Legendaarinen tiedemies Albert Einstein (1879 - 1955) sai maailmanlaajuisesti näkyvyyttä vuonna 1919 sen jälkeen kun britit tähtitieteilijät vahvistivat ennusteet Einsteinin yleisestä suhteellisuusteoriasta mittauksilla, jotka tehtiin kokonaispimennyksen aikana. Einsteinin teoriat laajensivat fyysikko Isaac Newtonin 1700-luvun lopulla muotoilemiin universaalilakiin.
Ennen E = MC2
einstein syntyi Saksassa vuonna 1879. Kasvatessaan hän nautti klassisesta musiikista ja soitti viulua. Yksi tarina, jota Einstein halusi kertoa lapsuudestaan, oli, kun hän törmäsi magneettiseen kompassiin. Neulan muuttumaton pohjoiseen suuntautuva heilahdus näkymättömän voiman ohjaamana teki hänestä syvällisen vaikutuksen lapsena. Kompassi vakuutti hänet siitä, että asioiden takana oli oltava jotain, jotain syvästi piilotettua.
Jo pienenä poikana Einstein oli omavarainen ja huomaavainen. Yhden tilin mukaan hän oli hidas puhuja, usein taukoa harkitsemaan, mitä sanoisi seuraavaksi. Hänen sisarensa kertoi keskittyvyydestä ja sinnikkyydestä, jolla hän rakensi korttirakennuksia.
Einsteinin ensimmäinen työ oli patentinhoitaja. Vuonna 1933 hän liittyi hiljattain perustetun syventävän instituutin henkilökuntaan Princetonissa, New Jerseyssä. Hän hyväksyi tämän aseman koko elämän ajan ja asui siellä kuolemaansa asti. Einstein on todennäköisesti tuttu useimmille ihmisille matemaattisesta yhtälöstään energian luonteesta, E = MC2.
E = MC2, valo ja lämpö
Kaava E = MC2 on luultavasti tunnetuin laskelma vuodesta Einsteinin erityinen suhteellisuusteoria. Kaavassa todetaan periaatteessa, että energia (E) on yhtä suuri kuin massa (m) kertaa valon nopeuden (c) neliö (2). Pohjimmiltaan se tarkoittaa, että massa on vain yksi energian muoto. Koska valon nopeus neliössä on valtava määrä, pieni määrä massaa voidaan muuntaa ilmiömäiseksi energiamääräksi. Tai jos käytettävissä on paljon energiaa, osa energiasta voidaan muuntaa massaksi ja luoda uusi hiukkas. Esimerkiksi ydinreaktorit toimivat, koska ydinreaktiot muuntavat pienet määrät massaa suuriksi määrin energiaa.
Einstein kirjoitti paperin, joka perustuu valon rakenteen uuteen ymmärrykseen. Hän väitti, että valo voi toimia ikään kuin se koostuisi erillisistä, itsenäisistä energiahiukkasista, jotka ovat samanlaisia kuin kaasun hiukkaset. Muutama vuosi ennen Max Planckin työ oli sisältänyt ensimmäisen ehdotuksen erillisistä hiukkasista energiassa. Einstein kuitenkin ylitti tämän, ja hänen vallankumouksellinen ehdotuksensa näytti olevan ristiriidassa yleisesti hyväksytyn teorian kanssa, jonka mukaan valo koostuu sujuvasti värähtelevistä sähkömagneettisista aalloista. Einstein osoitti, että valokvantit, joita hän kutsui energian hiukkasiksi, voisivat auttaa selittämään kokeellisten fyysikkojen tutkimia ilmiöitä. Hän selitti esimerkiksi, kuinka valo työntää elektroneja metalleista.
Vaikka oli olemassa tunnettu kineettisen energian teoria, joka selitti lämmön lakkaamattoman vaikutuksena Atomien liikkeessä, Einstein ehdotti tapaa saattaa teoria uuteen ja ratkaisevaan kokeelliseen testata. Jos pienet, mutta näkyvät hiukkaset suspendoitiin nesteeseen, hän väitti epäsäännöllisen pommituksen nesteen näkymättömien atomien tulisi aiheuttaa suspendoituneiden hiukkasten liikkumisen satunnaisella värinällä kuvio. Tämän tulisi olla havaittavissa mikroskoopin kautta. Jos ennustettua liikettä ei nähdä, koko kineettinen teoria olisi vakavassa vaarassa. Mutta tällaista mikroskooppisten hiukkasten satunnaista tanssia oli jo kauan sitten havaittu. Yksityiskohtaisesti osoitetulla liikkeellä Einstein oli vahvistanut kineettista teoriaa ja luonut tehokkaan uuden työkalun atomien liikkumisen tutkimiseksi.