Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν είναι ίσως το πιο αναγνωρίσιμο πρόσωπο στην ιστορία της επιστήμης. Η θεωρία της σχετικότητας, ειδική και γενική, άλλαξε ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το,χώρο, τον χρόνο και τη βαρύτητα.
Ή μήπως η ανακάλυψή του ήταν το τελευταίο βήμα πάνω σε ένα μονοπάτι που είχαν ήδη χαράξει άλλοι πριν από εκείνον;
Από τον Μάξγουελ στη γέννηση της σχετικότητας
Η ιστορία ξεκινά δεκαετίες πριν από το 1905, τη χρονιά-ορόσημο για τον Αϊνστάιν.
Στα μέσα του 19ου αιώνα, ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ συνέθεσε ένα σύνολο τεσσάρων εξισώσεων που ενοποίησαν τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό σε ένα ενιαίο φαινόμενο: το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.
Αυτό σήμαινε ότι το φως ήταν ένα είδος ηλεκτρομαγνητικού κύματος — μια αποκάλυψη που θεμελίωσε τη σύγχρονη φυσική.
Πώς μπορούσαν να ισχύουν σε όλα τα συστήματα αναφοράς, ανεξάρτητα από την κίνηση του παρατηρητή;
Οι προάγγελοι: Λόρεντζ και Πουανκαρέ
Οι φυσικοί Χέντρικ Λόρεντζ και Ανρί Πουανκαρέ εργάστηκαν σκληρά για να συμβιβάσουν την κλασική μηχανική με τις εξισώσεις του Μάξγουελ.
Αυτοί οι μετασχηματισμοί έδειχναν κάτι συγκλονιστικό:
οι αποστάσεις συρρικνώνονται και ο χρόνος επιβραδύνεται για σώματα που κινούνται γρήγορα σε σχέση με έναν παρατηρητή.
Ο Πουανκαρέ, από την πλευρά του, αναγνώρισε τη σχετικότητα των κινήσεων και πρότεινε ότι οι νόμοι της φυσικής πρέπει να είναι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές, ανεξαρτήτως ταχύτητας — μια ιδέα που βρίσκεται στην καρδιά της θεωρίας της σχετικότητας.
Και όμως, κανένας από τους δύο δεν έκανε το τελικό βήμα: να εγκαταλείψει πλήρως την ιδέα ενός «απόλυτου χρόνου» ή ενός «αιθέρα» μέσα στον οποίο διαδίδεται το φως.
Η τομή του Αϊνστάιν
Το 1905, ο 26χρονος Άλμπερτ Αϊνστάιν, εργαζόμενος ακόμη στο Γραφείο Ευρεσιτεχνιών στη Βέρνη, δημοσίευσε το άρθρο του «Περί της ηλεκτροδυναμικής των κινουμένων σωμάτων».
Χρησιμοποίησε τα ίδια μαθηματικά με τον Λόρεντζ — αλλά τόλμησε να αλλάξει το ίδιο το νόημα του χώρου και του χρόνου.
Για τον Αϊνστάιν, δεν υπήρχε απόλυτος χρόνος, ούτε απόλυτος χώρος.
Αυτά τα δύο ήταν σχετικά και εξαρτώνταν από την κίνηση του παρατηρητή.
Έτσι γεννήθηκε η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, με τις δύο θεμελιώδεις αρχές της:
-
Οι νόμοι της φυσικής είναι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές που κινούνται με σταθερή ταχύτητα (αδρανειακά συστήματα).
-
Η ταχύτητα του φωτός είναι ίδια για όλους, ανεξάρτητα από την κίνηση της πηγής ή του παρατηρητή.
Αυτές οι δύο απλές αρχές άλλαξαν για πάντα την επιστήμη — και τη φιλοσοφία.
Ήταν, λοιπόν, «δικό του»;
Η απάντηση είναι σύνθετη: ναι και όχι.
-
Όχι, γιατί οι μαθηματικές βάσεις υπήρχαν ήδη χάρη στον Μάξγουελ, τον Λόρεντζ και τον Πουανκαρέ.
-
Ναι, γιατί ο Αϊνστάιν έκανε το νοητικό άλμα που οι άλλοι δεν τόλμησαν:
κατάργησε τον απόλυτο χρόνο και τόλμησε να δεχτεί ότι ο χρόνος και ο χώρος εξαρτώνται από την παρατήρηση.
Ήταν αυτό φιλοσοφική τόλμη ή καθαρή ιδιοφυΐα;
Ίσως και τα δύο.
Ακόμα και ο ίδιος ο Λόρεντζ παραδέχτηκε αργότερα:
«Η θεωρία της σχετικότητας είναι πράγματι αποκλειστικά έργο του Αϊνστάιν.»
Κληρονομιά
Η θεωρία της σχετικότητας δεν άλλαξε μόνο τη φυσική — άλλαξε τη σκέψη μας για το σύμπαν.
Από αυτήν προέκυψαν η γενική σχετικότητα, η κοσμολογία, η πυρηνική ενέργεια, αλλά και η τεχνολογία GPS που χρησιμοποιούμε καθημερινά.
Η δύναμη του Αϊνστάιν δεν ήταν μόνο η μαθηματική του δεξιοτεχνία, αλλά η ικανότητά του να σκεφτεί διαφορετικά — να δει την πραγματικότητα πέρα από τις καθιερωμένες παραδοχές.
Συμπέρασμα
Η ιστορία της σχετικότητας δεν είναι ιστορία ενός ανθρώπου, αλλά μια αλυσίδα ανθρώπινης σκέψης.
Από τον Μάξγουελ έως τον Λόρεντζ και τον Πουανκαρέ, κάθε κρίκος πρόσθεσε κάτι απαραίτητο.
Όμως, ήταν ο Αϊνστάιν που είδε ολόκληρη την εικόνα και τόλμησε να την αποδεχθεί.
Και αυτό, τελικά, είναι που κάνει τη διαφορά ανάμεσα σε έναν μελετητή των γεγονότων και έναν δημιουργό ιδεών.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου