Альберт Ейнштейн

Альберт Ейнштейн у 3-річному віці

Альберт[8] Ейнштейн народився 14 березня 1879 року в німецькому місті Ульмі в незаможній єврейській сім'ї Германа і Пауліни Ейнштейн. Герман Ейнштейн (1847—1902), маючи непересічні математичні здібності, володів невеликим підприємством, але постійно стояв на межі банкрутства. Мати, Пауліна (уродж. Кох, 1858—1920), походила з сім'ї забезпеченого торговця кукурудзою Юліуса Дерцбахера (у 1842 році змінив прізвище на Кох) і Єтти Бернгаймер[9]. У Ейнштейна була молодша сестра Марія (Мая, 1881—1951). Будинок, в якому народився Альберт, був зруйнований під час бомбардувань 1944 року і не був відновлений. Збереглася міська реєстраційна книга, в якій записано: «До чиновника міського реєстраційного бюро, що підписався нижче, сьогодні з'явився знайомий йому в обличчя комерсант Герман Ейнштейн, юдейського віросповідання, що проживає в Ульмі на Бронгофштрассе, 135».

Альберт Ейнштейн у 14-річному віці

Будучи дитиною нерелігійних батьків, Альберт Ейнштейн відвідував католицьку початкову школу в Мюнхені та до 12 років був досить глибоко віруючим підлітком, хоч і не розмежовував християнське й юдейське віровчення[10]. Однак читання науково-популярних книг незабаром зробило його вільнодумцем і назавжди породило в ньому недовіру до авторитетів[11].

Хлопчик зростав замкнутим і нетовариським і не демонстрував яких-небудь значних успіхів в школі. Поширеною є думка, що в дитинстві Альберт Ейнштейн був не здібний до навчання. Як докази наводяться низькі показники, які він демонстрував у школі, а також той факт, що майбутній геній вельми пізно почав ходити і говорити. Проте така точка зору заперечується багатьма дослідниками біографії Альберта Ейнштейна. Справді, вчителі критикували Ейнштейна за повільність і погану успішність, проте пояснення низької успішності і труднощів у навчанні Ейнштейна слід шукати не в лінощах або поганих здібностях учня, а в елементарній скромності, несприйнятті застарілих педагогічних методів, що застосовувалися в німецьких школах кінця XIX — початку XX століть, можливій дислексії або специфічній структурі мозку Ейнштейна.

Коли Альберту було 5 років, його батько вперше показав йому компас. Це перше враження від знайомства з технікою в Ейнштейна збереглося на все життя і, як він сам визнавав, визначило його захоплення всілякими механізмами і наукою. У 1889 році знайомий студент-медик познайомив Ейнштейна з класичною філософією, зокрема з «Критикою чистого розуму» Іммануїла Канта. Твори Канта також значною мірою спонукали майбутнього науковця до вивчення математики, фізики і філософії. Крім того, в дитинстві під тиском матері він з шести років почав займатися грою на скрипці. Захоплення музикою також зберігалося в Ейнштейна впродовж усього життя, і у 1908 році він навіть виступав у квінтеті музикантів-аматорів (спільно з математиком, поліцейським, юристом і палітурником). Вже перебуваючи в США у Принстоні, 1934 року Альберт Ейшнтейн дав доброчинний концерт Моцарта для скрипки на користь учених і діячів культури, що емігрували з нацистської Німеччини.

Навчаючись в Луїтпольській гімназії, Альберт Ейнштейн вперше зайнявся самоосвітою: у 12-річному віці 1891 року він почав самостійно вивчати математику за допомогою шкільного підручника з геометрії. Хоча часто стверджується, ніби Ейнштейн був некомпетентним у математиці, але це також не відповідає дійсності. У гімназії він уже був у числі перших учнів з точних наук, проте укорінена система механічного заучування матеріалу, яка, як він сам вважав, завдає шкоди самому духу навчання і творчому мисленню, як і відносно тиранічне ставлення вчителів до учнів, викликало в Альберта Ейнштейна несприйняття, тому він часто сперечався зі своїми викладачами, що продовжували вважати його безперспективним учнем.

Після остаточного розорення батька родини в 1894 році Ейнштейни переїхали з Мюнхена до Італії в Павію поблизу Мілана. Сам Альберт залишався в Мюнхені ще деякий час, щоб закінчити всі шість класів гімназії. Не отримавши атестата зрілості, в 1895 році він приєднався до своєї сім'ї в Мілані. Восени 1895 року Альберт Ейнштейн прибув до Швейцарії, щоб скласти вступні іспити у Вище технічне училище (eidgenössische Technische Hochschule) в Цюриху і стати викладачем фізики. Блискуче проявивши себе на екзамені з математики, він водночас провалив іспити з ботаніки і французької мови, що не дозволило йому вступити до Цюрихського Політехнікуму. Проте директор училища порадив молодій людині вступити до випускного класу школи в Аарау (Швейцарія), щоб отримати атестат і повторити вступ.

Атестат Альберта Ейнштейна в Аарау (оцінки за шестибальною шкалою)

В Аарау Альберт Ейнштейн присвячував свій вільний час вивченню електромагнітної теорії Максвелла. У вересні 1896 року він вельми успішно склав всі, за винятком екзамену з французької мови, випускні іспити в кантональній школі Аарау і отримав атестат, а в жовтні 1896 року його прийняли до Вищого технічного училища (так званий Політехнікум; нім. eidgenössische Technische Hochschule) в Цюриху на педагогічний факультет. Тут він познайомився зі своєю майбутньою дружиною, сербською студенткою факультету медицини Мільовою Маріч. Того ж року Ейнштейн відмовився від свого громадянства і став апатридом. Щоб отримати швейцарське громадянство, йому потрібно було сплатити 1 000 швейцарських франків, проте важке матеріальне становище сім'ї не дало йому змоги зробити це під час навчання.

Стиль і методика викладання в Політехнікумі мали істотні відмінності із закостенілою і авторитарною прусською школою, тому подальше навчання давалося Альберту куди простіше. Проте певні труднощі все ж виникали. Зокрема, за роки навчання в Цюриху в Ейнштейна вкрай ускладнилися стосунки з завідувачем кафедри фізики професором В. Г. Вебером (тезкою знаменитого фізика Вільгельма Едуарда Вебера). Вебер, цікавий лектор і обдарований експериментатор, все ж був занадто консервативним у своєму неприйнятті нових теорій в електротехніці. Зокрема, Вебер негативно ставився до теорії поля Максвелла, будучи прибічником концепції дальнодії, і щодо цього у нього виникали розбіжності з молодим учнем, який цікавився працями Майкельсона і незалежно, не знаючи про досліди Майкельсона, запропонував власну інтерференційну методику, але через незгоду викладача так і не зміг провести задумані ним досліди.

У 1900 році Ейнштейн закінчив політехнікум, отримавши диплом викладача математики і фізики. Хоча його успішність не була зразковою, проте він серйозно зацікавився цілою низкою наук, у тому числі геологією, біологією, історією культури, літературознавством, політичною економією. Хоча наступного, 1901 року, Ейнштейн отримав громадянство Швейцарії, але аж до весни 1902 року не міг знайти постійне місце праці, лише підробляв, заміняючи вчителя у Вінтерурі. В армію його не брали через плоскостопість і розширення вен. Унаслідок відсутності заробітку Альберт Ейнштейн буквально голодував, інколи не їв декілька днів поспіль. Згодом це стало причиною хвороби печінки, що нагадувала про себе до кінця життя.

Незважаючи на проблеми, що переслідували його в 1900—1902 роках, Ейнштейн знаходив час для подальшого вивчення фізики. У 1901 році берлінські «Аннали фізики» опублікували його першу статтю «Наслідки з явища капілярності» (Folgerungen aus den Capillaritatserscheinungen), присвячену аналізу сил притягання між атомами рідин, проведеному на основі вивчення капілярного ефекту.

На деякий час Ейнштейнові вдалося влаштуватися вчителем математики і фізики в Шафхаузені в пансіонаті для іноземців, що поступали у вищі навчальні заклади Швейцарії. Один з друзів Ейнштейна, математик Марсель Гроссманн, що був водночас і батьком одного з його учнів, рекомендував Ейнштейна на посаду експерта третього класу у федеральне Бюро патентування винаходів з окладом 3 500 франків на рік. Працював у Бюро патентів Швейцарії з липня 1902 до жовтня 1909 року, займаючись переважно патентуванням винаходів, пов'язаних з електромагнетизмом. З 1903 він був постійним працівником Бюро. Характер роботи давав змогу Ейнштейнові присвячувати вільний час дослідженням в області теоретичної фізики.

6 січня 1903 року Ейнштейн одружився з 27-річною Мілевою Марич. Вплив Мілеви Маріч, дипломованого математика, на праці її чоловіка досі залишається нез'ясованим питанням. Проте їх шлюб був радше інтелектуальним союзом, і сам Альберт Ейнштейн називав свою дружину «творінням, рівним мені, настільки сильним і незалежним, як і я». Між Ейнштейном і Марич завжди існувала певна відстань, бо великий учений часто мав потребу бути насамоті для здійснення своїх досліджень. Цікаво, що радянський фізик Абрам Федорович Йоффе, особисто знайомий з Ейнштейном, назвав його в некролозі Ейнштейном-Маричем, і цей факт часто подають як доказ спільності наукової діяльності видатного фізика і його дружини. Проте висловлюються припущення, що Йоффе додав до прізвища Ейнштейна прізвище його дружини лише тому, що вважав це традицією, прийнятою в Швейцарії.

1904 року «Аннали фізики» отримали від Альберта Ейнштейна низку статей, присвячених вивченню питань статистичної механіки й молекулярної фізики. Вони були опубліковані 1905 року, відкривши так званий «Рік чудес» (лат. annus Mirabilis), коли чотири статті Ейнштейна зробили революцію в теоретичній фізиці, поклавши початок теорії відносності, в якій Ейнштейн замінив розгляд частинок розглядом подій і перевернув уявлення про фотоефект і броунівський рух. Фізичне співтовариство в цілому погоджується з тим, що три з цих робіт заслуговували на Нобелівську премію, яка врешті-решт дісталася Ейнштейнові лише за роботу з фотоефекту — досить дивний факт, коли врахувати, що науковець відомий саме завдяки теорії відносності. Це можна пояснити відсутністю наочного експериментального підтвердження спеціальної теорії відносності, через що тогочасне наукове товариство її сприймало неоднозначно. Наприклад такі науковці як Дж. Томпсон та Г. Лоренц ще довго виступали з критикою СТВ. Тому для консенсусу було визнано доцільним нагородити Ейнштейна премією за пояснення явища фотоефекту, наукова цінність якого була беззаперечною вже тоді. На той час Ейнштейну не вдалося узгодити положення СТВ з квантовою механікою.

Опублікована в 1915 році загальна теорія відносності розширила область застосування постулатів спеціальної теорії відносності на неінерційні системи відліку, включивши в себе також теорію гравітації. Загальна теорія відносності ґрунтується на принципі еквівалентності й розглядає викривлення в просторі-часі. Теорія відкрила шлях до побудови теорії Всесвіту — космології.

У 1924 році молодий індійський фізик Шатьєндранат Бозе в короткому листі звернувся до Ейнштейна з проханням допомогти в публікації статті, в якій висував припущення про те, що кванти світла суттєво нерозрізнимі, а, отже, підкоряються іншій статистиці, ніж класичні частинки. Ейнштейн прийшов до висновку, що цю ж статистику можна використовувати також щодо атомів і молекул. У 1925 році Ейнштейн опублікував статтю німецькою, в якій викладав модель Бозе, застосовну до систем тотожних часток з цілим спіном, званих бозонами. На підставі даної квантової статистики, відомої нині як статистика Бозе — Ейнштейна, двоє фізиків ще в середині 20-х років теоретично обґрунтували існування принципово нового агрегатного стану речовини — конденсату Бозе — Ейнштейна.

Суть «конденсату» Бозе—Ейнштейна полягає в переході великого числа часток ідеального бозе-газу в стан з нульовим імпульсом при температурах, що наближаються до абсолютного нуля, коли довжина хвилі де Бройля теплового руху часток і середня відстань між цими частками зводяться до одного порядку. Починаючи з 1995 року, коли перший подібний конденсат був отриманий в університеті Колорадо, учені експериментально підтвердили можливість існування конденсатів Бозе—Ейнштейна для систем із водню, літію, натрію, рубідію і гелію. Автентичні начерки даної теорії, виконані Ейнштейном, були виявлені в бібліотеці Лейденського університету в серпні 2005 року.

Займаючись розробкою статистики Бозе-Ейнштейна, Альберт Ейнштейн одночасно сприяв Ервіну Шредінгеру в розробці теорії, яка пояснювала властивості хвиль де Бройля з позицій класичної механіки, що відповідало статистиці Больцмана. У той же час, Ейнштейн вважав, що дослідження в даному напрямі поєднання класичної і квантової моделей ідеального газу менш перспективні, ніж подальший розвиток статистики Бозе—Ейнштейна, тому відмовився від співавторства.

У міру наростання економічної кризи у Веймарській Німеччині посилювалася політична нестабільність, що сприяла посиленню антисемітських і націоналістичних настроїв. У результаті, посилилося і цькування одного з найбільших учених сучасності з боку антисемітських і консервативних кіл, званих самим Ейнштейном «Компанією теорії антивідносності ltd». Після приходу до влади нацистів у 1933 році фізик покинув Німеччину назавжди, виїхавши в Сполучені Штати Америки. Незабаром на знак протесту проти злочинів нацизму він відмовився від німецького громадянства і членства в Прусській і Баварській Академіях наук.

Після переїзду в США Альберт Ейнштейн отримав посаду професора фізики у недавно створеному Інституті перспективних досліджень у Принстоні, штат Нью-Джерсі. У Принстоні він продовжував роботу над дослідженням проблем космології і створенням єдиної теорії поля, покликаною об'єднати теорію гравітації та електромагнетизм. У США Ейнштейн миттєво перетворився на одного з найвідоміших і шанованих людей країни, отримавши репутацію геніального ученого в історії, а також уособлення образу «роззявкуватого професора» й інтелектуальних можливостей людини взагалі. Щодня він отримував безліч листів всілякого змісту. Будучи дослідником природи зі світовим ім'ям, він залишався доступною, скромною, невимогливою і привітною людиною.

Фізик, що перевернув уявлення людства про Всесвіт, Альберт Ейнштейн помер 18 квітня 1955 року о 1 годині 25 хв. у Принстоні від аневризми аорти. Не сприймаючи жодних форм культу особи, він заборонив пишне поховання з гучними церемоніями, для чого побажав, щоб місце і час поховання не розголошувалися. 19 квітня 1955 року без широкого розголосу відбулися похорони великого науковця, на яких були присутніми всього 12 найближчих друзів. Його прах був спалений укрематорії Юїнг-Симтері, а попіл розвіяний за вітром.

Значним є і вклад Альберта Ейнштейна в боротьбу за мир. Використовуючи свою популярність у всіх країнах світу, фізик закликав народи світу до опору агресивним устремлінням нацистської Німеччини і її союзників у Другій світовій війні. Боячись можливості створення ядерної зброї в Німеччині, Альберт Ейнштейн був серед науковців і суспільних діячів, що підписалися під написаним фізиком-емігрантом з Угорщини Лео Сілардом зверненням до президента США Франкліна Делано Рузвельту. Звернення волало про необхідність запобігти розробці атомної зброї гітлерівською Німеччиною шляхом прискорення ядерної програми самих США, відзначаючи, що руйнівний потенціал урану і похідних радіоактивних елементів може привести до створення зброї небаченої досі руйнівної сили.

Пізніше Альберт Ейнштейн жалкував про підписаний ним лист, розуміючи, що для нового керівника США Гарі Трумена ядерна енергія служить інструментом залякування і шантажу інших держав. Надалі він критикував всі розробки ядерної зброї, особливо, випробування його на атолі Бікіні, а свою причетність до прискорення робіт над американською ядерною програмою вважав найбільшою трагедією свого життя. Широку популярність здобуло звернення ученого до президента США Гаррі Трумена з приводу загрози ядерної війни: «Я не знаю, якою зброєю вестиметься третя світова війна, але четверта — палицями і камінням» (інколи наводиться такий варіант: «Я не знаю, чи буде третя світова війна, але четвертої — не буде»).

Ейнштейн був одним із засновників Пагвоського руху вчених за мир. Хоча його перша конференція проводилася вже після смерті Ейнштейна, в 1957 році, але ініціатива скликання такого руху була викладена в тому, що здобув широку популярність Маніфест Рассела — Ейнштейна (написаному спільно з Бертраном Расселом), який попереджував також про небезпеку створення і використання водневої бомби. У рамках цього руху Ейнштейн, що був його головою, спільно з Альбертом Швейцером, Бертраном Расселом, Фредеріком Жоліо-Кюрі і іншими всесвітньо відомими діячами науки, вів боротьбу проти перегонів озброєнь, створення ядерної і термоядерної зброї. Після смерті Ейнштейна керівництво рухом узяв на себе Рассел.

Альберт Ейнштейн, хоча сам і не був суворим вегетаріанцем, завжди стверджував, що відмова від тваринної їжі — важливий етап еволюції людської раси.

Я вважаю, що вегетаріанська дієта, хоча б завдяки її суто фізичному впливу на людський темперамент, повинна найвищою мірою сприятливо позначитися на долі людства. Ніщо не принесе такої користі людському здоров'ю і не збільшить шанси збереження життя на Землі, як поширення вегетаріанства[13]. (А. Ейнштейн)

Ейнштейна доволі часто згадують в числі вегетаріанців[14][15]. Хоча він протягом багатьох років підтримував цей рух, суворої вегетаріанської дієти він почав дотримуватись лише в 1954 році, приблизно за рік до своєї смерті[16][17].

І ось, я живу без жирів, м'яса і риби, але я почуваю себе досить добре. Мені завжди здавалося, що людина народилася не для того, щоб бути хижаком, — Альберт Ейнштейн[18].

Ейнштейн виразно вірив в надприродне джерело розумно влаштованого світу і називав його по-різному: «вищий розум», «безмежно великий дух», «вища мисляча сила» і «таємнича сила, яка переміщує сузір'я». Це стає очевидним на прикладі деяких його висловлювань: «Кожен, хто досягав дійсно значного прогресу в цій сфері [в науці], був рухомий глибокою повагою перед втіленою в реальність раціональністю … перед величчю розуму, який став реальністю»[31]. «Безперечним є той факт, що переконання в розумності і продуманості світу, яке лежить в основі всіх наукових робіт вищого рівня, має схожість з релігійним почуттям … Ця тверда і тісно пов'язана з якимось глибоким почуттям переконаність в існування вищого розуму, який відкриває себе через світовий досвід, є моєю ідеєю Бога»[32]. «Кожен, хто з головою занурювався в науку, переконувався в тому, що закони природи підтверджують існування духу, який безмірно перевершує людину і перед лицем якого ми з нашими скромними можливостями повинні змиритися».[33] «Однак я не можу підібрати кращого епітета, ніж „релігійна“, для цієї віри в раціональну природу реальності, принаймні тієї її частини, яка доступна людському розуму. Там, де відсутня така віра, наука вироджується в безплідну емпірію. Якого біса мені турбуватися, що попи наживають капітал, зловживаючи цією вірою? Від цього нікуди не дітися».[34] «Моя надмірна релігійність полягає в смиреннім захопленні перед безмежно великим духом, який відкриває себе в простих деталях, які нам вдається виявити при допомозі нашого слабкого і незначного розуму. Це глибоке емоційне переконання в існування вищої мислячої сили, яка розкриває себе в незбагненнім Всесвіті і формує мою ідею Бога».[35]

У архівах Нобелівського комітету збереглося близько 60 номінацій Ейнштейна у зв'язку з формулюванням теорії відносності, проте премія була присуджена лише в результаті номінації шведського фізика Карла Вільгельма Озеєна, у зв'язку з поясненням фотоелектричного ефекту. Озеєн особливо підкреслював, що цього разу він номінує Ейнштейна не у зв'язку з теорією, яка представлялася спірною членам Нобелівського комітету, а у зв'язку з поясненням природного явища, поза сумнівом спостережуваного в експерименті. У результаті цієї номінації Ейнштейн отримав премію за 1921 рік заднім числом одночасно з Нільсом Бором восени 1922 року.

Ейнштейн був також закордонним членом Наукового товариства імені Шевченка від 1929 року[37][38], документи про його обрання підписав Кирило Студинський[39].

Посмертно Альберт Ейнштейн був нагороджений цілим рядом відзнак:

• У 1992 році він був названий № 10 в підготовленому Майклом Хартом списку найвпливовіших осіб в історії.
• У 1999 році журнал «Тайм» назвав Ейнштейна «Особистістю століття».
• У 1999 році Gallup Poll навів Ейнштейна під № 4 в списку найшанованіших у XX столітті людей.
• 2005 рік був оголошений ЮНЕСКО роком фізики з нагоди століття «року чудес», що увінчався відкриттям спеціальної теорії відносності Ейнштейном.

• Ейнштейн — одиниця енергії, вживана у фотохімії
• Хімічний елемент Ейнштейній (№ 99 в періодичної системи елементів Менделєєва)
• Астероїд 2001 Ейнштейн
• Кратер на Місяці
• Квазар Хрест Ейнштейна
• Міжнародна Золота медаль ЮНЕСКО імені Альберта Ейнштейна[40]
• Медаль Альберта Ейнштейна[41]
• Премія Альберта Ейнштейна (англ. The «Albert Einstein» World Award of Science), яку присуджує Світова Культурна Рада[42]
• Коледж медицини ім. Альберта Ейнштейна при університеті Йешива
• Центр медицини ім. Альберта Ейнштейна в Філадельфії
• Будинок-музей Альберта Ейнштейна на Крамгассі Берн
• Супутник-обсерваторія «Ейнштейн» (англ. The Einstein Observatory (High Energy Astrophysical Observatories, HEAO-2))
• Численні вулиці, проспекти, бульвари багатьох міст світу
• Кільця Ейнштейна

5 грудня 2014 року Принстонський університет спільно з цифровою видавничою платформою Tizra[43], Єрусалимським гебрейським університетом та Каліфорнійським технологічним інститутом анонсували запуск сайту з цифровими документами Ейнштейна. Мета проєкту — вільний доступ до усіх наявних і зібраних по усьому світові документів Альберта Ейнштейна. Документи публікуються мовою оригіналу з поглибленим анотуванням та перекладом англійською мовою. На момент відкриття сайту, починаючи з 1986 року, підготовлено 13 паперових томів із запланованих 30. Цифровий відкритий доступ буде надаватися після двох років від паперового видання документів[44][45].

Український науковець Іван Пулюй у 1892 році першим опублікував схему-опис трубки, що випромінює Х-промені, але у 1901 році Нобелівську премію за винайдення Х-променів було присуджено Вільгельму Рентгену. Альберт Ейнштейн, який був давнім приятелем Пулюя, нібито так прокоментував цю подію у своєму листі до нього:

Не можу Вас нічим утішити: що сталося — не змінити. Хай залишається при Вас сатисфакція, що й Ви вклали свою частку в епохальне відкриття. Хіба цього мало? А коли на тверезий розум, то все має логіку. Хто стоїть за Вами, русинами, — яка культура, які акції? Прикро Вам це слухати, та куди дінешся від своєї долі? А за Рентгеном — уся Європа[46] .

На процесі Самуїла Шварцбарда, який убив Симона Петлюру, Альберт Ейнштейн заступався за Шварцбарда і був на його боці.