Ο ιστότοπος Astrophysics Port σας παρουσιάζει τους μεγαλύτερους σύγχρονους επιστήμονες που με το έργο τους ανέπτυξαν την Αστρονομία και οδήγησαν την ανθρωπότητα ποιο κοντά στην λύση του μυστηρίου. Στο μεσοδιάστημα της έρευνα η ανθρωπότητα επωφελήθηκε επίσης από μια σειρά εφευρέσεων / ανακαλύψεων, οι οποίες δεν αποτελούσαν τον στόχο των ερευνητών εξαρχής.
Προφανώς και δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να ξεχάσουμε τους Έλληνες αστρονόμους και μαθηματικούς των αρχαίων χρόνων (καθώς και άλλων λαών), που έβαλαν την βάση της εφαρμοσμένης φυσικής. Ακολουθούν τα ονόματα Ελλήνων αρχαίων αστρονόμων: Ιππαρχος, Δημόκριτος, Πυθαγόρας, Αριστοτέλης, Ερατοσθένης, Θαλής, Ηρακλείδης, Αναξαγόρας.
Γαλιλαίος Γαλιλέι.
Ως καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Πίζας, ο Γαλιλαίος έπρεπε να διδάσκει την αποδεκτή θεωρία της εποχής του: ότι ο Ήλιος και όλοι οι υπόλοιποι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τη Γη. Αργότερα, στο Πανεπιστήμιο της Πάντοβα βρίσκεται απέναντι σε μια νέα θεωρία, που είχε προταθεί από το Νικόλαο Κοπέρνικο, ότι η Γη και όλοι οι υπόλοιποι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο.
Οι παρατηρήσεις του Γαλιλαίου με το νέο του τηλεσκόπιο τον έπεισαν για την ορθότητα της ηλιοκεντρικής θεωρίας του Κοπέρνικου. Η υποστήριξη της θεωρίας αυτής, ωστόσο, τον έφερε αντιμέτωπο με τη Ρωμαϊκή Καθολική Εκκλησία.
Το 1633, η Ιερά Εξέταση τον καταδίκασε για ιεροσυλία και τον ανάγκασε να αποκηρύξει τη στήριξή του στον Κοπέρνικο.
Τον καταδίκασε σε ισόβια φυλάκιση, αλλά εξαιτίας του προχωρημένου της ηλικίας του, του επέτρεψαν να εκτίσει την ποινή σε κατ' οίκον περιορισμό στη βίλα του έξω από τη Φλωρεντία. Η πρωτοτυπία του Γαλιλαίου ως επιστήμονος έγκειται στην ερευνητική του μέθοδο.
Αρχικά, περιόρισε τα προβλήματα σε μια απλή αλληλουχία όρων στη βάση της καθημερινής εμπειρίας και της κοινής λογικής. Στη συνέχεια, ανέλυσε αυτούς τους όρους και τους ανέπτυξε σύμφωνα με απλές μαθηματικές περιγραφές. Η επιτυχία με την οποία εφάρμοσε τη συγκεκριμένη τεχνική για την ανάλυση της κίνησης, άνοιξε το δρόμο για τα σύγχρονα μαθηματικά και την πειραματική φυσική.
Ο Ισαάκ Νεύτων χρησιμοποίησε το «Νόμο της Αδράνειας» του Γαλιλαίου, ως τη βάση για τον «Πρώτο Νόμο της Κίνησης». Ο Γαλιλαίος τυφλώθηκε στην ηλικία των 72 ετών. Το τελευταίο αποδίδεται συχνά στη ζημία που προκλήθηκε στα μάτια του από τις παρατηρήσεις του Ήλιου το 1613 με το τηλεσκόπιο. Στην πραγματικότητα, η τύφλωσή του οφείλεται σε έναν συνδυασμό καταρράκτη και γλαυκώματος.
Έφυγε από τη ζωή το 1642, τη χρονιά που γεννήθηκε ο Ισαάκ Νεύτων.
Νικόλαος Κοπέρνικος.
Όταν ο θείος του έγινε επίσκοπος του Φράουενμπουργκ, επίσης στην Πολωνία, ο Κοπέρνικος προσελήφθη στον καθεδρικό ναό. Εξασφάλισε με αυτό τον τρόπο ένα σταθερό εισόδημα, που του έδωσε τη δυνατότητα να σπουδάσει στην Ιταλία και, επιστρέφοντας να συνεχίσει το πάθος του: τη μελέτη του ουρανού.
Το ηλιοκεντρικό σύστημα
Δεν γνωρίζουμε πότε ακριβώς ο Κοπέρνικος έκρινε ότι το μοντέλο του για τον ουρανό και το ηλιακό σύστημα, εξηγούσε καλύτερα τις παρατηρήσεις που οι άνθρωποι έκαναν για χιλιάδες χρόνια. Γνωρίζουμε όμως ότι το 1514 έγραψε ένα σύντομο κείμενο που έδειξε σε λιγοστούς έμπιστους φίλους. Δεν τόλμησε όμως να το δημοσιεύσει. Σε αυτό δήλωνε αρκετά ξεκάθαρα ότι «το κέντρο της Γης δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος» και ότι «περιφερόμαστε γύρω από τον Ήλιο όπως κάθε άλλος πλανήτης». Επρόκειτο για αρκετά κατηγορηματικά συμπεράσματα και κατά τη διάρκεια των επόμενων τριών δεκαετιών, ο Κοπέρνικος εργάστηκε σιωπηρά πάνω στη θεωρία του σύμφωνα με την οποία ο Ήλιος και όχι η Γη, είναι το κέντρο του Σύμπαντος. Παρότι αφιέρωσε πολλές ώρες στην παρατήρηση του ουρανού, οι εξαιρετικές του ικανότητες ξεδιπλώθηκαν όταν μελέτησε τις παρατηρήσεις των άλλων αστρονόμων και τον τρόπο με τον οποίο θα εξομαλύνονταν οι δυσκολίες εάν τοποθετούσε τον Ήλιο στο κέντρο και υπέθετε ότι οι πλανήτες περιφέρονταν γύρω από αυτόν.
Το μοντέλο του Κοπέρνικου είχε μία ακόμη πολύ σημαντική συνέπεια: συνεπαγόταν ότι τα άστρα βρίσκονταν πολύ πιο μακριά από τη Γη απ’ ότι είχαν υποθέσει ο Αριστοτέλης και άλλοι προγενέστεροι στοχαστές. Ο Αριστοτέλης πίστευε ότι ο χρόνος είναι άπειρος και ο χώρος σταθερός και καθορισμένος. Η Εκλκησία δίδασκε ότι ο χρόνος ήταν καθορισμένος, όπως και ο χώρος, με εξαίρεση τον Παράδεισο. Ο Κοπέρνικος αποδεχόταν τις ιδέες της Εκκλησίας για τον χρόνο και τη δημιουργία, αλλά σύμφωνα με τις μετρήσεις του, η Γη βρισκόταν πολύ πιο κοντά στον Ήλιο απ’ ότι ο Ήλιος στους άλλους αστέρες. Υπολόγισε επίσης κατά προσέγγιση τις αποστάσεις του Ήλιου από τους πλανήτες και της Σελήνης από τη Γη. Τελικά το Σύμπαν ήταν πολύ μεγαλύτερο απ’ ό,τι πίστευαν οι άνθρωποι....
Ο πρόλογος που έσωσε τον Κοπέρνικο.
Ο Κοπέρνικος γνώριζε ότι η έρευνά του θα σόκαρε τους ανθρώπους, αλλά μεγαλώνοντας αποφάσισε ότι έπρεπε τελικά να δημοσιεύσει τις ιδέες του. Το 1542 ολοκλήρωσε το σπουδαίο βιβλίο του «De revolutionibus orbium coelestium» (Περί της περιστροφής των ουρανίων σφαιρών). Ήταν όμως πλέον ένας άρρωστος, γερασμένος άντρας. Έτσι εμπιστεύθηκε την εκτύπωσή του στον φίλο του και επίσης ιερέα Ρέτικους, ο οποίος γνώριζε τις ιδέες του. Ο Ρέτικους ξεκίνησε τις διαδικασίες, αλλά στη συνέχεια χρειάστηκε να αναλάβει ένα πανεπιστημιακό πόστο στη Γερμανία, έτσι εμπιστεύθηκε με τη σειρά του την εκτύπωση σε έναν άλλο ιερέα, τον Αντρέας Οσιάντερ. Ο Οσιάντερ έβρισκε τις ιδέες του Κοπέρνικου επικίνδυνες, γι’ αυτό πρόσθεσε τη δική του εισαγωγή σε αυτό το σπουδαίο βιβλίο, το οποίο τελικά εκτυπώθηκε το 1543. Εκεί ανέφερε πως, στην πραγματικότητα, οι ιδέες του Κοπέρνικου δεν ήταν αληθείς, αλλά απλώς ένας τρόπος να επιλυθούν ορισμένες από τις δυσκολίες που οι αστρονόμοι συναντούσαν εδώ και καιρό κατά τη μελέτη του γεωκεντρικού μοντέλου του Σύμπαντος. Ο Οσιάντερ έγραψε τον πρόλογο, αλλά ουσιαστικά παρουσίασε ως συγγραφέα του τον Κοπέρνικο. Εφόσον δεν έφερε την υπογραφή κανενός, οι αναγνώστες θα θεώρησαν φυσικά ότι είχε γραφτεί από τον συγγραφέα. Τότε ο Κοπέρνικος πλησίαζε προς τον θάνατό του, άρα δεν μπορούσε να κάνει τίποτε για να διορθώσει την εσφαλμένη εντύπωση που ο συγκεκριμένος πρόλογος είχε δημιουργήσει.
Κατά συνέπεια, για σχεδόν εκατό χρόνια, οι αναγνώστες αυτού του υπέροχου βιβλίου υπέθεταν ότι ο Κοπέρνικος απλώς πειραματιζόταν με διάφορους τρόπους εξηγήσεις των παρατηρήσεών του, χωρίς πραγματικά να ισχυρίζεται ότι η γη περιφερόταν γύρω παό τον Ήλιο. Εξαιτίας αυτού του προλόγου, οι περισσότεροι αγνόησαν το επαναστατικό μήνυμα του βιβλίου του Κοπέρνικου. Βέβαια, ο πρόλογος έσωσε τον Κοπέρνικο από την Καθολική Εκκλησία. Αν και η θεωρία ήταν ανατρεπτική, ο Κοπέρνικος δεν διώχθηκε, επειδή φάνηκε να αποδέχεται πλήρως τον ρόλο του Θεού και της εκκλησίας στη δημιουργία του κόσμου. Αντιθέτως, ο Γαλιλαίος την παρουσίασε ως τη μοναδική αλήθεια και τιμωρήθηκε σκληρά από τον Πάπα, που τον υποχρέωσε σε κατ” οίκον φυλάκιση μέχρι τον θάνατό του.
Γιόχαν Κέπλερ.
Το 1596 ο Κέπλερ δημοσίευσε το πρώτο κοσμολογικό βιβλίο του υπό τον τίτλο «Mysterium Cosmographicum», με το οποίο θεμελίωσε την υπόθεση του Κοπέρνικου για το ηλιοκεντρικό πλανητικό σύστημα. Το 1600 μετακόμισε στην Πράγα, όπου συνεργάστηκε με τον Μπράχε και μετά το θάνατο του τελευταίου το 1601, πήρε τη θέση του ως αυλικός αστρονόμος του αυτοκράτορα Ροδόλφου Β’.
Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα μετρήσεων του Μπράχε, ο Κέπλερ κατέληξε το 1605 στο εντυπωσιακό συμπέρασμα ότι η τροχιά του Άρη δεν ήταν κυκλική αλλά ελλειπτική. Με τους τρεις νόμους που πήραν αργότερα το όνομά του και δημοσιεύτηκαν το 1609 στο βιβλίο «Astronomia nova» και το 1619 στο βιβλίο «Harmonia mundi» εισήγαγε την Ουράνια Μηχανική, δηλαδή την επιστήμη που περιγράφει τους νόμους κινήσεως των πλανητών γύρω από τον ήλιο.
Αλλά και στην Οπτική, ο Κέπλερ προσέφερε σημαντικά, διατυπώνοντας θεωρίες για τους οπτικούς φακούς και το τηλεσκόπιο με δύο κυρτούς φακούς. Μετά το θάνατο τού αυτοκράτορα Ροδόλφου επεξεργάστηκε μία εκτεταμένη «Πραγματεία για την Αστρονομία τού Κοπέρνικου» (1618 - 1822), παρότι το βιβλίο του Κοπέρνικου είχε τεθεί από το 1616 στη λίστα των απαγορευμένων της καθολικής εκκλησίας.
Πέθανε στις 15 Νοεμβρίου του 1630.
Ισαάκ Νεύτων.
Ο Γουίλιαμ Στάκλεϋ ωστόσο, ο οποίος έγραψε αργότερα το “Αναμνήσεις από τη ζωή του Isaac Newton”,ισχυρίστηκε πως μια τόσο ζεστή και ξεκάθαρη αφήγηση αυτής της ανακαλύψεως δεν συνέπιπτε με τον χαρακτήρα του Νεύτων που τα περισσότερα κείμενά του τα έκανε δυσπρόσιτα επίτηδες για να φέρει σε δύσκολη θέση «τους μέτριους μαθηματικούς». Έπειτα παρατήρησε ότι αυτή η αφήγηση απευθυνόταν στην αγαπημένη ανιψιά του Νεύτων, Κάθριν Κόντουιτ. (Ortoli-Witkowski, 1997). Αφού επανήλθε στο Κέιμπριτζ το 1667, έγινε υπότροφος στο Trinity College. Έπειτα από δύο χρόνια διορίστηκε δεύτερος Lucasian των μαθηματικών (τιμητική θέση του πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ. Το 1668 κατασκεύασε το κατοπτρικό τελεσκόπιο, το οποίο του χάρισε την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας και το 1672 έγινε υπότροφος του Royal Society (κοινότητα επιστημόνων υπέρ της μάθησης της φυσικής). Επίσης σπούδασε και δημοσίευσε εργασίες σχετικά με την αλχημεία, την ιστορία και τη θεολογία. (Hall, 1998)
Το 1687 ο Νεύτων δημοσιεύει το «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» (Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας). Το Principia αναγνωρίζεται ως το μεγαλύτερο επιστημονικό βιβλίο που γράφτηκε ποτέ. (O'Connor and Robertson, 2000). Το 1689, ο Νεύτων εξελέγη μέλος του κοινοβουλίου του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ.
Το 1696 διορίστηκε φύλακας του Βασιλικού Νομισματοκοπείου. Τα καθήκοντα του στο νομισματοκοπείο τον επηρέασαν σε τέτοιο βαθμό ώστε να αποφασίσει να κινητοποιηθεί μέσω μιας εκστρατείας κατά της διαφθοράς και της αναποτελεσματικότητας στο πλαίσιο του οργανισμού. Το 1703, εξελέγη πρόεδρος της Royal Society. Το 1704, δημοσίευσε το «The Opticks», το οποίο είχε ως θέμα το φως και το χρώμα. (Hall, 1998). Το 1705 η βασίλισσα Άννα τον έχρισε ιππότη ως αναγνώριση των πολιτικών του υπηρεσιών προς την Αγγλία. Ο Νεύτων συχνά εμπλέκονταν σε διαφωνίες με άλλους επιστήμονες. Ήταν ιδιότροπος άνθρωπος, επιρρεπείς στην κατάθλιψη και δεν έκανε ποτέ οικογένεια. Παρόλα αυτά ο Νεύτων πάντα έλεγε ότι κατάφερε να φθάσει τόσο υψηλά πατώντας σε πλάτες γιγάντων εννοώντας τον Αρχιμήδη, τον Γαλιλαίο και τον Κέπλερ. Το έργο του παρουσιάζει τρία βασικά στοιχεία, τα οποία δεν είχε κατορθώσει κανείς άλλος μέχρι τότε να συνδυάσει: την θεωρία με το πείραμα και με τα μαθηματικά. (Leyva, 2008) Εκτός από τη θέση Lucasian στο πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και αυτή του υπότροφου, αργότερα και προέδρου της Royal Society, του έχουν απονεμηθεί και άλλες τιμητικές διακρίσεις. Μία από αυτές είναι ο κρατήρας στη σελήνη που φέρει το όνομά του. Έπειτα, ο δρόμος του Παρισιού «Rue Newton», του 16ου διαμερίσματος του Παρισιού. Τέλος, η βιογραφία του είναι η δεύτερη στη λίστα των πιο δημοφιλών βιογραφιών. (O'Connor and Robertson, 2000).
Μαξ Πλανκ.
Το 1894 ο Πλανκ έστρεψε την προσοχή του στο πρόβλημα της ακτινοβολίας μέλανος σώματος. Είχε αναλάβει να ανακαλύψει για λογαριασμό εταιρειών ηλεκτρισμού τον τρόπο παραγωγής του περισσότερου δυνατού φωτός με λαμπτήρες που θα κατανάλωναν την ελάχιστη ενέργεια. Με το πρόβλημα είχε ήδη ασχοληθεί ο Κίρκοφ το 1859: πώς εξαρτάται η ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα μέλαν σώμα (ένας τέλειος απορροφητής της ξένης ακτινοβολίας, όπως μία κοιλότητα) από τη συχνότητα της ακτινοβολίας (π.χ. το χρώμα του φωτός) και τη θερμοκρασία του μέλανος σώματος; Το ζήτημα είχε ήδη μελετηθεί πειραματικά, αλλά ο νόμος Rayleigh-Jeans που εξαγόταν με τη βοήθεια της Κλασικής Φυσικής αποτύγχανε να εξηγήσει την παρατηρούμενη συμπεριφορά σε υψηλές συχνότητες, δίνοντας πυκνότητα ενέργειας αποκλίνουσα προς το άπειρο, από όπου και ο όρος «υπεριώδης καταστροφή». Ο Wilhelm Wien πρότεινε τον ομώνυμο νόμο (Νόμος του Wien), που προέβλεπε με ακρίβεια τη συμπεριφορά σε υψηλές συχνότητες, αλλά αποτύγχανε στις χαμηλές. Στην προσπάθειά του να συμφιλιώσει τη θεωρία με το πείραμα, ο Πλανκ ανακάλυψε τον περίφημο Νόμο του Πλανκ για την ακτινοβολία μέλανος σώματος, που θα συγκλόνιζε την επιστήμη της Φυσικής από τα θεμέλιά της. Ο νόμος πρωτοπαρουσιάσθηκε σε μία συνάντηση της Γερμανικής Φυσικής Εταιρείας, στις 19 Οκτωβρίου 1900, και δημοσιεύθηκε το 1901.
Μία πλήρης θεωρητική θεμελίωση του νόμου ήταν έτοιμη στις 14 Δεκεμβρίου 1900, και απαιτούσε ιδέες από τη Στατιστική Μηχανική. Μέχρι τότε ο Πλανκ απεχθανόταν τη στατιστική ερμηνεία του Δεύτερου Νόμου της Θερμοδυναμικής, τον οποίο εκλάμβανε ως αξίωμα ή αρχή: «... μία πράξη απελπισίας... ήμουν έτοιμος να θυσιάσω οποιαδήποτε από τις προηγούμενες πεποιθήσεις μου σχετικά με τη Φυσική...».
Η θεμελιώδης παραδοχή για να μπορεί να εξαχθεί ο Νόμος του Πλανκ είναι ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να εκπέμπεται μόνο σε κβαντισμένη μορφή, σε «κβάντα» ή «πακέτα», η ποσότητα της ενέργειας που περιείχε το καθένα από τα οποία ήταν υποχρεωτικώς ακέραιο πολλαπλάσιο μιας στοιχειώδους ποσότητας. Στην περίπτωση αυτή, η στοιχειώδης ποσότητα είναι ανάλογη της συχνότητας της ακτινοβολίας, E = hν, όπου h μία σταθερά που σήμερα ονομάζεται «σταθερά του Πλανκ» και είναι η θεμελιώδης σταθερά της Κβαντομηχανικής.
Αρχικώς, ο Πλανκ θεωρούσε την κβάντωση, στην οποία είχε υποχρεωθεί, ως «μία καθαρώς τυπική παραδοχή... στην πραγματικότητα δεν τη σκεφτόμουν και πολύ». Μόνο που η παραδοχή αυτή ήταν όχι απλώς αντίθετη, αλλά και ασύμβατη με τη μέχρι τότε Φυσική (που από τότε αποκαλούμε Κλασική Φυσική), και απετέλεσε τη γέννηση της Κβαντικής Φυσικής και το μεγαλύτερο διανοητικό επίτευγμα του Πλανκ (πάντως ο Μπόλτζμαν είχε μιλήσει ήδη από το 1877 σε μία θεωρητική δημοσίευση για την πιθανότητα οι ενεργειακές καταστάσεις ενός φυσικού συστήματος να είναι διακριτές). Προς αναγνώριση αυτού, ο Πλανκ τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1918.
Στη συνέχεια, ο Πλανκ προσπαθούσε για πολλά χρόνια να συλλάβει το αληθινό νόημα των κβάντων με κλασικούς όρους σκέψεως, αλλά μάταια: «οι πολυετείς άκαρπες προσπάθειές μου να ενσωματώσω με κάποιο τρόπο το κβάντο (h) της δράσεως στην κλασική θεωρία... ...μου προκάλεσαν πολλές φασαρίες». Αρκετά χρόνια μετά, μεγάλοι φυσικοί όπως οι Rayleigh, Jeans, και Lorentz έθεταν h = 0 προκειμένου να ευθυγραμμισθούν με την Κλασική Φυσική, αλλά ο Πλανκ γνώριζε καλά ότι η σταθερά του είχε μία ακριβή μη μηδενική τιμή: «Αδυνατώ να κατανοήσω το πείσμα του Jeans — συνιστά ένα παράδειγμα θεωρητικού που δεν θα έπρεπε να υπάρχει ποτέ, το ίδιο με τον Έγελο στη Φιλοσοφία. Τόσο το χειρότερο για τα γεγονότα, αν αυτοί λαθεύουν.»
Ο Μαξ Μπορν έγραψε για τον Πλανκ: «Από τη φύση του και την οικογενειακή του παράδοση ήταν συντηρητικός, αντιτιθέμενος προς επαναστατικές καινοτομίες και σκεπτικιστής ως προς τις εικασίες. Αλλά η πίστη του στην καταλυτική ισχύ της ορθολογικής σκέψεως που βασίζεται πάνω σε δεδομένα ήταν τόσο δυνατή, ώστε δεν δίστασε να εκφράσει ένα ισχυρισμό που ερχόταν σε αντίθεση με ολόκληρη την παράδοση, επειδή είχε πρώτα ο ίδιος πεισθεί ότι δεν υπήρχε άλλη λύση.»
Μετά την οριστική θεμελίωση της Κβαντομηχανικής, η (στατιστική) «Ερμηνεία της Κοπεγχάγης» των Χάιζενμπεργκ και Πάουλι απορρίφθηκε από τον Πλανκ, όπως είχε ήδη απορριφθεί από τους Σρέντινγκερ και Λάουε. Ο Πλανκ αποκαλούσε «αηδιαστική» τη «μητρομηχανική» του Χάιζενμπεργκ, μολονότι είχε καλύτερη γνώμη για την κυματική Εξίσωση του Σρέντινγκερ, περιμένοντας ότι η Κυματική θα καθιστούσε άχρηστη την καταφυγή στην Κβαντική Φυσική. Η επιστημονική πρόοδος διέψευσε τις προσδοκίες του. Ο Πλανκ πάντως τελικά είχε δίκιο στην παλαιότερη διαπίστωσή του ότι: «Μία νέα αλήθεια στην Επιστήμη δεν επιβάλλεται επειδή οι εχθροί της πείσθηκαν και εξέφρασαν την αλλαγή της γνώμης τους, αλλά κυρίως επειδή οι εχθροί της σιγά-σιγά πεθαίνουν και η νεότερη γενιά διδάσκεται τη νέα αλήθεια από την αρχή.»
Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν (Albert Einstein) γεννήθηκε στις 14 Μαρτίου 1879 στο Ουλμ της Γερμανικής Αυτοκρατορίας από εβραίους γονείς: τον επιχειρηματία Χέρμαν Αϊνστάιν (1847-1902) και την Παουλίνε Κοχ (1858-1920), μία αξιόλογη πιανίστρια, που έστρεψε από νωρίς τον γιο της στην κλασική μουσική. Σε ηλικία 5 ετών, ο μικρός Αλβέρτος ξεκίνησε μαθήματα βιολιού και μέχρι το τέλος της ζωής του δεν αποχωριζόταν το αγαπημένο του όργανο.
Τίποτε δεν φανέρωνε την ιδιοφυΐα του όταν ήταν μικρός. Αντίθετα, οι γονείς του είχαν αρχίσει να πείθονται ότι ο καρπός της ένωσής τους ήταν ένα καθυστερημένο αγόρι. Πώς αλλιώς να εξηγούσαν το ότι άρχισε να μιλά σε ηλικία 3 ετών;
Ο Αλβέρτος μεγάλωσε στο Μόναχο. Άτακτο παιδί στο σχολείο. Και στα μαθήματα επιεικώς μέτριος. Όχι από τεμπελιά. Από «άποψη». Έλεγε και ξανάλεγε ότι το σχολείο δεν είναι τίποτε άλλο παρά «ένα στρατιωτικό καψόνι για ανεγκέφαλους». Έτσι, προτιμούσε να μελετά στο σπίτι. Τι άλλαξε την εικόνα των γονιών του (και μαζί την εικόνα της ανθρωπότητας για το Σύμπαν); Δύο πατρικά δώρα: μία πυξίδα κι ένα βιβλίο γεωμετρίας.
Ώρες ατελείωτες ο πεντάχρονος Αλβέρτος παρατηρεί τον «μπούσουλα» που του χάρισε ο πατέρας του. Το ερώτημα που τριβελίζει το ανήσυχο παιδικό μυαλό είναι πώς και γιατί μία βελόνα μπορεί να δείχνει προς την ίδια κατεύθυνση. Λίγα χρόνια αργότερα, μάλιστα, δίνει ο ίδιος την ερμηνεία: «Δεν μπορεί, μία μυστηριώδης δύναμη που υπάρχει στο χώρο την οδηγεί». Όσο για το βιβλίο της γεωμετρίας, ήταν δώρο γενεθλίων, την ημέρα που ο Αλβέρτος συμπλήρωνε τα 12 χρόνια του. Εντυπωσιάστηκε από το πώς «μαγικές», μη προφανείς, προτάσεις μπορούν να αποδειχθούν με τη λογική και με απλά αξιώματα. Από τότε αγαπημένα του βιβλία έγιναν τα συγγράμματα γεωμετρίας και οι εκλαϊκευμένες επιστημονικές εκδόσεις.
Συμβιβαζόμενος με τις επιταγές του εκπαιδευτικού συστήματος, φοίτησε στο γυμνάσιο του Αράου της Ελβετίας και σπούδασε φυσική στο Πολυτεχνείο της Ζυρίχης. Εκεί, το 1901, στα 22 του χρόνια, νυμφεύθηκε τη σερβικής καταγωγής συμφοιτήτριά του Μίλεβα Μάριτς (1875 - 1948). Όπως φάνηκε αργότερα, τους ένωσε μάλλον ο έρωτας για τη φυσική, παρά κάποιο τρελό ερωτικό πάθος. «Οι θεωρίες μας» έλεγε (με έμφαση στον πληθυντικό) όταν αναφερόταν στα επιστημονικά ευρήματά του.
Η Μίλεβα ήταν η ισχυρή γυναίκα πίσω από τον ισχυρό άνδρα. Το επιστημονικό alter ego του, με το οποίο απέκτησε δύο παιδιά, τον πολιτικό μηχανικό Χανς Άλμπερτ Αϊνστάιν (1904-1973) και τον Έντουαρντ Αϊνστάιν (1910-1965), αλλά και τη μελαγχολία που γεννά ένας αποτυχημένος γάμος. Ούτε η επιστημονική μούσα του, όμως, ήταν ευτυχισμένη. Οι καταθλιπτικές κρίσεις της Μίλεβα διαδέχονταν η μία την άλλη (απ’ ό,τι έλεγαν, τα ψυχολογικά προβλήματα ήταν «κληρονομιά» από τη μητέρα της).
Το 1902, ο Αϊνστάιν προσελήφθη «με τα χίλια βάσανα» στο ομοσπονδιακό γραφείο ευρεσιτεχνιών. Ήταν η ευκαιρία της ζωής του. Η θέση - κλειδί για να μελετήσει πάμπολλους φακέλους με διπλώματα ευρεσιτεχνίας διαφόρων επιστημόνων και η αφορμή για να ξεκινήσει την έρευνά του. Το 1905 δημοσιεύει στο επιστημονικό περιοδικό «Χρονικά της Φυσικής» το επαναστατικής φύσης άρθρο του για την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, που συγκλονίζει την επιστημονική κοινότητα. Η κεντρική ιδέα της θεωρίας ήταν ότι, αν για όλα τα συστήματα αναφοράς η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή και αν όλοι οι φυσικοί νόμοι είναι ίδιοι, τότε τόσο ο χρόνος, όσο και η κίνηση, εξαρτώνται από το σύστημα αναφοράς στο οποίο μετρούνται (η τιμή τους δηλαδή σχετίζεται προς τον εκάστοτε παρατηρητή).
Τον ίδιο χρόνο δημοσιεύει ένα νέο άρθρο, σύμφωνα με το οποίο αν ένα σώμα χάσει ένα ποσό ενέργειας με μορφή ακτινοβολίας, η μάζα του μειώνεται κατά ποσό E/c2 (c = ταχύτητα του φωτός). Το 1907 παρουσιάζει τη διάσημη εξίσωσή του E = mc2, (όπου E = Ενέργεια, m = μάζα και c = ταχύτητα του φωτός), η οποία ήταν καθοριστική για την παραγωγή της πυρηνικής ενέργειας και την κατασκευή της ατομικής βόμβας, στην οποία ωστόσο δεν συμμετείχε.
Το 1909 διορίζεται έκτακτος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης κι ένα χρόνο μετά καθηγητής της θεωρητικής φυσικής στο γερμανικό Πανεπιστήμιο της Πράγας, θέση την οποία κράτησε ως το 1912. Ύστερα από τις πιέσεις και την επιμονή διαπρεπών επιστημόνων της εποχής, δέχθηκε να διδάξει στο Ινστιτούτο του Αυτοκράτορα Γουλιέλμου στο Βερολίνο και να γίνει μέλος της Πρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. Το Βερολίνο ήταν πλέον η έδρα του. Εκεί χώρισε (το 1914) κι εκεί νυμφεύθηκε για δεύτερη φορά (το 1919), όχι κάποια συνάδελφό του, αλλά την εξαδέλφη του Έλσα Λέβενταλ (1876-1936).
Το 1916 δημοσιεύει τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, που είναι μία διευρυμένη εκδοχή της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Σύμφωνα με τη νέα θεωρία, η ύλη προκαλεί καμπύλωση του χώρου. Η βαρύτητα δεν είναι δύναμη, αλλά αποτέλεσμα του γεγονότος ότι τα κινούμενα σώματα ακολουθούν τη συντομότερη οδό μέσα στον καμπυλωμένο χώρο.
Λέγεται ότι στη διαμόρφωση των μαθηματικών σχέσεων αυτής της θεωρίας μεγάλη ήταν η συμβολή του σπουδαίου έλληνα μαθηματικού Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή (1873-1950), με τον οποίο διατηρούσε φιλία. Ο Αϊνστάιν, όπως και ο ίδιος παραδεχόταν, δεν είχε πολύ καλές σχέσεις με τα θεωρητικά μαθηματικά. Ίσως γι’ αυτό φρόντιζε να δημιουργεί φιλίες με σπουδαίους μαθηματικούς (Καραθεοδωρή, Μινκόφσκι, Μπλούμενταλ, Χίλμπερτ).
Ο Αϊνστάιν είναι τώρα ένας καταξιωμένος επιστήμονας, που ανοίγει νέους δρόμους στην επιστήμη. Στις 10 Δεκεμβρίου 1921 η Βασιλική Ακαδημία της Σουηδίας του απονέμει το Νομπέλ Φυσικής για τις εργασίες του στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, με τις οποίες απέδειξε ότι το φως συμπεριφέρεται ταυτόχρονα ως ένας κυματισμός και μία ροή σωματιδίων, ανοίγοντας το δρόμο κυρίως στην έρευνα σχετικά με τα ραντάρ.
Στην ιδιωτική ζωή του, όμως, για άλλη μία φορά δυστυχεί. Ο γάμος με την εξαδέλφη του χαρίζει τη γαλήνη της συμβατικότητας και όχι τον έρωτα. «Είμαι άτυχος με τις γυναίκες» εξομολογείται σ’ ένα φίλο του. Η Έλσα είναι περισσότερο φίλη. Και δεν έχει και τόσο καλή γνώμη γι’ αυτόν: «Η καημένη η Μίλεβα έπεφτε σε μελαγχολία, επειδή ο Αλβέρτος είναι από αυτούς τους εγωκεντρικούς επιστήμονες που κοιτάζουν μόνο τη δουλειά τους και τις γυναίκες τις έχουν για υπηρέτριες».
Ο Αϊνστάιν αρχίζει να ταξιδεύει διαρκώς, από την Αμερική ως την Άπω Ανατολή κι εξηγεί με πάθος τις θεωρίες του. Οι ναζιστές, που έχουν καταλάβει την εξουσία στη Γερμανία από τις αρχές του 1933, τον θεωρούν απειλή, όχι μόνο για τις εβραϊκές ρίζες του, αλλά και για το κοφτερό του μυαλό. Τον καθαιρούν απ’ όλες τις θέσεις που κατέχει και του δημεύουν την περιουσία. Ο Αϊνστάιν αναγκάζεται να εγκαταλείψει για πάντα τη Γερμανία. Με ενδιάμεσους σταθμούς τη Γαλλία, το Βέλγιο και τη Μεγάλη Βρετανία, θα εγκατασταθεί τελικά στις Ηνωμένες Πολιτείες (Οκτώβριος 1933), όπου θα γίνει δεκτός με τιμές και θα διοριστεί διευθυντής στο Ινστιτούτο Προκεχωρημένων Σπουδών του Πανεπιστημίου του Πρίνστον.
Τον Αύγουστο του 1939, με επιστολή του προειδοποιεί τον αμερικανό πρόεδρο Φραγκλίνο Ρούζβελτ για τον κίνδυνο κατασκευής ατομικής βόμβας από τους Γερμανούς, που, όπως επισημαίνει, θα έχει ολέθριες συνέπειες για την ανθρωπότητα. Τον παροτρύνει, ωστόσο, να χρηματοδοτήσει την έρευνα για την κατασκευή ατομικής βόμβας. Τελειώνοντας την επιστολή του γράφει: «Όταν θα είναι έτοιμη η δοκιμή της πρώτης ατομικής βόμβας να καλέσετε σ’ ένα ερημονήσι του Ειρηνικού εκπροσώπους της Γερμανίας, της Ιαπωνίας, των συμμάχων, καθώς και ουδέτερους παρατηρητές. Ρίξτε τότε τη βόμβα στο ερημονήσι μπροστά σ’ όλους αυτούς. Είμαι σίγουρος ότι όταν ο εχθρός πληροφορηθεί τα αποτελέσματα, θα συνθηκολογήσει χωρίς άλλο. Κι έτσι θα αποφύγουμε το θάνατο χιλιάδων ανθρώπων και θα έχουμε και τα χέρια μας καθαρά όταν θα γίνει ειρήνη».
Μετά το τραγικό αποτέλεσμα της ατομικής βόμβας στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι (6 και 9 Αυγούστου 1941), είπε στη γραμματέα του: «Καλύτερα να έκοβα τα χέρια μου, παρά να έστελνα εκείνο το γράμμα στον Ρούζβελτ». Από τότε, εκτός από το ερευνητικό του έργο, προσηλώθηκε στην υπεράσπιση της παγκόσμιας ειρήνης. Στις 11 Απριλίου 1955 υπέγραψε με τον Μπέρτραντ Ράσελ τη γνωστή δήλωση, με την οποία καλούσε τις κυβερνήσεις των μεγάλων δυνάμεων να βρουν ειρηνικό τρόπο για την επίλυση των διαφορών τους.
Οι φιλειρηνικές θέσεις του έστρεψαν εναντίον του τη διαβόητη Επιτροπή Αντιαμερικανικών Ενεργειών του γερουσιαστή Μακάρθι, ο οποίος τον χαρακτήρισε κομουνιστή και πράκτορα των Σοβιετικών. Το 1965 διαπιστώθηκε ότι ο φάκελλος που είχε ανοίξει γι’ αυτόν το FBI περιείχε 1280 σελίδες.
Ο Αϊνστάιν δεν απαρνήθηκε ποτέ την εβραϊκή καταγωγή του. Έδρασε όσο μπορούσε για τη δημιουργία του κράτους του Ισραήλ και όταν ο πρωθυπουργός του νεοσύστατου κράτους Νταβίντ Μπεν Γκουριόν του πρότεινε το 1952 να αναλάβει την προεδρία του, αυτός αρνήθηκε, προβάλλοντας τα επιχειρήματα ότι ήταν αρκετά ηλικιωμένος και ότι είχε περιορισμένες πολιτικές ικανότητες.
Το 1948 διαγνώστηκε με ανεύρυσμα αορτής και η εγχείρηση στην οποία υποβλήθηκε δεν έλυσε το πρόβλημα. Η υγεία του έβαινε διαρκώς επιδεινούμενη. Όταν το ανεύρυσμα παρουσιάστηκε και πάλι αρνήθηκε νέα χειρουργική επέμβαση, δηλώντας ότι προτιμούσε να φύγει από τη ζωή όταν έλθει η ώρα του. Αυτό συνέβη στις 18 Απριλίου 1955, στο νοσοκομείο του Πρίνστον.
Έντγουιν Πάουελ Χάμπλ.
Μετά την απόκτηση του πτυχίου του, όμως, εγκατέλειψε τόσο την αστρονομία όσο και τον αθλητισμό, επιτυγχάνοντας μια υποτροφία για να σπουδάσει νομικά στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Το 1913, ένα χρόνο μετά την αποφοίτησή του, εντάχθηκε στο δικηγορικό σύλλογο του Κεντάκι, για να εγκαταλείψει λίγο αργότερα την άσκηση του δικηγορικού επαγγέλματος, αισθανόμενος ανία από την συνεχή απασχόλησή του με δικηγορικές υποθέσεις.
Πολυτάλαντος άνθρωπος ο Χαμπλ κατέληξε οριστικά να ασχοληθεί με την αστρονομία, επιστρέφοντας στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου και συνεργαζόμενος με το Αστεροσκοπείο Γιερκς της Πολιτείας Γουισκονσίν. Αφού απέκτησε το διδακτορικό του δίπλωμα το 1917 και υπηρέτησε τη στρατιωτική του θητεία κατά τη διάρκεια του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου, ο Χαμπλ άρχισε να εργάζεται στο Αστεροσκοπείο του Όρους Γουίλσον, όπου πραγματοποίησε τις ανακαλύψεις του σχετικά με τα εξωγαλαξιακά φαινόμενα.
Κατά τη διάρκεια της παραμονής του στο Αστεροσκοπείο του Όρους Γουίλσον, ο Χαμπλ (την περίοδο 1922-1924) ανακάλυψε ότι τα νεφελώματα που παρατηρούνται στην ουράνια σφαίρα δεν ανήκουν όλα στον Γαλαξία μας. Εξάλλου, διαπίστωσε ότι ορισμένα νεφελώματα περιλαμβάνουν έναν τύπο μεταβλητών αστέρων, τους Κηφείδες, για τους οποίους ήταν ήδη γνωστή η σχέση ανάμεσα στην λαμπρότητα και στην περιοδικότητα της μεταβολής της.
Χρησιμοποιώντας τη σχέση, την οποία εξήγαγε, ανάμεσα στην απόσταση, στο φαινόμενο μέγεθος και στο απόλυτο μέγεθος, οδηγήθηκε στο συμπέρασμα ότι αυτοί οι Κηφείδες απέχουν από την Γη μερικές εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός και, επομένως, είναι τοποθετημένοι εκτός των ορίων του Γαλαξία. Κατά συνέπεια, τα νεφελώματα, στα οποία ανήκουν, είναι στην πραγματικότητα γαλαξίες ανεξάρτητοι από τον δικό μας Γαλαξία. Η ανακάλυψη αυτή, την οποία ο Χαμπλ ανακοίνωσε το 1924, ανάγκασε τους αστρονόμους να αναθεωρήσουν τις απόψεις τους για τη δομή του Σύμπαντος.
Λίγο μετά την ανακάλυψη της ύπαρξης των εξωτερικών γαλαξιών, ο Χαμπλ ανέλαβε την ταξινόμησή τους, σύμφωνα με τις μορφές τους. Κατά τη διάρκεια της μελέτης των γαλαξιών, ο Χαμπλ οδηγήθηκε στη δεύτερη μεγάλη ανακάλυψή του (1927), ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται από μας με ταχύτητα, η οποία είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η απόστασή τους.
Οι επιπτώσεις αυτής της ανακάλυψης υπήρξαν σημαντικές. Το Σύμπαν, το οποίο για μακρά χρονική περίοδο είχε θεωρηθεί στατικό, αποδείχθηκε ότι διαστέλλεται. Το 1929, μάλιστα, ο Χαμπλ ανακάλυψε ότι το Σύμπαν διαστέλλεται με τέτοιο τρόπο, ώστε ο λόγος της ταχύτητας των γαλαξιών προς την απόστασή τους να είναι σταθερός. Το μέγεθος αυτό αναφέρεται σήμερα ως σταθερά του Χαμπλ. Παρόλο που οι απόψεις του Χαμπλ σε ό,τι αφορά τη διαστολή του Σύμπαντος ήταν ορθές, ο υπολογισμός της τιμής της φερώνυμης σταθεράς αποδείχθηκε εσφαλμένος, αφού οδηγούσε στο συμπέρασμα ότι ο Γαλαξίας μας είναι μεγαλύτερος από τους άλλους γαλαξίες και ότι η ηλικία του Σύμπαντος είναι μικρότερη από την υποτιθέμενη ηλικία της Γης. Άλλοι αστρονόμοι, όμως, αναπροσάρμοσαν τα συμπεράσματα του Χαμπλ, διατηρώντας, ωστόσο, τη βασική φιλοσοφία της θεωρίας του. Έτσι, κατέληξαν σε μία εικόνα του Σύμπαντος, που διαστέλλεται με σταθερό ρυθμό εδώ και 10 ως 20 δισεκατομμύρια χρόνια.
Για τα επιτεύγματά του στην αστρονομία, ο Χαμπλ δέχθηκε πολλά βραβεία και τιμητικές διακρίσεις.
Πηγές:
tvxs.gr
mixanitouxronou.gr
sansimera.gr
lyk-artem.att.sch.gr
focusmag.gr
wikipedia.com
kazam.gr