16 gadu vecumā Alberts Einšteins uzrakstīja eseju par ēteru — noslēpumainu vidi, ko zinātne uzskatīja par nepieciešamu, lai izskaidrotu gaismu. Tas bija viņa pirmais solis uz dzīvi, kas bija pilna ar jautājumiem un atklājumiem.
Satura rādītājs
Vairumā gadījumu lielie zinātnieki nepiedzimst kā ģēniji, bet veidojas laika, kļūdu, lasīšanas, jautājumu un pastāvīgas kaislības pēc pasaules izzināšanas ietekmē. Albertam Einsteinam, vienam no slavenākajiem fizikā visā pasaulē, arī bija savs atklāsmes brīdis . 16 gadu vecumā viņš uzrakstīja zinātnisku eseju, kas, lai gan netika publicēta žurnālos, sniedz priekšstatu par to, kā viņš domāja, kas viņu interesēja un kā viņš jau sāka apstrīdēt dažas savā laikā iedibinātās idejas. Darbs nav tik pazīstams kā viņa disertācija, bet tam ir svarīga nozīme.
Šis esejs, kas ir maz pazīstams pat jauno Einšteinu pētnieku vidū, kurš mums atstāja tik lielu ieguldījumu ikdienas dzīvē, ir veltīts 19. gadsimta fizikas centrālajai tēmai: ēteram. Noslēpumainai neredzamai videi, kas, kā tika uzskatīts, piepilda telpu un ļauj izplatīties gaismai un elektromagnētiskajiem viļņiem. Savā tekstā Einšteins uzdrošinājās spriest, formulēt hipotēzes un iztēloties eksperimentus. Viņš vēl nebija revolucionārs, bet jau domāja patstāvīgi, apveltīts ar loģiku, intuīciju un drosmi un izdomu, kas raksturoja viņu visā dzīves garumā.
Ziņkārīgs pusaudzis, kurš pētīja kompasus
Eseja tika uzrakstīta ap 1895. gadu, kad Einsteinam bija tikai 16 gadi. Lai gan viņš bija izcils skolnieks, viņa skolas gaitas nebija gluži vienkāršas. Viņš izjuta spēcīgu nepatiku pret autoritāru mācīšanu un priekšroku deva patstāvīgai mācīšanai savā tempā, sekojot savai zinātkārei, nevis oficiālajai programmai. Tomēr mājās bija ideāli apstākļi, lai barotu viņa nemierīgo prātu.
Einšteinu ģimene piederēja elektrotehnikas uzņēmums. Viņa tēvocis Jakobs bija inženieris, un jau no agra vecuma Alberts bija ieskāvis patentu, ierīču, spolīšu un tehnisko sarunu vidē. Viens no viņa agrīnākajiem atmiņas fragmentiem bija tas, kā viņš ar izbrīnu vēroja, kā kompass pats orientējas, pat ja, šķiet, nekas redzams to nepārvietoja . Šī pieredze, kā viņš pats vēlāk stāstīja, atstāja dziļu iespaidu uz viņa dvēseli.
Eseja par ēteru… kurā nav pieminēts Maksvels
Manuskripts tika nosūtīts viņa tēvocim Cezarim Koham, kurš, iespējams, nebija vienīgais tā lasītājs. Pēc dažiem datiem, Einšteins pat nodeva manuskripta kopiju savam ģimenes draugam, kurā viņš ar lepnumu izklāstīja savas idejas. Izvēlētā tēma bija ambicioza: ētera uzvedība magnētisko lauku klātbūtnē. Tolaik daudzi fiziķi joprojām uzskatīja ēteru par neaizstājamu vidi, lai izskaidrotu gaismas un elektromagnētisko viļņu izplatīšanos.
Einšteins pieņēma, ka ēteris ir elastīga vide, kaut kas līdzīgs caurspīdīgam gēlam, kas aizpilda visu telpu. Saskaņā ar viņa domāšanu, statiski magnētiskie lauki ir šīs vides stabilas deformācijas forma. Tas viņu noveda pie interesanta prognozes: ja elektromagnētiskais vilnis (piemēram, gaisma) izplatās telpā ar statisku magnētisko lauku, tā ātrums var mainīties .
Šis sīkums ir ļoti pārsteidzošs, jo jaunais Einšteins vēl nebija iekļāvis Maksvela teoriju savā modelī, kas tolaik jau aprakstīja elektromagnētisma pamatlikumus. Maksvelam gaismas ātrums ir konstante, kas nav atkarīga no apkārtējās vides. Tādējādi, pats to neapzinoties, Einšteins izvirzīja hipotēzi, kuru vēlāk pats palīdzēja labot un pārformulēt.
Fiziķis, kurš bija apveltīts ar neparastu talantu, bet ar metodi
Lai gan esejas pilns teksts nav saglabājies, ir zināmi daži citāti un kopsavilkumi no biogrāfijām un avotiem, kas bija tuvi Einsteinam. Pārsteidzoši ir tas, ka, neskatoties uz savu jaunību, viņš neaprobežojās ar atsevišķu ideju un miglainu apsvērumu izklāstu . Viņš ierosināja eksperimentālu pieeju: izpētīt, kā ēteris deformējas magnētisko lauku klātbūtnē un kā tas ietekmē viļņu izplatīšanos.
Turklāt viņš izmantoja teorētiskus argumentus, piemēram, simetrijas principus, un runāja par to, cik svarīgi ir izvirzīt drošas hipotēzes (“drošas pārstāvības”) pirms jebkādu kvantitatīvu pētījumu veikšanas. Citiem vārdiem sakot, viņš parādīja nobriedušu domāšanu, apvienojot fizisko intuīciju un zinātnisko metodi.
Jūsu apkārtējās vides ietekme
Viena no šī perioda galvenajām figūrām bija Maks Talmī , jauns medicīnas students, kurš kļuva par Einšteinu ģimenes draugu. Vairākus gadus Maks dāvināja Albertam populārzinātniskas grāmatas, kurās tika apskatītas tolaik modernākās teorijas. Tieši pateicoties viņam, Einšteins atklāja tādu autoru kā Ārons Bernšteins darbus, kuru skaidrojumi par telpas un laika dabu uz viņu atstāja dziļu iespaidu.
No otras puses, ģimenes vide arī palīdzēja viņam praksē pielietot lasīto. Ir zināms, ka viņš atrisināja tehnisko problēmu sava tēva uzņēmumā, kas bija saistīta ar sarežģītu mašīnu , vēl būdams students Luitpolda ģimnāzijā Minhenē. Viņš arī paskaidroja saviem klasesbiedriem, kā darbojas telefons — toreiz vēl pavisam jauns ierīce.
Zaudētais, bet jēgpilnais esejs
Šis pirmais zinātniskais esejs nekad nav publicēts žurnālā un nav iekļauts oficiālajā krājumā, bet tas ir citēts vairākos avotos, piemēram, biogrāfijās un vēstures arhīvos. Dažas detaļas ir apstiprinātas ar vēstulēm un liecībām, tostarp Einšteina piezīmi, kurā viņš atzīst, ka nožēlo dažas idejas tekstā.
Tomēr, pat ja dokuments ir pazaudēts vai nepilnīgs, tā vērtība slēpjas ne tik daudz tā tehniskajā saturā, cik tajā, ko tas atklāj par jauno Einšteina personības veidošanās procesu. 16 gadu vecumā es jau varēju brīvi domāt, iedomāties jaunas iespējas un nebaidīties uzdot jautājumus, uz kuriem vēl nebija atbilžu.
Ko šis esejs mums stāsta par Einšteina nākotni?
Šajā stāstā ir kaut kas dziļi iedvesmojošs. Tas mums atgādina, ka pat ģēniji sāka kā ziņkārīgi pusaudži, kas dažkārt kļūdījās, bet vienmēr bija motivēti ar vajadzību saprast. Jaunais Einšteins vēl nezināja, ka pēc dažiem gadiem viņš iznīcinās pašu ētera jēdzienu, kuru viņš mēģināja modelēt savā esejā. Viņa speciālā relativitātes teorija, kas tika formulēta 1905. gadā, pilnībā izslēdza ēteri kā fizisku vidi. Gaismas ātrums tagad bija absolūta konstante.
Bet, lai to sasniegtu, viņam vispirms nācās pieļaut kļūdas, domāt brīvi un pētīt iespējamos ceļus . Šis jaunības esejs nebija meistardarbs, bet tas bija sēkla. Pierādījums tam, ka zinātniskā domāšana rodas no drosmes un vēlmes iziet ārpus jau zināmās zināšanas robežām.
Piemērs jauniešiem (un ne tik jauniešiem)
Šodien, laikmetā, kad zinātniskie sasniegumi šķiet nepieejami parastajam pilsonim, šī vēsture mums var kaut ko iemācīt: mums visiem ir tiesības domāt, kļūdīties un uzdot drosmīgus jautājumus . Einšteins sākumā nezināja visas atbildes. Bet viņš prata sekot savai ziņkārībai un neapstāties pie jau rakstītā atkārtošanas.
Un tas, iespējams, ir viens no vērtīgākajiem mācību, ko mums atstājis viņa pirmais esejs, pat vērtīgāks par jebkuru formulu.
