Vďaka Einsteinovi máme aj GPS, z matematiky nikdy neprepadol

Jeho teóriu relativity, rovnicu E = mc² a fotku s vyplazeným jazykom pozná asi každý. Podobne ako v prípade iných vedeckých géniov (ako bol napríklad Charles Darwin), aj u Alberta Einsteina platí, že jeho myšlienky prerástli úzke pole vedeckého odboru, ktorému sa venoval, a stali sa verejným artiklom formujúcim dejiny.

Kombinácia vedeckého génia, ktorý dumá nad základnými zložkami nášho vesmíru a vraví veci, ktoré pre bežného človeka znejú nepochopiteľne, záhadne a protiintuitívne, ale predsa priťahujú; Žida s pohnutým osudom človeka, ktorý musel ujsť z vlasti pred nacistickým prenasledovaním; a zároveň svojráznej postavičky, ktorá na nás vyplazuje jazyk alebo nenávidí ponožky, ktoré si nikdy neoblieka (a podľa slov jeho sekretárky Helen Dukasovej ani na návštevu amerického prezidenta Franklina D. Roosevelta v Bielom dome), ľudí jednoducho fascinuje.

V roku 1999 ho časopis TIME označil za osobnosť minulého storočia. V sobotu 18. apríla uplynulo presne 60 rokov, čo tento velikán zomrel.

Začiatky

V roku 1900 ukončil štúdium na Spolkovej vysokej technickej škole v Zürichu. Túžil vyučovať na škole, dva roky si hľadal miesto, ale nedostal ho. Nie preto, že by neovládal matematiku (mimochodom, nikdy z nej neprepadol, veď už v 12 rokoch riešil zložité problémy aplikovanej matematiky), ale pre svoje správanie.

„Išlo hlavne o jeho chybu. Nebol ukážkovým študentom,“ povedal historik Matt Stanley z New York University. „Bol nezdvorilý k profesorom a nechodil na prednášky, lebo vedel, že skúšky aj tak urobí. Keď potom žiadal o odporúčania, nedostal ich.“

V roku 1902 začal pracovať ako úradník na patentovom úrade vo švajčiarskom Berne. Jeho úlohou bolo posudzovať význam patentových prihlášok vynálezov. Láska k fyzike a matematike ho však neopustili.

„Zázračný rok“ 1905 

Rok 1905 bol pre Einsteina „zázračný (annus mirabilis)“. Mal iba 26 rokov, dokončil doktorát a publikoval viacero prác – okrem iného o fotoelektrickom jave, za ktorý dostal v roku 1921 Nobelovu cenu za fyziku, alebo o špeciálnej teórii relativity. Tie zmenili náš pohľad na fungovanie vesmíru.

Podľa špeciálnej teórie relativity platí, že rýchlosť svetla je pre každého konštantná. Ak je to tak, potom čas a priestor nie sú absolútne, ale subjektívne. Napríklad 30-metrová loď, ktorá sa vesmírom rúti rýchlosťou 99,99 percenta rýchlosti svetla, bude pre nehybného pozorovateľa 100-krát menšia, ale pre pasažiera na lodi bude stále rovnako dlhá.

Možno ešte zvláštnejšie pre naše uši znie, že so stúpajúcou rýchlosťou plynie čas pomalšie. Ak by ste napríklad na lodi, ktorá sa pohybuje takmer rýchlosťou svetla, odleteli na vzdialenú planétu a potom sa vrátili späť na Zem, boli by ste mladší ako ľudia, ktorí tu zostali.

Aj hmotnosť závisí od rýchlosti: platí, že čím je objekt rýchlejší, tým je ťažší. Z toho dôvodu nemôže žiadna raketa dosiahnuť rýchlosť svetla, pretože jej hmotnosť by rástla donekonečna. Tento vzťah medzi hmotnosťou a rýchlosťou vyjadruje slávna rovnica E = mc² (energia = hmotnosť x rýchlosť svetla vo vákuu²).

Hoci si to bežne neuvedomujeme, Einsteinove objavy pomohli vzniku mnohých moderných technológií. Vezmime si takú GPS navigáciu. Satelity na obežnej dráhe Zeme sa síce nepohybujú rýchlosťou svetla, ale stále je to dosť rýchlo – 10-tisíc km/h. To spôsobuje dilatáciu, čiže spomaľovanie času v hodnote 4 mikrosekundy za deň. Keď k tomu pripočítame účinok gravitácie, číslo stúpne až na 7 mikrosekúnd (1 mikrosekunda = milióntina sekundy).

Možno sa nám to nezdá veľa, ale ak by sme tieto poznatky vychádzajúce z teórie relativity nebrali do úvahy, už po jednom dni by nám zariadenie s GPS hlásilo, že napríklad pumpa, ktorá je od nás v skutočnosti vzdialená 0,8 km, sa nachádza až vo vzdialenosti 8 km.

Pred nástupom nacistov

Po publikovaní uvedených prác sa mladému bádateľovi podarilo etablovať v akademickej obci. Pracoval na viacerých univerzitách v Zürichu, Prahe a Berlíne, kde žil do roku 1933.

Išlo o búrlivé obdobie. Prebiehala prvá svetová vojna, nemecká monarchia zanikla a nahradila ju Weimarská republika postihnutá ťaživými vojnovými reparáciami. Menila sa mapa Európy a sveta.

Aj v osobnom živote Einsteina sa diali veci. Po 16 rokoch manželstva sa v roku 1919 rozviedol so študentskou láskou Milevou Maričovou, s ktorou mal tri deti – dvoch synov a dcéru Lieserl. O ňu nejavil Einstein žiaden záujem. Čoskoro po narodení ju dali na adopciu. Nestýkali sa.

Necelé 4 mesiace po rozvode sa Einstein oženil znovu, tentokrát so svojou sesternicou Elsou.

V Spojených štátoch verejným intelektuálom

Po nástupe nacistov k moci v roku 1933 odišiel Einstein, ktorý bol židovského pôvodu, do USA. Tam žil až do smrti v roku 1955.

V Spojených štátoch sa intenzívne politicky angažoval. Nevystupoval však len ako protivojnový aktivista, čo je o ňom všeobecne známe, ale aj ako aktívny bojovník proti predsudkom a rasizmu.

Einstein, ktorý unikol z Nemecka pred nacistickým prenasledovaním, bol obzvlášť citlivý na delenie ľudí na „lepších“ a „horších“. Lenže v New Jersey, kde sa usadil, boli v tom čase rasovo segregované školy či divadlá. A na univerzitu v Princetone, kde vyučoval, sa černosi nesmeli hlásiť vôbec.

Preto podporoval organizácie, ktoré hájili ich práva. Keď v roku 1937 odmietol hotel v Princetone ubytovať opernú divu Marian Anderson pre farbu jej pleti, ubytoval ju vo svojom dome. Ich priateľstvo pretrvalo až do jeho smrti.

Jeho najpamätnejším politickým aktom je takzvaný Einsteinov-Szilárdov list, ktorý vznikol tesne pred začiatkom druhej svetovej vojny a bol adresovaný americkému prezidentovi Franklinovi D. Rooseveltovi.

List upozorňoval na nebezpečenstvo možnosti vývinu atómovej bomby nacistickým Nemeckom a nabádal Spojené štáty na spustenie vlastného jadrového programu. Americká vláda reagovala na výzvu kladne a postupom času spustila projekt Manhattan, ktorý viedol k vývoju atómových bômb.

Samotný Einstein sa však výskumu nezúčastnil a po ich zhodení na japonské mestá Hirošima a Nagasaki v auguste roku 1945, ktoré si vyžiadalo desaťtisíce obetí, sa vyjadril, že išlo o katastrofálny krok. Počas zvyšku svojho života loboval za zákaz ich používania.

V čase, keď naplno zúrila „studená vojna“, podpísal v roku 1955 – bolo to tesne pred jeho smrťou – Russellov-Einsteinov manifest, ktorý upozorňoval na nebezpečenstvá jadrových zbraní a vyzýval svetových lídrov, aby hľadali mierové riešenia medzinárodných konfliktov.

Po smrti

Albert Einstein zomrel 18. apríla 1955 v nemocnici v Princetone. Prial si, aby jeho telo nepodrobili výskumu. „Zanechal inštrukcie, ako zaobchádzať s jeho pozostatkami. Chcel ich nechať spáliť na popol a v tajnosti rozprášiť, aby tak odradil modlárov či ctiteľov,“ napísal Brian Burrel v knihe Pohľadnice z múzea mozgu.

Jeho prianie sa celkom nesplnilo. Patológ Thomas Harvey, ktorý vykonal pitvu, totiž Einsteinov mozog vybral, naložil do formaldehydu a v suteréne svojho domu po dve desaťročia ukrýval. V roku 1978 sa mozog „našiel“. V roku 2010 ho Harveyovi dediči venovali Národnému múzeu zdravia a medicíny, spolu so 14 do tej doby nezverejnenými fotografiami.

Tie boli v ostatnom období podrobené intenzívnemu výskumu. V roku 2013 vznikla štúdia, ktorá porovnávala svorové teleso – zhluk vlákien spájajúci obe mozgové hemisféry – Einsteinovho mozgu tak, ako bolo zachytené na fotkách, s inými svorovými telesami bežných ľudí vo veku okolo 76 rokov (teda vo veku, keď Einstein zomrel) a okolo 26 rokov, keď mal „zázračný rok“ plný fantastických objavov.

Ukázalo sa, že Einsteinovo svorové teleso bolo na viacerých miestach hrubšie, čo by mohlo znamenať, že medzi oboma hemisférami jeho mozgu bolo oveľa viac prepojení. Iný výskum naznačuje, že sa u Einsteina vyskytoval oveľa väčší počet takzvaných gliálnych podporných buniek mozgového tkaniva. Jeho mozog bol teda v určitých ohľadoch skutočne špecifický.