Ένας νεαρός υπάλληλος του γραφείου ευρεσιτεχνιών στη Βέρνη, χωρίς ακόμη πανεπιστημιακή έδρα, άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο η ανθρωπότητα αντιλαμβάνεται τον χρόνο, τον χώρο, την ύλη και την ενέργεια. Στις 27 Σεπτεμβρίου 1905 το περιοδικό «Annalen der Physik» παρέλαβε την εργασία του Άλμπερτ Αϊνστάιν «Εξαρτάται η αδράνεια ενός σώματος από το ενεργειακό του περιεχόμενο;». Δημοσιεύθηκε στις 21 Νοεμβρίου και θεμελίωσε τη σχέση E=mc². Η ειδική θεωρία της σχετικότητας είχε παρουσιαστεί σε ξεχωριστή εργασία την ίδια χρονιά.
Από το Ουλμ στην κορυφή της επιστήμης
Ο Αϊνστάιν γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου 1879 στο Ουλμ της Γερμανίας. Γονείς του ήταν ο Χέρμαν Αϊνστάιν και η Πολίν Κοχ, ενώ είχε μία μικρότερη αδελφή, τη Μάγια. Μεγάλωσε κυρίως στο Μόναχο και συνέχισε τις σπουδές του στην Ελβετία. Δεν ήταν «κακός μαθητής», όπως επιμένει ένας δημοφιλής μύθος: διέπρεπε στα μαθηματικά και στη φυσική, παρότι αντιπαθούσε την άκαμπτη σχολική πειθαρχία. Σπούδασε στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης, αποφοίτησε το 1900 και απέκτησε ελβετική υπηκοότητα το 1901. Από το 1902 εργαζόταν στο Γραφείο Ευρεσιτεχνιών της Βέρνης.
Τι σημαίνει E=mc²
Το E συμβολίζει την ενέργεια, το m τη μάζα και το c την ταχύτητα του φωτός στο κενό, περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η εξίσωση εκφράζει την ενέργεια ηρεμίας ενός σώματος: ακόμη και μια μικρή μάζα αντιστοιχεί σε τεράστια ενέργεια. Αν ένα γραμμάριο μάζας μετατρεπόταν πλήρως σε ενέργεια, θα απέδιδε περίπου 90 τρισεκατομμύρια τζάουλ. Στις συνηθισμένες πυρηνικές αντιδράσεις, όμως, μετατρέπεται μόνο μικρό μέρος της μάζας. Η σχέση βοηθά να εξηγήσουμε την ενέργεια του Ήλιου, την πυρηνική ενέργεια και τα πυρηνικά όπλα.
Η σχετικότητα και ο χρόνος
Η ειδική σχετικότητα ορίζει ότι οι νόμοι της φυσικής έχουν την ίδια μορφή σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς και ότι η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι ίδια για όλους τους αδρανειακούς παρατηρητές. Συνεπώς, ο χρόνος και οι αποστάσεις δεν είναι απόλυτα μεγέθη: εξαρτώνται από τη σχετική κίνηση. Η διαστολή του χρόνου έχει μετρηθεί πειραματικά και οι δορυφόροι GPS χρειάζονται σχετικιστικές διορθώσεις.
Η γενική σχετικότητα και το Σύμπαν
Το 1915 ο Αϊνστάιν διατύπωσε τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας. Η βαρύτητα περιγράφεται ως καμπύλωση του χωροχρόνου από τη μάζα και την ενέργεια. Παρατηρήσεις της έκλειψης Ηλίου το 1919 συνέβαλαν στη διεθνή αναγνώρισή του. Η θεωρία είναι θεμελιώδης για την κατανόηση των μαύρων τρυπών, των βαρυτικών κυμάτων και της κοσμολογίας.
Ο Έλληνας Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή
Ο κορυφαίος μαθηματικός Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή είχε επιστημονική αλληλογραφία με τον Αϊνστάιν και συνέβαλε σε μαθηματικά ζητήματα που συνδέονται με τη θεωρητική φυσική. Η σχέση τους μαρτυρεί τον διεθνή ρόλο του Έλληνα επιστήμονα. Δεν τεκμηριώνεται, πάντως, ο δημοφιλής ισχυρισμός ότι ο Καραθεοδωρή «έγραψε αντί του Αϊνστάιν» τη σχετικότητα ή την εξίσωση E=mc².
Έχει σχέση η εξίσωση με την Πυραμίδα του Χέοπα;
Κυκλοφορούν αριθμολογικοί ισχυρισμοί που συνδέουν διαστάσεις ή γεωγραφικές συντεταγμένες της Μεγάλης Πυραμίδας με την ταχύτητα του φωτός και, κατ’ επέκταση, με την εξίσωση του Αϊνστάιν. Δεν αποτελούν επιστημονική απόδειξη: βασίζονται σε επιλεκτικές αριθμητικές συμπτώσεις, σύγχρονες μονάδες μέτρησης και επιλογές συντεταγμένων. Η E=mc² προκύπτει από τη φυσική, όχι από την αρχιτεκτονική της πυραμίδας.
Οι δύο γάμοι και τα παιδιά του
Το 1903 παντρεύτηκε τη συμφοιτήτριά του Μίλεβα Μάριτς. Απέκτησαν δύο γιους, τον Χανς Άλμπερτ και τον Έντουαρντ, ενώ είχε προηγηθεί η γέννηση της κόρης τους Λίζερλ, για την οποία οι μεταγενέστερες πληροφορίες είναι ελάχιστες. Το ζευγάρι χώρισε το 1919. Την ίδια χρονιά ο Αϊνστάιν παντρεύτηκε την εξαδέλφη του Έλσα Λέβενταλ, η οποία πέθανε το 1936. Ο Χανς Άλμπερτ έγινε μηχανικός και πανεπιστημιακός.
Νόμπελ, εξορία και τελευταία χρόνια
Ο Αϊνστάιν τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής του 1921, όχι ειδικά για τη σχετικότητα, αλλά κυρίως για την εξήγηση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. Με την άνοδο του ναζισμού εγκατέλειψε τη Γερμανία και εγκαταστάθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, στο Ινστιτούτο Προχωρημένων Σπουδών του Πρίνστον. Το 1939 συνυπέγραψε επιστολή προς τον πρόεδρο Ρούζβελτ για τον κίνδυνο ανάπτυξης ατομικών όπλων από τη ναζιστική Γερμανία. Δεν εργάστηκε στο Πρόγραμμα Μανχάταν. Αργότερα τάχθηκε υπέρ του πυρηνικού ελέγχου και της ειρήνης. Πέθανε στις 18 Απριλίου 1955 στο Πρίνστον, σε ηλικία 76 ετών, από ρήξη ανευρύσματος κοιλιακής αορτής.
