Legendarisk vitenskapsmann Albert Einstein (1879 - 1955) fikk først verdensomspennende prominens i 1919 etter at britiske astronomer bekreftet spådommer om Einsteins generelle relativitetsteori gjennom målinger som ble gjort under en total formørkelse. Einsteins teorier utvidet universelle lover formulert av fysikeren Isaac Newton på slutten av det syttende århundre.
Før E = MC2
Einstein ble født i Tyskland i 1879. I oppveksten likte han klassisk musikk og spilte fiolin. En historie Einstein likte å fortelle om barndommen var da han kom over et magnetisk kompass. Nålens ufravikelige sving nordover, styrt av en usynlig styrke, imponerte ham dypt som barn. Kompasset overbeviste ham om at det måtte være "noe bak ting, noe dypt skjult."
Selv som liten gutt var Einstein selvforsynt og gjennomtenkt. I følge en beretning var han en langsom foredragsholder, og tok ofte pause for å vurdere hva han ville si videre. Søsteren hans ville fortelle konsentrasjonen og utholdenheten han bygde kort med.
Einsteins første jobb var patentansvarlig. I 1933 begynte han i staben på det nyopprettede Institute for Advanced Study i Princeton, New Jersey. Han godtok denne stillingen for livet, og bodde der til sin død. Einstein er sannsynligvis kjent for de fleste for sin matematiske ligning om energien, E = MC2.
E = MC2, lys og varme
Formelen E = MC2 er sannsynligvis den mest kjente beregningen fra Einsteins spesielle relativitetsteori. Formelen sier i utgangspunktet at energi (E) er lik masse (m) ganger lysets hastighet (c) kvadrat (2). I hovedsak betyr det at masse bare er en form for energi. Siden hastigheten på lyset i kvadratet er et enormt antall, kan en liten mengde masse konverteres til en fenomenal mengde energi. Eller hvis det er mye energi tilgjengelig, kan litt energi konverteres til masse og en ny partikkel kan opprettes. Atomreaktorer fungerer for eksempel fordi kjernefysiske reaksjoner omdanner små mengder masse til store mengder energi.
Einstein skrev et papir basert på den nye forståelsen av lysets struktur. Han argumenterte for at lys kan fungere som om det består av diskrete, uavhengige energipartikler som ligner på en gasspartikler. Noen år før, Max Plancks arbeid hadde inneholdt det første forslaget om diskrete partikler i energi. Einstein gikk imidlertid langt utover dette, og hans revolusjonerende forslag så ut til å motsi den universelt aksepterte teorien om at lys består av glatt svingende elektromagnetiske bølger. Einstein viste at lyskvanta, som han kalte energipartiklene, kunne bidra til å forklare fenomener som ble studert av eksperimentelle fysikere. For eksempel forklarte han hvordan lys slipper ut elektroner fra metaller.
Mens det var en kjent kinetisk energiteori som forklarte varme som en effekt av det uophørlige bevegelse av atomer, var det Einstein som foreslo en måte å sette teorien på til et nytt og avgjørende eksperimentelt test. Hvis bittesmå, men synlige partikler ble suspendert i en væske, hevdet han, det uregelmessige bombardementet av væskens usynlige atomer skal føre til at de suspenderte partiklene beveger seg i en tilfeldig pirring mønster. Dette skal kunne observeres gjennom et mikroskop. Hvis den predikerte bevegelsen ikke blir sett, ville hele kinetiske teorier være i alvorlig fare. Men en slik tilfeldig dans av mikroskopiske partikler var for lengst blitt observert. Med bevegelsen i detalj demonstrert, hadde Einstein forsterket den kinetiske teorien og laget et kraftig nytt verktøy for å studere atomer bevegelse.