アルバート・アインシュタイン：伝記、理論、引用

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1939年頃のアルバートアインシュタインの肖像。

（画像：©MPI / Getty Images）

アルバートアインシュタインは、20世紀で最も影響力のある科学者の1人としてしばしば引用されます。彼の研究は、天文学者が重力波から水星の軌道まですべてを研究するのを助け続けています。

特別な相対論を説明するのに役立つ科学者の方程式– E = mc ^ 2 –は、その基礎となる物理学を理解していない人の間でも有名です。アインシュタインはまた、彼の一般相対性理論（重力の説明）と光電効果（特定の状況下での電子の振る舞いを説明する）で知られています。後者に関する彼の研究は、1921年にノーベル物理学賞を受賞した。

アインシュタインはまた、宇宙のすべての力を単一の理論、またはすべての理論に統一しようとしても無駄であり、彼は死の際にまだ取り組んでいた。

早い時期

アインシュタインは1879年3月14日、ドイツのウルムに生まれました。この町の人口は現在、120,000人を超えています。彼の家が立っていた小さな記念碑があります（第二次世界大戦中に破壊されました）。家族は彼の生後まもなくミュンヘンに引っ越し、その後父親が自分の事業の運営に問題に直面したときにイタリアに引っ越しました。アインシュタインの父ヘルマンは電気化学工場を経営し、母親のポーリンはアルバートと妹のマリアの面倒を見ていた。

アルバートアインシュタイン学者のハンスヨーゼフキュッパー氏によると、アインシュタインは、2つの「不思議」が彼の初期に深く影響を与えたと彼の回想録に書いているでしょう。若いアインシュタインは、5歳のときに彼の最初の不思議（コンパス）に遭遇しました。見えない力針をそらすことができます。これは、目に見えない力に終始魅了されることになります。 2つ目の不思議は、12歳のときに幾何学の本を発見し、彼がそれを「神聖な幾何学の本」と呼んで崇拝したときでした。

一般的な信念に反して、若いアルバートは良い学生でした。彼は物理学と数学に優れていたが、他の科目ではより「適度な」生徒であったと、キュッパーは彼のウェブサイトに書いた。しかし、アインシュタインは一部の教師の権威主義的な態度に反抗し、16歳で学校を中退しました。彼は後にチューリッヒのスイス連邦工科大学の入学試験を受け、物理学と数学の成績は優秀でしたが、他の領域は平均以下であり、彼は試験に合格しませんでした。意欲的な物理学者は知識のギャップを埋めるために追加のコースを取り、1896年にスイスポリテクニックに入学し、1901年に物理学と数学を教えるために彼の卒業証書を受け取りました。

しかし、ノーベル賞の伝記によると、アインシュタインは教育的立場を見つけることができず、1901年にベルン特許事務所で働き始めました。特許出願の分析の合間に、彼が特別な相対性理論およびその他の物理学の分野で彼の研究を発展させたのはその後のことでした。

アインシュタインは1903年にチューリッヒ出身の愛人であるミレーバマリックと結婚しました。彼らの子供であるハンスアルバートとエデュアルドは1904年と1910年に生まれました。。）アインシュタインは、1919年に、そしてすぐにエルザレーウェンタールと結婚した後、マリックと離婚しました。レーウェンタールは1933年に亡くなりました。

キャリアのハイライト

アインシュタインの経歴は彼を複数の国に送りました。彼は1905年にチューリッヒ大学で博士号を取得し、その後チューリッヒ（1909）、プラハ（1911）、そしてチューリッヒ（1912）で教授の職に就きました。次に、彼はベルリンに移り、カイザーヴィルヘルムフィジカルインスティテュートのディレクターおよびベルリン大学の教授（1914年）となりました。彼はまたドイツ市民になった。

あアインシュタインの仕事の主要な検証 1919年、王立天文学会の幹事であるアーサーエディントン卿がアフリカへの遠征を主導し、皆既日食の際の星の位置を測定しました。グループは、太陽の周りの光の曲がりのために星の位置がずれていることを発見しました。（2008年、BBC / HBOプロダクションは「アインシュタインとエディントン」のストーリーを劇化しました。）

アインシュタインは1933年までドイツに留まり、独裁者アドルフ・ヒトラーが権力を握った。その後、物理学者は彼のドイツ市民権を放棄し、プリンストンで理論物理学の教授になるために米国に移った。彼は1940年に米国市民となり、1945年に引退しました。

アインシュタインは、晩年を通じて物理学コミュニティで活発に活動し続けました。 1939年に彼は有名にフランクリン・D・ルーズベルト大統領への手紙を書いたウランが原子爆弾に使用される可能性があることを警告する。

アインシュタインの人生の後半に、彼は物理学者ニールスボーアとの一連の私的な議論に従事しました量子論の妥当性。ボーアの理論はその日を開催し、アインシュタインは後に彼自身の計算に量子論を組み込んだ。

アインシュタインの脳

アメリカ自然史博物館（AMNH）によると、アインシュタインは1955年4月18日に大動脈瘤で亡くなりました。心臓の近くで血管が破裂しました。アインシュタインは手術を受けたいかと尋ねられたとき、拒否しました。「行きたいときに行きたい」と彼は言った。「人工的に寿命を延ばすことは無味です。私は自分の分担をしました。今がその時です。私はエレガントにそれを行います。」

アインシュタインの遺体-とにかくそのほとんどは火葬されました。 AMNHによれば、彼の遺灰は非公開の場所に散らばっていた。しかし、2015年のコラムでアインシュタインの脳について書いたマットブリッツによると、プリンストン病院の医師、トーマスハーベイは、明らかに許可なく解剖を行い、アインシュタインの脳と眼球を摘出していました。今日見つけた.

Harveyは脳組織の何百もの薄いセクションをスライスして顕微鏡のスライドに配置し、いくつかの角度から脳の14枚の写真を撮りました。カンザス州ウィチタに移動したとき、彼は脳組織、スライド、および画像を携帯しました。カンザス州のウィチタでは、生物学的検査ラボの医療監督者でした。 [画像ギャラリー：アインシュタインの脳]

次の30年間、ハーベイは数枚のスライドを要求した他の研究者に送りましたが、残りの脳を2つのガラス瓶に入れ、時にはビールクーラーの下のサイダーボックスに入れました。アインシュタインの脳の話は、ハーベイと彼の同僚が彼らの研究結果をジャーナルに発表した1985年までほとんど忘れられていました実験神経学..

ハーヴェイは1988年にコンピテンシー試験に合格せず、彼の医療免許は取り消されたとブリッツは書いた。ハーベイは結局、脳の旅が始まったプリンストン病院に脳を寄付しました。ハーベイは2007年に亡くなりました。アインシュタインの脳の破片現在、フィラデルフィアのミュッター美術館にいます。

研究が発見したもの

Harveyの1985年の研究著者は、アインシュタインの脳には、ニューロン（神経細胞）あたりのグリア細胞（神経系をサポートおよび絶縁する細胞）の数が、調査した他の脳よりも多いと報告しています。彼らはそれがニューロンがより高い代謝の必要性を持っていることを示すかもしれないと結論を下しました-言い換えれば、アインシュタインの脳細胞はより多くのエネルギーを必要としそして使用しました、それが彼がそのような高度な思考能力と概念的スキルを持っていた理由であったかもしれません。

しかし、他の研究者はその研究に関するいくつかの問題を指摘しました、エリック・H・チャドラーによると、ワシントン大学の神経科学者。まず、たとえば、研究で使用された他の脳はすべてアインシュタインの脳よりも若かった。第2に、「実験グループ」には、アインシュタインという1つの主題しかありませんでした。これらの解剖学的差異が他の人に見られるかどうかを確認するには、追加の研究が必要です。そして第三に、アインシュタインの脳のほんの一部だけが研究されました。

1996年にジャーナルで発表された別の研究神経科学の手紙、アインシュタインの脳の重さはわずか1,230グラムで、平均的な成人男性の脳（約1,400 g）よりも少ないことがわかりました。また、科学者の大脳皮質は5つの対照脳よりも薄かったが、ニューロンの密度は高かった。

2012年にジャーナルBrainで発表された研究は、アインシュタインの脳が灰白質の余分な折りたたみ、意識的な思考のサイト。特に、抽象的な思想と計画に結びついた領域である前頭葉は、異常に精巧な折りたたみがありました。

アインシュタインの科学的遺産

物理学におけるアインシュタインの遺産は重要です。以下は、彼が開拓した主要な科学的原則の一部です。

特殊相対性理論: アインシュタインは、物理法則は加速されていない限り、すべてのオブザーバーで同一であることを示しました。しかし光の速度観測者がどんな速度で移動していても、真空中は常に同じです。この作品は、時空が現在時空と呼ばれるものにリンクされているという彼の認識につながりました。したがって、ある観察者が見たイベントは、別の観察者が別の時間に見ることもできます。

一般相対性理論：これは重力の法則の再定式化でした。 1600年代にはニュートンは、2つの物体間で重力がどのように機能するかを概説する3つの運動法則を策定しました。それらの間の力は、各オブジェクトの大きさ、およびオブジェクトの距離に依存します。アインシュタインは、時空について考えるとき、巨大な物体が時空に歪みを引き起こすと判断しました（トランポリンに重いボールを置くなど）。大きなボールに向かって回転する大理石のように、他のオブジェクトが時空の歪みによって作成された「ウェル」に落ちると、重力が作用します。一般相対性理論は実験で2019年に最近の主要なテストに合格しました超大質量ブラックホールを含む天の川の中心に。

光電効果：1905年のアインシュタインの研究は、当時一般的に考えられていたように、光は単一の波だけではなく、粒子のストリーム（光子）として考えられるべきであると提案しました。彼の研究は、科学者がこれまで説明することができなかった奇妙な結果を解読するのに役立ちました。

統一場理論：アインシュタインは晩年の多くを電磁気学と重力の分野を融合しようと費やしました。彼は成功しなかったが、彼の時代を先導していたかもしれない。他の物理学者はまだこの問題に取り組んでいます。

天文学のためのアインシュタインの遺産

アインシュタインの仕事には多くの応用がありますが、天文学で最も注目すべきものは次のとおりです。

重力波：2016年、レーザー干渉計重力波観測所（LIGO）が時空リップルを検出しました—別名重力波 —ブラックホールが地球から約14億光年衝突した後に発生しました。 LIGOはまた、2015年に重力波の初期検出を行いました。これは、アインシュタインがこれらの波紋が存在すると予測した1世紀後のことです。波はアインシュタインの一般相対性理論の側面です。

水星の軌道：水星は、そのサイズに比べて非常に巨大なオブジェクト（太陽）の近くを周回する小さな惑星です。その相対軌道が時空の曲率が水星の運動に影響を及ぼし、その軌道を変えていることを示すまで、その軌道は理解できませんでした。これらの変化により、数十億年以上にわたって、水星が太陽系から排出される可能性はわずかです（地球に衝突する可能性はさらに小さくなります）。

重力レンズ：これは、巨大なオブジェクト（銀河団やブラックホールなど）がその周りで光を曲げる現象です。望遠鏡でその領域を見ている天文学者は、光が曲がっているため、巨大な物体のすぐ後ろにある物体を見ることができます。これの有名な例は、アインシュタインの十字架、星座ペガサス：およそ4億光年離れた銀河は、クエーサーの光を曲げて、銀河の周りに4回現れるようにします。

ブラックホール: 2019年4月、Event Horizon望遠鏡は史上初のブラックホールの画像。写真は再び、ブラックホールが存在することだけでなく、円形の事象の地平線、つまり何も光でさえも逃げることができない点があることなど、一般相対性理論のいくつかの側面を確認しました。

追加のリソース：