Alberto Einšteino, vieno iškiliausių XX amžiaus mokslininkų, gyvenimas ir darbai paliko neišdildomą pėdsaką mokslo pasaulyje. Šis straipsnis siekia apžvelgti jo gyvenimą, pradedant gimimo data ir baigiant jo proto paslaptimis, kurios iki šiol jaudina mokslininkus.
Ankstyvasis gyvenimas ir mokslinis kelias
Albertas Einšteinas gimė 1879 m. kovo 14 d. Ulme, Vokietijoje. Jo ryšys su mokslu, pasak Vilniaus universiteto (VU) dėstytojos, fizikos mokslų daktarės Maženos Mackoit-Sinkevičienės, buvo užkoduotas jau jo gimimo datoje. Jis buvo kilęs iš paprastos žydų šeimos. Tėvas Hermanas vertėsi prekyba elektros prietaisais. Vaikystėje tėvų įskiepytos vertybės padėjo pagrindą visam likusiam A. Einšteino gyvenimui.
Išskirtiniai A. Einšteino gebėjimai, ypač matematikoje ir fizikoje, pasireiškė anksti. Visgi mokykloje jis ilgai neužsibuvo, nes jam nepatiko griežta disciplina. Metęs mokslus, A. Einšteinas nuvyko pas tėvus į Italiją, kur jo tėvas įsteiginėjo elektrines jėgaines. Būdamas 16-os, jis bandė įstoti į Ciuricho politechnikos mokyklą, nors ten studentus priimdavo tik nuo 18 metų. Stojimai buvo nesėkmingi, nes matematikos ir fizikos egzaminus jis išlaikė geriau nei daugelis, tačiau koją pakišo kalbų disciplinos. Po metų pabandžius dar kartą, A. Einšteinas įstojo į politechnikos mokyklą, kur sutiko savo pirmąją žmoną Milevą Marič. Disertaciją jie rašė kartu.
Auksiniai metai ir reliatyvumo teorija
1905-ieji laikomi auksiniais A. Einšteino derliaus metais, kuomet išeina keletas publikacijų, kurių kiekviena lygiai tiek pat verta Nobelio premijos. Tarp kitų jo ne ką mažiau reikšmingų nuopelnų - specialioji, o vėliau ir bendroji reliatyvumo teorija. Tai pakeitė iš principo visą mūsų žmonijos eigą. Mokslininkė pažymi, jog A. Einšteino teorijos toli gražu ne iš karto sulaukė populiarumo - juk tai buvo „kažkas naujo, protą laužančio“, keičiančio žmonių įprastą suvokimą apie Visatą.
Kaip svarbų, tačiau mažiau žinomą faktą VU dėstytoja akcentuoja tai, kad A. Einšteinas turėjo du mokytojus. Pirmasis - Hermanas Minkovskis, žydų kilmės matematikas, gimęs Aleksote, Kaune. Jis dėstė A. Einšteinui universitete Ciuriche, taisydavo jo formules. Remdamasis H. Minkovskio darbais, A. Einšteinas sukūrė specialiąją reliatyvumo teoriją. Antroji svari figūra, pasak dr. M. Mackoit-Sinkevičienės, - Leo Šilardas. Iš garsaus vengrų fiziko Leo Šilardo sužinojęs apie A. Einšteino išvestą E=mc2 formulę ir tai, jog ją panaudojus būtų galima sukurti labai galingas bombas, A. Einšteinas parašė laišką JAV prezidentui F. Ruzveltui. Jis pasiūlė L. Šilardui pasikviesti A. Einšteiną ir kartu apie tai parašyti laišką prezidentui F. Ruzveltui. Visgi A. Sachsas, žinodamas, kad prezidentą pasiekia daug laiškų, nusprendė fizikų laišką asmeniškai draugui perskaityti pats. Jam pavyko įtikinti F. Ruzveltą, kad „trumparegystė inovacijų prasme nuves prie karo pralaimėjimo“.
Taip pat skaitykite: Ieva Stasiulevičiūtė: biografijos apžvalga
1905 metais, būdamas Berno patentų biuro darbuotoju, A. Einšteinas paskelbė keturis straipsnius, kurių kiekvienas, anot mokslo istorikų, buvo vertas Nobelio premijos. Tais metais jis apgynė daktaro disertaciją „Naujas molekulių dydžių nustatymas“ ir kas porą mėnesių žurnalui „Annalen der Physik“ siuntė mokslinius straipsnius, kurie sudarė naujosios XX a. fizikos pagrindus.
- Paaiškinta fotoefekto prigimtis.
- Paaiškintas Brauno judėjimas.
- Sukurta specialioji reliatyvumo teorija.
- Čia verta stabtelti ir atskirai išnagrinėti visus keturis darbus: pagrindines prielaidas ir iš jų sekančias išvadas. Fotoelektrinio efekto ir Brauno judėjimo prigimčių išaiškinimas (1905 03 17 ir 1905 05 11) buvo pirmieji reikšmingi fizikai Einšteino darbai. Juos abu populiariai išnagrinėsime kitame straipsnyje. Dar kitame straipsnyje išsiaiškinsime, ką teigia specialioji reliatyvumo teorija ir tiesiogiai iš jos išplaukianti masės-energijos sąryšio formulė. 2005-ieji paskelbti Pasauliniais fizikos metais. 1905-aisiais metais mokslo pasaulyje visai nežinomas Berno patentų biuro darbuotojas Einšteinas paskelbė keturis straipsnius, kurių kiekvienas, anot mokslo istorikų, buvo vertas Nobelio premijos. Tuo metu Einšteinas turėjo dvidešimt šešerius metus. Jis prieš keletą metų baigė Šveicarijos aukštąją politechnikos mokyklą Ciūriche, tačiau joje vietos negavo dėl kelių konfliktų su dėstytojais, savo nepriklausomo ir užsispyrusio charakterio. Einšteinas vertėsi privačiom pamokom ir kitais laikinais darbais, kol draugo tėvui rekomendavus buvo priimtas ekspertu į patentų biurą. Tas darbas jam patiko: Einšteinas nagrinėdavo ir vertindavo išradėjų pateiktas paraiškas, ir pats sumanė keletą išradimų. 1903 m. pradžioje Einšteinas vedė kurso draugę Milevą Marič (M. Maric), susilaukė sūnaus. Atrodo, jam neturėjo likti laiko moksliniam darbui, tačiau 1905 m. A. Einšteinas apgynė daktaro disertaciją „Naujas molekulių dydžių nustatymas“ ir tais pačiais metais kas porą mėnesių žurnalui „Annalen der Physik“ siuntė mokslinius straipsnius, kurie sudarė naujosios XX a. Pirmajame darbe Einšteinas įvedė šviesos dalelę - fotoną. M. Plankas (M. Planck) 1900 m. buvo priėjęs išvadą, kad šviesa yra sugeriama ir spinduliuojama porcijomis - kvantais. Einšteinas žengė antrą esminį žingsnį - iškėlė hipotezę, kad šviesa ir yra sudaryta iš šviesos kvantų. Tuo remdamasis jis paaiškino fotoefekto dėsningumus, kurių nebuvo galima pagrįsti šviesos banginės teorijos požiūriu. Tęsdamas daktaro disertacijos temą - molekulių teorinį nagrinėjimą - Einšteinas kitame straipsnyje pateikė Brauno judėjimo teoriją. Dar 1837 m. anglų botanikas R. Braunas (R. Brown) pastebėjo, kad į vandenį ar kitą skystį įmaišius mažų žiedadulkių, jos visą laiką chaotiškai juda. Einšteinas įrodė, kad šį reiškinį sukelia skysčio molekulių šiluminis judėjimas - jos stumdo mažas dulkeles nevienodai iš įvairių pusių. Einšteinas susiejo stebimą dulkelių judėjimą su molekulių skaičiumi, jų dydžiais ir vidutiniais greičiais. Po kelių metų tas teorines išvadas eksperimentiškai patikrino Ž. Perenas (J. Pačiu svarbiausiu Einšteino 1905 m. darbu, matyt, reikėtų laikyti straipsnį, kuriame buvo suformuluota specialioji reliatyvumo teorija. Ji aprašė kūnų judėjimą greičiais, artimais šviesos greičiui, atskleidė naujas erdvės ir laiko savybes. Šiame dideliame 30 puslapių straipsnyje nėra literatūros sąrašo, tai reiškia, kad Einšteinas svarbiausias idėjas apmąstė nepriklausomai nuo savo pirmtakų. H. Lorencas (H. Lorentz), A. Puankarė (H. Poincare) jau buvo anksčiau gavę kai kuriuos rezultatus, tačiau vieningą teoriją sukūrė ir svarbiausias išvadas padarė A. Einšteinas. Jis įrodė, kad laikas ir erdvė yra susiję tarpusavyje, kad laiko tėkmė ir net įvykių seka bei kūnų matmenys priklauso nuo atskaitos sistemos pasirinkimo. Dar vienas svarbus specialiosios reliatyvumo teorijos rezultatas - garsioji formulė E=mc2 - buvo pateikta atskirame, ketvirtajame straipsnyje. Ši, matyt, žinomiausia XX a. fizikos formulė atskleidė naują energijos rūšį - rimties energiją, kurios milžiniški kiekiai slypi kiekviename, turinčiame masės kūne. Nepaprastą Einšteino kūrybingumą galima paaiškinti keliomis priežastimis. Nors tuos rezultatus jis paskelbė per vienerius metus, bet idėjas brandino dar nuo studijų laikų. Savo įžvalgumo ar intuicijos dėka Einšteinas rinkdavosi esmines fizikos problemas. Jo sąmonėje ar pasąmonėje nuolat vyko kūrybinis procesas, netgi nagrinėjant paraiškas ar bendraujant su žmonėmis. Einšteinas sugebėdavo vienu metu dirbti kelis darbus. Vienas jo bendradarbis, lankydamasis pas mokslininką namuose, matė, tiesa, vėlesniais metais, tokį vaizdą: Einšteinas supo ant kelių vieną rėkiantį vaiką, atsakinėjo į kito sūnaus klausimus ir tuo pat metu rašė formules. Kartais sensacijas mėgstantys žurnalistai prisimena biografų seniai paneigtą versiją, kad Einšteinui padaryti tuos atradimus padėjusi jo žmona. Po tų auksinių metų Einšteinas dešimtmetį atkakliai dirbo, kurdamas bendrąją reliatyvumo teoriją, bet straipsnių skelbė mažai. 1916-1917 m. buvo jo antrasis produktyvumo maksimumas: galutinai suformuluota bendroji reliatyvumo teorija ir ji pritaikyta kosmologijoje - pasiūlytas stacionariosios Visatos modelis, numatytos gravitacinės bangos, teoriškai įrodyta, kad greta savaiminio spinduliavimo turėtų egzistuoti ir priverstinis spinduliavimas (jis vėliau buvo pritaikytas lazeriams sukurti). Prie kvantinės mechanikos sukūrimo Einšteinas mažai prisidėjo (tik su S. Bozė (S. Vėliau ilgus dešimtmečius Einšteinas atkakliai kūrė visuotinio lauko teoriją, bet ta problema liko neišspręsta (tokios teorijos nėra ligi šiol). Po fašizmo įsigalėjimo Vokietijoje jis emigravo į JAV, dirbo Prinstono perspektyviųjų tyrimų institute, kur naudojosi visiška kūrybine laisve. Tapęs pasauline įžymybe ir toliau nekreipė dėmesio į įvairius visuomenėje priimtus sąlyginumus. Mirė Einšteinas 1955 m., sulaukęs septyniasdešimt šešerių.
Asmeninis gyvenimas ir įdomybės
A. Einsteinas nekentė mokyklos ir būdamas penkiolikos ją metė. Jam patiko muzika, nuo penkerių grojo smuiku, o vėliau grojo profesionaliuose orkestruose. 1895 metais A. Einšteinas persikėlė į Šveicariją ir po metų neišlaikė stojamojo egzamino į vietos politechnikos mokyklą. 1896 metais, kad išvengtų karo tarnybos, jis atsisakė Vokietijos pilietybės ir po penkerių metų tapo Šveicarijos piliečiu. 1902 metais A. Einsteinui gimė nesantuokinė dukra, kurią jam pagimdė bendramokslė studentė Mileva Maric. Lieserl vardu pavadinta mergaitė buvo arba įvaikinta, arba mirė nuo skarlatinos. 1903 metais A. Einsteinas vedė Milevą. Jie susilaukė dviejų sūnų, tačiau vienas sirgo šizofrenija ir buvo išsiųstas į prieglaudą. Po vienuolikos metų pora pasuko skirtingais keliais, mat A. Einsteinas užmezgė romaną su savo pussesere Elsa, kurią 1919 metais vedė.
Mokslininkas tikėjo, kad rūkymas naudingas - jis ramina. 1921 metais jis gavo Nobelio premiją, tačiau ne už savo reliatyvumo teoriją, bet už fotoelektrinio poveikio tyrinėjimus. Trečiajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje A. Einsteinas išgarsėjo ir jam teko susitikti su Japonijos imperatoriumi bei lankytis Baltuosiuose rūmuose. Kai tik galėdavo, A. Einsteinas nemūvėdavo kojinių. Bėgdamas nuo nacių, 1933 metais persikėlė į Jungtines Valstijas, kur netrukus jo geriausiu draugu tapo ekrano legenda Charlie Chaplinas. A. Einsteinas buvo pramintas nacių režimo priešu, už jo galvą buvo siūloma penki tūkstančiai dolerių. Jo skiriamuoju ženklu tapo nesuvaldomi plaukai ir prasta asmeninė higiena, tad draugai dažnai jį ragindavo nusiprausti. 1939 metais pacifistas A. Einsteinas parašė JAV prezidentui Franklinui Rooseveltui apie galimybę „pasiekti branduolinę grandininę reakciją“. 1952 metais jis atsisakė galimybės tapti Izraelio prezidentu.
Proto paslaptys ir smegenų tyrimai
1955 metais, mirus 76 metų fizikui Albertui Einšteinui, jis buvo kremuotas. Vis dėlto Prinstono universiteto patologas Tomas Harvis nusprendė išsaugoti žmogaus, „atsakingo“ už reliatyvumo teorijos ir atominės bombos principo sukūrimą, smegenis. Jis išėmė, užkonservavo ir išsaugojo šią mokslininko palaikų dalį. Tačiau tai nebuvo naujiena tais laikais. A.Einšteino oftalmologas išėmė mokslininko akis ir jas užkonservavęs padėjo į banko saugojimo kamerą. Tačiau T.Harviui už paprastą smalsumą buvo svarbiau jo planuojamas darbas. Jis tikėjo, kad slidžiose Einšteino smegenų raukšlėse slypi jo genialumo priežastys. Savo spėjimus jis puoselėjo daugiau nei 40 metų.
Žinioms apie Vitelson tyrimą pasklidus po pasaulį, ji gavo netikėtą pasiūlymą - ištirti Einšteino smegenis. Nuo Hipokrato laikų daugybė filosofų ir mokslininkų ginčijosi, kaip smegenys gali „talpinti“ žmogaus sielą. Šiandien mokslininkai aiškina, kad, kai smegenys tapo brangiu turtu, intelektą galima aptikti smegenų audiniuose. Maskvos smegenų institutas pasvėrė tuzinus genialiausių smegenų. Vladimiras Leninas, Rusijos revoliucijos lyderis, turėjo smegenis, svėrusias apie 1,36 kilogramo. Rašytojo Ivano Turgenevo smegenys svėrė beveik 2 kilogramus. Mirus Einšteinui, Tomas Harvis išėmė ir pasvėrė jo smegenis. Jos svėrė 1 kilogramą 224 gramus - mažiau nei vidutinės vyro smegenys. Šios smegenys buvo patalpintos į konservavimo skystį ir padalintos į 240 dalių, kiekviena turinti maždaug 2 arbatinius šaukštelius smegenų masės. Pagaliau 1985 metais neuroanatomijos pradininkas Marionas Daimondas įtikino Harvį paaukoti keturis nedidelius gabalėlius genijaus smegenų. Daimondas ištyrė, kad fiziko smegenyse buvo daugiau neuronus aptarnaujančių, maitinančių ir paremiančių kiekvieną neuroną negu kitose 11 smegenų, kurias tyrė Daimondas. Vėliau Harvis nusiuntė Einšteino smegenų pavyzdžius mokslininkui iš Alabamos universiteto. Šis ištyrė, kad smegenų žievė yra plonesnė nei normali, bet su žymiai tankesniu neuronų tinklu. Yra hipotezė, kad taip yra dėl tam tikros konservavimo įtakos. Kai 1995 metais Harvis perskaitė apie Vitelson darbą laikraštyje, jis vėl ėmė puoselėti viltis atskleisti fiziko genialumo paslaptį. Vitelson sunkiai galėjo suvaldyti savo smalsumą. Einšteino smegenys galėjo atskleisti pagrindinį faktorių, lemiantį žmogaus intelektualumą. Vitelson pasirinko 14 Einšteino smegenų dalių, kurias Tomas Harvis atidavė skaudančia širdimi. Tai buvo didžiausias kiekis smegenų, kurias Harvis kada nors buvo davęs tirti. Vitelson su savo kolegomis palygino keturiasdešimties metų senumo smegenų pavyzdžius su tuzinais normalių vyrų ir moterų smegenų iš savo kolekcijos. Taip pat ji palygino pavyzdžius su kitų 8 senyvo amžiaus vyrų smegenimis. Ji atrado, kad viena Einšteino smegenų dalis, greičiausiai susijusi su matematiniu mąstymu, buvo 15 proc. Dar Vitelson pastebėjo, kad vietoje dviejų įprastų griovelių, einančių per visą normalių smegenų perimetrą, Einšteinas teturėjo vieną. Gali būti, kad toje smegenų vietoje neuronų sujungimai buvo itin tankiai susijungę. Mokslininkė iškėlė hipotezę, kad žmogaus intelektualumas gali priklausyti nuo tam tikro neuronų jungčių išsidėstymo skirtingose smegenų dalyse. Vitelson įsitikinusi, kad Einšteino smegenys buvo vienintelės iš milijardo. Tuomet ji vėl grįžo prie smegenų, saugomų jos kolekcijoje. Kur tik pažvelgusi, ji pastebėjo akivaizdžių įrodymų, kad mikroanatominiai skirtumai nulemia žmogaus proto galias. Lygindama smegenų pavyzdžius su intelektinėmis jų savininkų savybėmis, ji pastebėjo, kad tam tikrų smegenų dalių dydis buvo tiesiogiai proporcingas IQ rezultatams kalbos srityje, bet tik moterų.
Taip pat skaitykite: Patarimai verčiant gimtadienio sveikinimus
Moterų smegenų ypatumai
Per 30 metų kanadietė Vitelson surinko 125 indus su smegenimis. Psichiatrijos ir neurochirurgijos profesorė ėmėsi tirti ir dar vieną klausimą: kodėl kai kurie sugebėjimai vystosi vienoje smegenų dalyje, o kiti kitoje? 1977 metais Vitelson tyrinėjo, kodėl kalbiniai sugebėjimai vystosi kairiajame smegenų pusrutulyje visiems dešiniarankiams, bet dešiniajame pusrutulyje daugumai kairiarankių. Mokslininkė dešimt metų per didžiulį gydytojų ir slaugytojų tinklą bandė įkalbėti mirtinai sergančius žmones po mirties paaukoti savo smegenis mokslo labui. Jos tyrimą finansavo Nacionalinis Jungtinių Valstijų sveikatos institutas. Iki 1987 metų savo smegenis paaukoti sutiko 120 vyrų ir moterų. Šiandien žinoma, kad smegenų žievėje yra 25 milijardai neuronų, sujungtų 164 trilijonais nervinių jungčių. Žmogaus mintys sklinda per maždaug 11 milijonų kilometrų ilgio dendritines gijas ir 93 000 kilometrų ašinių gijų. Šios „minčių magistralės“ tokios kompaktiškos, kad visas jų tinklas yra ne didesnis už kokoso riešutą. Įdomu tai, kad mokslininkė nesinaudojo tuo metu populiariais naujoviškais smegenų tyrimo metodais, tokiais kaip skenavimas, radiacijos sekimas ir tyrimas itin jautriais sensoriais. Jos tyrimai buvo gana senamadiški: ji svėrė smegenis, matavo, pjaustė ir skaičiavo ląsteles, tyrė jungtis, kurios perduoda impulsus iš vieno neurono kitam. Tokiu būdu tirdama smegenis, ji sutiko daugybę subtilių raštų, kuriuos galėjo paaiškinti tik tiriamojo lytis. Mokslininkės atlikti tyrimai įrodė, kad skirtumai tarp vyrų ir moterų priklauso nuo fizinių jų smegenų skirtumų. Vitelson įsitikinusi, kad lytis suformuoja vyro ir moters smegenų anatomiją tik užgimus vaisiui. Paprastai vyro ir moters smegenys nėra nei geresnės, nei blogesnės, tačiau skiriasi jų dydžiai. Mokslininkė mano, kad įvairūs skirtumai nulemia žmonių elgseną, supratimą, galvoseną. Tačiau, pradėjus plėtoti šią temą, atsirado daugybė lygių teisių gynimo aktyvistų, kurie teigia, kad toks tyrimas gali nulemti rasinio rūšiavimo įstatymų priėmimo įteisinimą. Kiti ekspertai teigia, kad žmonių būdas priklauso ne nuo užkoduotos smegenų anatomijos, o nuo gyvenimo sąlygų vaikystėje, kai smegenys per sekundę pagamina nuo pusės milijono neuronų ir pasiekia tokį greitį, kai per sekundę sujungia 2 milijonus neuronų.
Vitelson tyrimas ne tik padėjo įtvirtinti supratimą apie fizinius skirtumus tarp vyrų ir moterų smegenų. Per paskutinįjį dešimtmetį buvo atlikta daugybė sąmonės, atminties, suvokimo, nervinės funkcijos ir pan. tyrimų, kurie nustatė tam tikrus skirtumus tarp lyčių, kurie dažnai sulaužo nusistovėjusius stereotipus. Pavyzdžiui, moters smegenys yra greitesnės ir pajėgesnės nei vyro. Moters smegenų žievėje yra 12 proc. daugiau neuronų. Dar vienas dalykas - moterų smegenys yra labiau raukšlėtos, o tai reiškia, kad jose yra sudėtingesnės neuronų sistemos. Vyrai ir moterys naudoja skirtingas smegenų dalis atkoduoti prisiminimams, jausti emocijoms, atpažinti veidus, spręsti tam tikras problemas ir daryti sprendimus. Vis dėlto tiek vyrai, tiek moterys turi panašaus lygio intelektą ir galimybę lygiavertiškai mąstyti, o tuo metu jų smegenys tą patį darbą atliks skirtingu būdu, bet gaus vienodą rezultatą. Tai, kad, turėdami skirtingas smegenis, vyrai ir moterys atlieka tą patį darbą, perša išvadą, jog apskritai visų žmonių smegenys vienodos. Iki šiol niekas nesugebėjo paneigti ar pakoreguoti Vitelson tyrimo.
Kanadietė mokslininkė teigė, kad vyrų smegenų dydis mažėjo su amžiumi, tačiau beveik nesikeitė moterų.
Taip pat skaitykite: Gimtadienio sveikinimai krikšto tėčiui