره شناس بریتانیایی به دست آمد. میزان گیری ها نشان داد که نور ستارگان هنگام عبور از کنار خورشید دقیقاً به میزان ای که اینشتین پیش بینی نموده بود خمیده می گردد. خبر این اثبات در تیتر نخست روزنامه های لندن و نیویورک تایمز منتشر شد و آلبرت اینشتین یک شبه به پرآوازه ترین شخصیت علمی جهان بدل شد.

جایزه نوبل فیزیک 1921 و خدمات علمی

در سال 1921، بنیاد نوبل جایزه نوبل فیزیک را به آلبرت اینشتین اهدا کرد. جالب است بدانید که به علت محافظه کاری کمیته نوبل و جنجال های بی خاتمه پیرامون نسبیت، این جایزه رسماً به خاطر کشف قانون اثر فوتوالکتریک و خدمات او به فیزیک نظری به او داده شد. بنیان گذار این جایزه، آلفرد نوبل، وصیت نموده بود که جوایز به بزرگ ترین خدمات به بشریت تعلق گیرد و اینشتین تمامی پاداش مالی این جایزه را طبق توافق طلاق به همسر سابقش میلوا ماریچ و فرزندانش واگذار کرد.

مهاجرت به آمریکا و سال های حضور در پرینستون

با قدرت گیری حزب نازی در سال 1933 در آلمان، زندگی دانشمندان یهودی به شدت تهدید شد. نازی ها کتب و نظریات اینشتین را فیزیک یهودی خوانده و سوزاندند. اینشتین که در سفر به سر می برد، هرگز به آلمان بازنگشت و تابعیت آلمانی خود را باطل کرد. او دعوت مؤسسه مطالعات پیشرفته در دانشگاه پرینستون استان نیوجرسی آمریکا را پذیرفت و تا خاتمه عمر در آنجا به تدریس و پژوهش پرداخت.

در سال 1939 و با شروع جنگ جهانی دوم، اینشتین با آگاهی از احتمال دستیابی آلمان هیتلری به سلاح هسته ای، نامه ای به فرانکلین روزولت، رئیس جمهور وقت آمریکا امضا کرد که شروعگر پروژه منهتن شد. با این حال، او هیچ نقشی در ساخت بمب اتم نداشت و پس از فاجعه هیروشیما و ناکازاکی، به یکی از جدی ترین مبارزان خلع سلاح هسته ای و مدافعان صلح پایدار در جهان تبدیل شد.

هشدار تاریخی: حسرت عمیق اینشتین پیرامون انرژی هسته ای

اینشتین در سال های پس از جنگ بارها تأکید کرد: اگر می دانستم آلمانی ها در ساخت بمب اتم پیروز نخواهند شد، هرگز آن نامه را امضا نمی کردم. او تا آخرین لحظات زندگی اش در بیانیه مشترک با برتراند راسل (بیانیه راسل-اینشتین) از رهبران جهان خواست تا از خطرات مهلک نابودی بشر به وسیله سلاح های اتمی جلوگیری نمایند.

زندگی شخصی، موسیقی و باورهای فلسفی

زندگی شخصی اینشتین آمیزه ای از انزوا، عشق به هنر و سادگی بود. او دو بار ازدواج کرد؛ ابتدا با میلوا ماریچ (دارای دو پسر به نام های هانس آلبرت و ادوارد) و پس از جدایی، با دخترخاله اش السا لوونتال. فرزند دومش، ادوارد، به اسکیزوفرنی مبتلا بود که غم سنگینی بر دل آلبرت گذاشت.

موسیقی پناهگاه همیشگی فکر متلاطم اینشتین بود. او ویولن خود را که لینا می نامید، در تمامی سفرها به همراه داشت و بارها اقرار کرد: اگر فیزیکدان نمی شدم، بدون شک یک موسیقیدان بودم. من زندگی را در قالب موسیقی تجربه می کنم. از منظر مذهبی، او پیرو خدای باروخ اسپینوزا بود؛ خدایی که خود را در نظم، زیبایی و قوانین شگفت آور گیتی متجلی می سازد، نه خدایی انسان گونه که به اعمال پاداش یا جزا می دهد.

غروب نابغه و روزهای خاتمهی

در سال های خاتمهی زندگی، اینشتین تمام توان فکری اش را صرف کوشش برای خلق نظریه میدان واحد (نظریه ای که گرانش و الکترومغناطیس را در یک چارچوب یگانه ادغام کند) نمود؛ هدفی که هرچند تا زمان مرگش تکمیل نشد، اما راهنمای فیزیکدانان امروزی در نظریه ریسمان گشت.

در 17 آوریل 1955، آلبرت اینشتین به علت آنوریسم آئورت شکمی در بیمارستان پرینستون بستری شد. او هرگونه جراحی را رد کرد و گفت: من سهم خود را در این جهان ادا نموده ام و زمان رفتن فرا رسیده است؛ می خواهم با وقار بمیرم. او در صبحگاه 18 آوریل 1955 در سن 76 سالگی چشم از جهان فروبست. طبق وصیتش، پیکرش سوزانده و خاکسترش در مکانی نامعلوم به باد سپرده شد تا مزارش به عبادتگاه تبدیل نگردد. تنها مغز او به وسیله پاتولوژیست توماس هاروی برای آنالیز های علمی برداشته شد که رازهای ساختار عصبی شگفت انگیز آن سال ها مورد مطالعه نهاده شد.

نکته مهم: آموزه های جاودان اینشتین برای نسل امروز

بزرگ ترین میراث اینشتین فراتر از فرمول های فیزیک، نوع نگرش او به جهان است. جمله ماندگار او همیشه چراغ راه جویندگان دانش است: تخیل از دانش مهم تر است؛ زیرا دانش محدود به آنچه اکنون می دانیم است، اما تخیل تمام جهان و آنچه را که در آینده کشف خواهد شد در بر می گیرد.

نکات خاتمهی و جمع بندی کاربردی

مرور بیوگرافی آلبرت اینشتین به ما می آموزد که پیشرفت های بزرگ بشری نه حاصل اطاعت کورکورانه از چارچوب های موجود، بلکه نتیجه جسارت در بازاندیشی بدیهیات است. اینشتین به جهان ثابت کرد که محدودیت های ظاهری فکر انسان تنها تا جایی پابرجا هستند که ما خودمان آنها را باور داشته باشیم. میراث علمی او همچنان زیربنای فناوری های مدرن امروزی از قبیل سامانه های مکان یابی جهانی (GPS)، لیزرها، پنل های خورشیدی و درک سیاهچاله ها است.