Biografie Albert Einstein

De legendarische wetenschapper Albert Einstein (1879 - 1955) verwierf voor het eerst wereldwijde bekendheid in 1919 nadat Britse astronomen voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie van Einstein hadden geverifieerd door middel van metingen tijdens een totale zonsverduistering. Einsteins theorieën breidden zich uit over universele wetten geformuleerd door natuurkundige Isaac Newton in de late zeventiende eeuw.

Voor E = MC2

Einstein werd in 1879 in Duitsland geboren. Opgroeiend genoot hij van klassieke muziek en speelde hij viool. Een verhaal dat Einstein graag over zijn jeugd vertelde, was toen hij een magnetisch kompas tegenkwam. De onveranderlijke noordwaartse zwaai van de naald, geleid door een onzichtbare kracht, maakte diepe indruk op hem als een kind. Het kompas overtuigde hem dat er 'iets achter de dingen moest zijn, iets diep verborgen'.

Zelfs als een kleine jongen was Einstein zelfvoorzienend en attent. Volgens één account was hij een langzame prater, die vaak pauzeerde om te overwegen wat hij vervolgens zou zeggen. Zijn zus vertelde over de concentratie en het doorzettingsvermogen waarmee hij kaartenhuizen zou bouwen.

Einstein's eerste taak was die van patentmedewerker. In 1933 trad hij toe tot het personeel van het nieuw opgerichte Institute for Advanced Study in Princeton, New Jersey. Hij aanvaardde deze positie voor het leven en leefde daar tot zijn dood. Einstein is waarschijnlijk bekend bij de meeste mensen vanwege zijn wiskundige vergelijking over de aard van energie, E = MC2.

E = MC2, licht en warmte

De formule E = MC2 is waarschijnlijk de meest beroemde berekening uit de speciale relativiteitstheorie van Einstein. De formule stelt in principe dat energie (E) gelijk is aan massa (m) maal de snelheid van het licht (c) in het kwadraat (2). In wezen betekent dit dat massa slechts één vorm van energie is. Omdat de snelheid van het licht in het kwadraat een enorm aantal is, kan een kleine hoeveelheid massa worden omgezet in een fenomenale hoeveelheid energie. Of als er veel energie beschikbaar is, kan wat energie worden omgezet in massa en een nieuw deeltje worden gemaakt. Nucleaire reactoren werken bijvoorbeeld omdat nucleaire reacties kleine hoeveelheden massa omzetten in grote hoeveelheden energie.

Einstein schreef een paper gebaseerd op het nieuwe begrip van de structuur van het licht. Hij betoogde dat licht kan werken alsof het uit afzonderlijke, onafhankelijke energiedeeltjes bestaat, vergelijkbaar met deeltjes van een gas. Een paar jaar eerder bevatte het werk van Max Planck de eerste suggestie van afzonderlijke deeltjes in energie. Einstein ging echter veel verder en zijn revolutionaire voorstel leek in tegenspraak met de algemeen aanvaarde theorie dat licht bestaat uit soepel oscillerende elektromagnetische golven. Einstein liet zien dat lichtquanta, zoals hij de energiedeeltjes noemde, zou kunnen helpen om de fenomenen te verklaren die door experimentele fysici worden bestudeerd. Hij legde bijvoorbeeld uit hoe licht elektronen uit metalen werpt.

Hoewel er een bekende kinetische energietheorie was die warmte verklaarde als een effect van de onophoudelijke beweging van atomen, was het Einstein die een manier voorstelde om de theorie aan een nieuwe en cruciale experimentele test te onderwerpen. Als kleine maar zichtbare deeltjes in een vloeistof waren gesuspendeerd, betoogde hij, zou het onregelmatige bombardement door de onzichtbare atomen van de vloeistof ervoor moeten zorgen dat de gesuspendeerde deeltjes in een willekeurig jitterpatroon bewegen. Dit moet met een microscoop waarneembaar zijn. Als de voorspelde beweging niet wordt gezien, zou de hele kinetische theorie in groot gevaar zijn. Maar zo'n willekeurige dans van microscopische deeltjes was al lang geleden waargenomen. Met de in detail gedemonstreerde beweging had Einstein de kinetische theorie versterkt en een krachtig nieuw hulpmiddel gecreëerd voor het bestuderen van de beweging van atomen.