Hovedside  |  NFS  |  Faggrupper  |  Aktuelt  |  FFV  |  Lenker  |  Arkiv  |  Medlemskap  |  Kontakt
>>NFS>>Arkiv>>Verdens Fysikkr 2005

Verdens Fysikkr 2005

Albert Einstein av yvind Grn

Einstein ble fdt 14. mars 1879 i byen Ulm i Syd-Tyskland. Einstein fikk i 1901 stilling som saksbehandler i Bern kontoret til Det sveitsiske patentbyr, som han beholdt til 1909. Dette var en enormt skapende periode i Einsteins liv.

Da Einstein var 16 r, hadde han gjort seg flgende tanker: Hva ville jeg se dersom jeg kunne bevege meg sammen med en lysblge? Jeg ville ha observert et "fastfrosset" elektromagnetisk felt som varierer periodisk i rommet. Noe slikt synes imidlertid ikke eksistere; det har aldri vrt observert, og Maxwells elektromagnetiske likninger har ingen lsninger som beskriver et slikt fastfrosset blgemnster i rommet. "Det ble da intuitivt klart for meg," skriver Einstein i sin selvbiografi, "at sett av en observatr som beveger seg, skulle alle fysiske fenomener skje iflge de samme fysiske lover som for en observatr i ro p jorden." Denne tanken forble viktig for Einstein og munnet ti r senere ut i den spesielle relativitetsteorien.

ret 1905 var Einsteins mirakelr. Han presenterte fire betydningsfulle arbeider dette ret, hvorav tre var epokegjrende. I det frste arbeidet gikk Einstein videre med ideen til Max Planck om at energien til lyset er delt opp i lyspartikler kalt fotoner. Energien til fotonene er bestemt av fargen p lyset. Teorien til Einstein kunne forklare fenomenet som kalles foto-elektrisk effekt: det at man kan produsere elektrisk strm ved sende lys mot et metall. I 1921 fikk Einstein nobelprisen i fysikk for dette arbeidet.

I et annet arbeid fra 1905 diskuterte Einstein skalte brownske bevegelser. Det er tilfeldige bevegelser av mikroskopisk sm partikler i en vske. Han ga her en matematisk analyse av hvordan slike partikler vil oppfre seg under pvirkning av en rekke stt fra molekyler i vesken. Denne betraktningen gir et solid fysisk bevis for at molekyler er reelle objekter, noe som ikke var helt opplagt for 100 r siden.

Allerede tidlig p 1600-tallet inns Galilei at ingen mekaniske eksperimenter i et laboratorium kan brukes til mle laboratoriets hastighet. Alle laboratorier med konstant fart er likeverdige uansett hvor raskt de beveger seg. Dette kalles i dag for mekanikkens relativitetsprinsipp. Einsteins tanke fra 16-rsalderen innebar en utvidelse av mekanikkens relativitetsprinsipp til omfatte optiske og elektromagnetiske fenomener. I 1905 tok Einstein den fulle konsekvensen av dette. Han konstruerte en ny bevegelseslre basert p at relativitetsprinsippet m gjelde for alle fenomener. Han antok ogs at lyshastigheten er like stor i alle retninger uansett hvordan lyskilden beveger seg. Teorien kalles den spesielle relativitetsteorien fordi relativitetsprinsippet her kun omfatter bevegelse med konstant fart.

I et tredje arbeid fra 1905 utledet Einstein den kanskje mest betydningsfulle konsekvens av relativitetsteorien. Han viste at et legeme med masse m har energi E=mc2, der c er lyshastigheten. Hvis et milligram masse blir gjort om til energi, fr man nok energi til dekke energiforbruket i et vanlig norsk hjem i et helt r.

I november 1907 fikk Einstein hva han kaller "den lykkeligste tanken i mitt liv". I en forelesning i Kyoto i desember 1923 fortalte Einstein: "Plutselig kom jeg p en tanke da jeg satt i en stol i patenkontoret i Bern: 'Hvis en person faller fritt, vil han ikke fle sin egen vekt. Jeg ble helt oppjaget. Denne enkle tanken gjorde et dypt inntrykk p meg. Den drev meg mot en gravitasjonsteori."

Allerede i en artikkel fra 1907 nevnte Einstein to nye effekter som forutsies av en relativistisk gravitasjonsteori. Den ene er at lysets frekvens ker nr det beveger seg nedover i et gravitasjonsfelt og avtar nr det beveger seg oppover. Den andre er at lys avbyes i et gravitasjonsfelt. Det tok Einstein ytterligere tte r utarbeide den relativistiske gravitasjons-teorien. Hsten arbeidet Einstein som besatt med den nye teorien og var periodevis temmelig utslitt. Endelig, 25. november 1915, kunne han presentere den versjonen av likningene som er blitt stende. De kalles Einsteins feltlikninger. Den generelle relativitetsteorien var n fullfrt.

yvind Grn, Fysisk institutt, UiO