Περισσότερο γνωστός για την θεωρία της σχετικότητας -που μετρά ήδη 106 χρόνια ζωής- και την συμβολή του στην δημιουργία της ατομικής βόμβας, ο Αϊνστάιν είναι επίσης ο επιστήμονας που διατύπωσε επαναστατικές απόψεις και για την θεωρία του φωτός. Για το λόγο αυτό κατέχει εξέχουσα θέση μεταξύ των μορφών της φυσικής, ενώ το 2005, που συμπληρώθηκαν 50 χρόνια από το θάνατό του, είχε κηρυχθεί έτος Αϊνστάιν.
Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν γεννήθηκε στην πόλη Ούλμ της Γερμανίας το 1879. Το 1880 η οικογένειά του εγκαταστάθηκε στο Μόναχο, όπου ο Αϊνστάιν πέρασε τα παιδικά του χρόνια. Παράλληλα με τις σπουδές του, σπούδασε μουσική και παρ’ ότι έπαιζε μόνο για να χαλαρώνει, έγινε ένας ολοκληρωμένος βιολιστής. Από το συγγενικό του περιβάλλον πήρε τα πρώτα ερεθίσματα, για να στραφεί αρχικά προς τα μαθηματικά και αργότερα προς την φυσική. Σπούδασε φυσική στην Ελβετία, στην φημισμένη Πολυτεχνική Ακαδημία της Ζυρίχης.
Οι θεωρίες του Albert Einstein
Ο Αϊνστάιν διατύπωσε τρεις θεωρίες και άνοιξε νέους ορίζοντες στην Φυσική, που στην εποχή του, παρά τις προσπάθειες των επιστημόνων, βρισκόταν σε στάσιμη κατάσταση. Στις θεωρίες αυτές διατύπωσε για πρώτη φορά την ισοδυναμία της μάζας προς την ενέργεια, ενώ παράλληλα με αυτές έδωσε ένα εντελώς νέο περιεχόμενο στις έννοιες του χώρου, του χρόνου και της βαρύτητας.
Οι θεωρίες αυτές, οι οποίες αποτελούν μια βαθιά αναθεώρηση της Νευτώνειας Φυσικής, είναι οι εξής:
1. Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας
Η θεωρία αυτή που διατυπώθηκε το 1905, εξετάζει συστήματα αναφοράς, τα οποία κινούνται με σταθερή ταχύτητα το ένα ως προς το άλλο, και οι βασικές αρχές της είναι:
α) Οι νόμοι της Φυσικής που ισχύουν για ένα ακίνητο σύστημα αναφοράς, ισχύουν αμετάβλητοι και για κάθε άλλο σύστημα αναφοράς, το οποίο κινείται ευθύγραμμα και ομαλά ως προς το ακίνητο σύστημα.
β) Για παρατηρητές που βρίσκονται σε δυο διαφορετικά συστήματα αναφοράς, η ταχύτητα του φωτός είναι η ίδια και δεν εξαρτάται από την σχετική ταχύτητα της φωτεινής πηγής ως προς τους παρατηρητές.
Η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας αποδεικνύει θεωρητικά ότι η μάζα ενός σώματος εξαρτάται από την ταχύτητα, με την οποία αυτό κινείται. Επιπλέον θεωρεί ότι είναι αδύνατο να κινηθεί ένα σώμα με την ταχύτητα του φωτός στο κενό, γιατί τότε θα έπρεπε να έχει μάζα άπειρη.
Συνέπεια της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας αποτελεί η «Αρχή ισοδυναμίας μάζας και ενέργειας». Σύμφωνα με την αρχή αυτή, η ενέργεια (Ε) που μπορεί να αποδώσει ένα σώμα μάζας (m) ισούται με το γινόμενο της μάζας επί το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός, δηλαδή: Ε= m c2. Αυτό σημαίνει ότι ένα υλικό σωμάτιο μπορεί να μετατραπεί σε μια τεράστια ποσότητα ενέργειας και δυστυχώς η πειραματική επιβεβαίωση προήλθε από την δημιουργία των ατομικών και υδρογονικών βομβών.
2. Γενική Θεωρία της Σχετικότητας
Σύμφωνα με την θεωρία αυτή δεν υπάρχει απόλυτος χρόνος και χώρος, αλλά τα φυσικά φαινόμενα εξελίσσονται σε ένα καμπυλόγραμμο τετραδιάστατο συνεχές, τον χωρόχρονο. Έτσι απορρίπτονται οι κλασικές αντιλήψεις για τον χρόνο και την γεωμετρία του χώρου. Ο τρισδιάστατος χώρος και ο χρόνος ενώνονται στον τετραδιάστατο χωρόχρονο, ο οποίος είναι συνάρτηση του αθροίσματος της μάζας και της ενέργειας, δηλαδή της ύλης.
Όσο μεγαλύτερο είναι το ποσό της ύλης τόσο πιο καμπύλος είναι ο χωρόχρονος. Η βαρύτητα δεν θεωρείται δύναμη, αλλά σαν μια ιδιότητα του χωροχρόνου, μέσα στον οποίο μορφοποιείται το Σύμπαν με τρεις διαστάσεις αποστάσεων (χωρικές) και μία χρονική, που δεν μπορεί να περιγραφεί με την Ευκλείδεια γεωμετρία. Στην προσπάθειά του να βρει μια νέα μετρική που να περιγράφει τον τετραδιάστατο χωρόχρονο, ο Αϊνστάιν στράφηκε στις μή Ευκλείδειες γεωμετρίες, από τις οποίες εκείνη του Μπέρναρντ Ρήμαν (Bernhard Riemann) φάνηκε ότι εξυπηρετούσε τις απόψεις του.
Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας με τις κοσμολογικές απόψεις που διατυπώνει συνέβαλε πολύ στην διαμόρφωση των νεότερων αντιλήψεων για το Σύμπαν.
3. Γενικευμένη Θεωρία της Βαρύτητας
Η θεωρία αυτή, με την οποία ο Αϊνστάιν προσπάθησε να συνδυάσει την βαρύτητα με τον ηλεκτρομαγνητισμό, δέχεται ότι η μάζα, η ενέργεια και τα δυναμικά πεδία είναι μορφές μιάς και της αυτής φυσικής ποσότητας.
Η διατύπωση της Γενικευμένης Θεωρίας της Βαρύτητας δημιούργησε διαμάχη μεταξύ των επιστημόνων, η οποία εξακολουθεί να ισχύει μέχρι σήμερα.
