16-vuotiaana Albert Einstein kirjoitti esseen eetteristä – salaperäisestä aineesta, jota tiede piti välttämättömänä valon selittämiseksi. Se oli hänen ensimmäinen askeleensa kohti elämää, joka oli täynnä kysymyksiä ja löytöjä.
Sisällysluettelo
Useimmissa tapauksissa suuret tiedemiehet eivät synny neroina, vaan heidät muovaavat aika, virheet, lukeminen, kysymykset ja jatkuva intohimo maailman tutkimiseen. Albert Einsteinilla, yhdellä kaikkien aikojen tunnetuimmista fyysikoista, oli myös oma hetki . 16-vuotiaana hän kirjoitti tieteellisen esseen, joka, vaikka sitä ei julkaistu lehdissä, antaa käsityksen siitä, miten hän ajatteli, mikä häntä kiinnosti ja kuinka hän oli jo alkanut haastaa joitakin aikansa vakiintuneita käsityksiä. Teos ei ole yhtä tunnettu kuin hänen väitöskirjansa, mutta sillä on tärkeä merkitys.
Tämä essee, joka on vähän tunnettu jopa nuoren Einsteinin tutkijoiden keskuudessa, joka jätti meille niin suuren panoksen jokapäiväiseen elämään, on omistettu 1800-luvun fysiikan keskeiselle aiheelle: eetterille. Salaperäinen näkymätön aine, jonka uskottiin täyttävän avaruuden ja mahdollistavan valon ja sähkömagneettisten aaltojen leviämisen. Tekstissään Einstein uskalsi pohtia, esittää hypoteeseja ja kuvitella kokeita. Hän ei ollut vielä vallankumouksellinen, mutta ajatteli jo itsenäisesti ja hallitsi logiikan, intuition sekä rohkeuden ja kekseliäisyyden yhdistelmän, jotka tulisivat olemaan hänelle ominaisia koko elämänsä ajan.
Uteliainen teini, joka tutki kompasseja
Essee on kirjoitettu noin vuonna 1895, kun Einstein oli vasta 16-vuotias. Vaikka hän oli loistava oppilas, hänen koulunkäyntinsä ei sujunut aivan ongelmitta. Hän tunsi voimakasta vastenmielisyyttä autoritaarista opetusta kohtaan ja halusi oppia itsenäisesti, omassa tahdissaan, uteliaisuutensa ohjaamana eikä virallisen opetussuunnitelman mukaan. Kotona olosuhteet olivat kuitenkin ihanteelliset ruokkimaan hänen levotonta mieltään.
Einsteinien perhe omisti sähkötekniikka-alan yrityksen. Hänen setänsä Jakob oli insinööri, ja Albert oli jo varhaisesta iästä lähtien ympäröity patentteja, laitteita, keloja ja teknisiä keskusteluja. Yksi hänen varhaisimmista muistoistaan oli, kuinka hän ihmeissään tarkkaili kompassia, joka pysyi suunnassaan, vaikka mikään näkyvä ei näyttänyt liikuttavan sitä . Tämä kokemus, kuten hän itse myöhemmin kertoi, jätti syvän jäljen hänen sieluunsa.
Essee eetteristä… jossa ei mainita Maxwellia
Käsikirjoitus lähetettiin hänen setälleen Caesar Kohille, joka ei todennäköisesti ollut sen ainoa lukija. Joidenkin tietojen mukaan Einstein jopa antoi käsikirjoitetun kopion perheensä ystävälle , jossa hän ylpeänä esitti ideansa. Valittu aihe oli kunnianhimoinen: eetterin käyttäytyminen magneettikenttien läsnä ollessa. Tuolloin monet fyysikot pitivät vielä eetteriä korvaamattomana väliaineena selittämään valon ja sähkömagneettisten aaltojen leviämistä.
Einstein oletti, että eetteri on joustava väliaine, eräänlainen läpinäkyvä geeli, joka täyttää koko avaruuden. Hänen ajatuksensa mukaan staattiset magneettikentät ovat tämän väliaineen pysyvän muodonmuutoksen muotoja. Tämä johti hänet mielenkiintoiseen ennusteeseen: jos sähkömagneettinen aalto (esimerkiksi valo) leviää staattisen magneettikentän läpi, sen nopeus voi muuttua .
Tämä yksityiskohta on varsin hämmästyttävä, koska nuori Einstein ei ollut vielä sisällyttänyt Maxwellin teoriaa malliinsa, joka tuolloin jo kuvasi sähkömagnetismin peruslakeja. Maxwellille valon nopeus oli vakio, joka ei riippunut ympäristöstä. Näin ollen Einstein esitti tietämättään hypoteesin, jonka hän myöhemmin auttoi korjaamaan ja muotoilemaan uudelleen.
Fyysikko, jolla oli ikäisekseen poikkeuksellisen kehittynyt lahjakkuus, mutta menetelmällinen
Vaikka essee ei ole säilynyt kokonaan, siitä on säilynyt muutamia lainauksia ja yhteenvetoja Einsteinin läheisistä elämäkerroista ja lähteistä. On hämmästyttävää, että nuoruudestaan huolimatta hän ei tyytynyt esittämään hajanaisia ideoita ja epämääräisiä pohdintoja . Hän ehdotti kokeellista lähestymistapaa: hän ehdotti tutkimaan, miten eetteri deformoituu magneettikenttien läsnä ollessa ja miten tämä vaikuttaa aaltojen leviämiseen.
Lisäksi hän käytti teoreettisia argumentteja, kuten symmetrian periaatteita, ja puhui luotettavien hypoteesien (”turvallisten käsitysten”) asettamisen tärkeydestä ennen minkäänlaisten kvantitatiivisten tutkimusten suorittamista. Toisin sanoen, hän osoitti kypsää ajattelua, jossa yhdistyi fyysinen intuitio ja tieteellinen menetelmä.
Ympäristön vaikutus
Yksi tämän kauden avainhahmoista oli Max Talmie , nuori lääketieteen opiskelija, josta tuli Einsteinin perheen ystävä. Useiden vuosien ajan Max antoi Albertille tieteellisiä populaarikirjoja, joissa käsiteltiin ajan uusimpia teorioita. Juuri hänen ansiostaan Einstein löysi kirjoja, kuten Aaron Bernstein, jonka selitykset avaruuden ja ajan luonteesta tekivät häneen syvän vaikutuksen.
Toisaalta myös perheympäristö auttoi häntä soveltamaan lukemaansa käytäntöön. On tiedossa, että hän ratkaisi isänsä yrityksen teknisen ongelman, joka liittyi monimutkaiseen koneeseen , ollessaan vielä oppilas Luitpoldin lukioissa Münchenissä. Hän selitti myös luokkatovereilleen, kuinka puhelin toimii – tuolloin vielä uusi laite.
Kadonnut, mutta merkityksellinen essee
Tämä ensimmäinen tieteellinen essee ei koskaan julkaistu lehdessä eikä sisällytetty viralliseen kokoelmaan, mutta sitä siteerataan useissa lähteissä, kuten elämäkerroissa ja historiallisissa arkistoissa. Jotkut yksityiskohdat on vahvistettu kirjeillä ja todistuksilla, mukaan lukien Einsteinin muistiinpano, jossa hän myönsi katuvansa joitakin tekstissä esitettyjä ajatuksia.
Silti, vaikka asiakirja on kadonnut tai epätäydellinen, sen arvo ei ole niinkään sen teknisessä sisällössä vaan siinä, mitä se paljastaa nuoren Einsteinin persoonallisuuden kehityksestä. 16-vuotiaana pystyin jo ajattelemaan vapaasti, kuvittelemaan uusia mahdollisuuksia ja uskaltamaan esittää kysymyksiä, joihin ei vielä ollut vastauksia.
Mitä tämä essee kertoo meille tulevasta Einsteinista?
Tässä tarinassa on jotain syvästi inspiroivaa. Se muistuttaa meitä siitä, että myös nerot ovat aloittaneet uteliaina teini-ikäisinä , joskus erehtyen, mutta aina motivoituneina ymmärtämään. Nuori Einstein ei vielä tiennyt, että muutaman vuoden kuluttua hän tuhoaisi sen eteerisen idean, jota hän yritti mallintaa esseessään. Hänen vuonna 1905 muotoilemansa erityinen suhteellisuusteoria sulki eteerisen kokonaan pois fyysisenä väliaineena. Valon nopeus olisi nyt absoluuttinen vakio.
Mutta saavuttaakseen tämän, hänen piti ensin tehdä virheitä, ajatella vapaasti ja tutkia mahdollisia polkuja . Tämä nuoruuden essee ei ollut mestariteos, mutta se oli siemen. Todiste siitä, että tieteellinen ajattelu syntyy rohkeudesta ja halusta ylittää jo tunnetun tiedon rajat.
Esimerkki nuorille (ja ei niin nuorille)
Nykyään, aikana, jolloin tieteelliset saavutukset näyttävät tavalliselle kansalaiselle saavuttamattomilta, tämä tarina voi opettaa meille jotain: meillä kaikilla on oikeus ajatella, tehdä virheitä ja esittää rohkeita kysymyksiä . Einstein ei aluksi tiennyt kaikkia vastauksia. Mutta hän osasi seurata uteliaisuuttaan eikä tyytynyt toistamaan jo kirjoitettua.
Ja tämä on ehkä yksi arvokkaimmista opetuksista, jonka hänen ensimmäinen essee jättää meille, jopa arvokkaampi kuin mikään kaava.
