Einstein. Jego życie i wszechświat - ebook

PODZIĘKOWANIA

Diana Kormos Buchwald, główna redaktorka pism Einsteina, przeczytała tę książkę niezwykle skrupulatnie i przekazała mi bardzo wiele uwag i poprawek. Pomogła mi ponadto w uzyskaniu wglądu do nowo udostępnionych dokumentów uczonego, które ujawniono w 2006 roku. Przyjęła mnie bardzo gościnnie w Einstein Papers Project w Caltechu. Pani Buchwald podchodzi do swojej pracy z pasją, ale i cudownym poczuciem humoru, które spodobałoby się zapewne bohaterowi jej badań.

W zorientowaniu się w najnowszych rękopisach i innych dokumentach Einsteinowskich – a także w niewykorzystanym dotąd bogactwie wcześniejszych materiałów archiwalnych – pomogli mi bardzo także dwaj jej współpracownicy. Tilman Sauer sprawdził faktografię zawartą w tej książce i opatrzył ją cennymi komentarzami; szczególnie dokładnie przyjrzał się części poświęconej dążeniom do sformułowania równań ogólnej teorii względności i wypracowania jednolitej teorii pola. Natomiast Ze’ew Rosenkranz, który redaguje pisma Einsteina z perspektywy historycznej, wprowadził mnie w zagadnienia stosunku wielkiego fizyka do jego dziedzictwa żydowskiego i do Niemiec. Pan Rosenkranz był dawniej kustoszem archiwum Einsteinowskiego na Uniwersytecie Hebrajskim w Jerozolimie.

Barbara Wolff, która obecnie sprawuje tę funkcję, przejrzała każdą stronę mojego manuskryptu, wyszukując nieścisłości, jakie się do niego wkradły. Uprzedziła mnie, że cieszy się reputacją łowczyni drobiazgów, ale jestem jej bardzo wdzięczny za wytropienie w moim tekście wszelkich błędów, nawet tych najdrobniejszych właśnie. Dziękuję za wsparcie Roniemu Groszowi z tej samej instytucji.

Nieoceniony jest wkład – edytorski i przyjacielski – Briana Greene’a z Columbia University, autora Struktury kosmosu. Nakłonił mnie do wielu zmian w tekście i pomógł zredagować fragmenty o bardziej naukowym charakterze, bo jest nie tylko znawcą nauk ścisłych, ale też mistrzem pięknego i klarownego języka. Zajmuje się teorią strun, a ponadto wraz z żoną, Tracy Day, organizuje doroczny festiwal nauki w Nowym Jorku, gdzie szerzy swój entuzjazm do nauk przyrodniczych.

Lawrence Krauss, profesor fizyki w Case Western Reserve University i autor Hiding in the Mirror, również przeczytał maszynopis mojej książki i zweryfikował te partie, które dotyczą szczególnej i ogólnej teorii względności oraz kosmologii. Zaproponował wiele poprawek i zasugerował celne rozwiązania. On także ma zaraźliwy entuzjazm do fizyki. Krauss pomógł mi nawiązać współpracę ze swoim podopiecznym z Case, Craigiem J. Copim, który wykłada tam teorię względności. Poprosiłem go o dokładne sprawdzenie partii matematycznych i fizycznych, a za efekty jego pracy jestem głęboko wdzięczny.

Fragmenty te przejrzał również Douglas Stone, profesor fizyki w Yale. Zajmuje się on teorią materii skondensowanej i pisze książkę, która stanie się ważnym głosem na temat wkładu Einsteina do mechaniki kwantowej. Pomógł mi napisać rozdziały dotyczące słynnego artykułu o kwantowej naturze światła z 1905 roku, teorii kwantów, statystyki Bosego-Einsteina oraz teorii kinetycznej gazów.

Murray Gell-Mann, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1969 roku, był dla mnie znakomitym przewodnikiem od początku do końca tego przedsięwzięcia. Pomógł mi poprawić pierwsze szkice, zredagował i skorygował rozdziały o względności oraz mechanice kwantowej. Pomógł mi również wstępnie opracować partie wyjaśniające zastrzeżenia Einsteina wobec zasady nieoznaczoności w mechanice kwantowej. Łącząc głęboką erudycję z poczuciem humoru i osobistą życzliwością, sprawił, że współpraca ta dała mi wiele radości.

Arthur I. Miller, emerytowany profesor historii i filozofii nauki w University College London jest autorem książek Einstein, Picasso… oraz Imperium gwiazd. Przeczytał, nawet wielokrotnie, kolejne wersje bardziej naukowych rozdziałów, zwłaszcza dotyczących szczególnej teorii względności (na ten temat sam napisał pionierską pracę), ogólnej teorii względności i teorii kwantowej.

Sylvester James Gates Jr., profesor fizyki na University of Maryland, zgodził się przeczytać mój manuskrypt, kiedy przyjechał do Aspen na konferencję einsteinowską. Oddał mi tekst wzbogacony błyskotliwymi komentarzami; przeredagował też kilka bardziej specjalistycznych fragmentów.

John D. Norton, profesor University of Pittsburgh, specjalizuje się w badaniu procesów myślowych Einsteina podczas pracy nad szczególną i ogólną teorią względności. Do rozdziałów poświęconych tej problematyce wprowadził poprawki i cenne uwagi. Jestem też wdzięczny dwóm jego kolegom naukowcom, również badającym sposoby konstruowania przez Einsteina jego teorii: Jürgenowi Rennowi z Instytutu Maksa Plancka w Berlinie i Michelowi Janssenowi z University of Minnesota.

Na krytyczne przejrzenie mojego manuskryptu zgodził się także George Stranahan, współzałożyciel Aspen Center for Physics. Okazał się szczególnie pomocny w redakcji tych partii tekstu, które dotyczą kwantowej teorii światła, ruchów Browna oraz aspektów historycznych i naukowych szczególnej teorii względności.

Robert Rynasiewicz, filozof nauki z Johns Hopkins University, przeczytał wiele spośród rozdziałów naukowych i udzielił mi cennych sugestii dotyczących dążenia Einsteina do sformułowania ogólnej teorii względności.

N. David Mermin, profesor fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Cornella i autor Czas na czas: klucz do teorii Einsteina, zredagował i skorygował ostateczne wersje rozdziału pierwszego oraz piątego i szóstego poświęconych artykułom Einsteina z 1905 roku.

Gerald Holton, profesor fizyki na Harvardzie, był jednym z pionierów badań einsteinowskich i do dziś wytycza kierunki w tej dziedzinie. Czuję się zaszczycony, że zechciał przeczytać moją książkę, udzielić mi ważnych rad i okazać tak wiele życzliwego wsparcia. Na duchu podniósł mnie też jego kolega z Harvardu, Dudley Hersch­bach, który zrobił tak wiele dobrego w dziedzinie nauczania fizyki. Obaj – Holton i Herschbach – przekazali cenne komentarze do pierwszej wersji tekstu i spędzili ze mną popołudnie w gabinecie Holtona, gdzie omówiliśmy ich sugestie i dopracowaliśmy opisy postaci historycznych.

Ashton Carter, profesor nauk ścisłych i stosunków międzynarodowych na Harvardzie, był tak uprzejmy, że przeczytał krytycznie wczesną wersję tej książki. Fritz Stern, autor Niemieckiego świata Einsteina, dodawał mi odwagi i służył radą na początku pracy. Podobnie Robert Schulmann, jeden z pierwszych redaktorów Einstein Papers Project. Jeremy Bernstein, autor świetnych książek o Einsteinie, uprzedził mnie o trudnościach warstwy naukowej, za co jestem mu szczerze wdzięczny.

Skorzystałem też z pomocy dwojga nauczycieli fizyki, którzy dokładnie sprawdzili mój tekst od strony dydaktycznej, a ponadto poradzili mi, jak uczynić go zrozumiałym dla odbiorców, którzy nie mieli kontaktu z fizyką od szkoły średniej. Nancy Stravinsky Isaacson uczyła tego przedmiotu w Nowym Orleanie do czasu, gdy huragan Katrina przyniósł jej trochę więcej wolnego. Natomiast David Derbes wykłada w Lab School przy University of Chicago. Ich uwagi były bardzo trafne i ukierunkowane na potrzeby czytelników laików.

Tak to już jednak jest, że choćby sprawdzało się jakąś książkę tysiąc razy, i tak pozostaną w niej błędy. Z moją książką jest tak samo – i są to moje błędy.

Cenne uwagi uzyskałem również od kilku czytelników nienależących do kręgów naukowych. Są to między innymi William Mayer, Orville Wright, Daniel Okrent, Steve Weisman i Strobe Talbott.

Już od dwudziestu pięciu lat Alice Mayhew z wydawnictwa Simon & Schuster jest moją redaktorką, a Amanda Urban z ICM moją agentką. Nie mogę sobie wyobrazić lepszych współpracowniczek. Doceniam też pomoc Carolyn Reidy, Davida Rosenthala, Rogera Labriego, Victorii Meyer, Elizabeth Hayes, Sereny Jones, Mary Lurie, Judith Hoover, Jackie Seow i Dany Sloan z Simon & Schuster. Za wiele lat wsparcia wdzięczny też jestem Elliotowi Ravetzowi i Patricii Zindulce.

Natasha Hoffmeyer i James Hoppes przetłumaczyli dla mnie niemiecką korespondencję Einsteina i niektóre jego pisma nieprzełożone wcześniej na angielski – jestem im wdzięczny za sumienność. Zdjęcia do tej książki wyszukał Jay Colton, który był fotoedytorem numeru Człowiek stulecia magazynu „Time”.

Najwięcej znaczyło dla mnie jednak zdanie dwojga i pół innych czytelników. Pierwszym z nich był mój ojciec, Irwin Isaacson, inżynier, który zaszczepił mi miłość do nauk ścisłych i był dla mnie najlepszym nauczycielem. Wdzięczny mu jestem za ten świat, który mi stworzył razem z moją przedwcześnie zmarłą matką, a także ze swoją drugą żoną, mądrą i błyskotliwą Julanne.

Drugą szczególnie dla mnie ważną czytelniczką była moja żona Cathy, która przestudiowała ten tekst strona po stronie, wykazując się mądrością, zdrowym rozsądkiem i dociekliwością. A ową „półczytelniczką” była moja córka Betsy, która czytała wybrane fragmenty i komentowała je, nie bojąc się formułować dosadnych sądów. Kocham je obie bardzo.GŁÓWNE POSTACI

Michele Angelo Besso (1873–1955). Najbliższy przyjaciel Einsteina. Ujmujący, choć dosyć rozkojarzony inżynier. Poznał Alberta w Zurychu, potem pracował razem z nim w berneńskim urzędzie patentowym. W 1905 roku, gdy Einstein formułował szczególną teorię względności, dyskutował z nim jego artykuł. Żonaty z Anną Winteler, siostrą pierwszej sympatii Einsteina.

Niels Bohr (1885–1962). Duński pionier teorii kwantów. Na kongresach Solvaya i podczas późniejszych dyskusji naukowych odpierał dzielnie zarzuty Einsteina wobec kopenhaskiej interpretacji mechaniki kwantowej.

Max Born (1882–1970). Niemiecki fizyk i matematyk. Przez czterdzieści lat prowadził z Einsteinem bliską i błyskotliwą korespondencję. Starał się go nakłonić do zaakceptowania mechaniki kwantowej. Jego żona Hedwig krytykowała nieraz Einsteina w kwestiach osobistych.

Helen Dukas (1896–1982). Oddana sekretarka Einsteina, strzegąca niczym cerber jego spokoju. Mieszkała z nim od 1928 roku aż do śmierci uczonego, a później stała się strażniczką jego spuścizny i dokumentów.

Arthur Stanley Eddington (1882–1944). Brytyjski astrofizyk, orędownik teorii względności. Jego obserwacje zaćmienia Słońca z 1919 roku w spektakularny sposób potwierdziły pogląd Einsteina, że światło odchyla się pod wpływem grawitacji.

Paul Ehrenfest (1880–1933). Pochodzący z Austrii fizyk. Człowiek o złożonej osobowości, a przy tym niepewny siebie. Zaprzyjaźnił się z Einsteinem podczas jego wizyty w Pradze w 1912 roku. Później został profesorem w Lejdzie, gdzie często gościł Alberta.

Eduard Einstein (1910–1965). Drugi syn Milevy Marić i Einsteina. Zdolny, o artystycznych zainteresowaniach. Zafascynowany Freudem, pragnął zostać psychiatrą, ale jako dwudziestoparolatek uległ własnym schizofrenicznym demonom i przez większość życia przebywał w szwajcarskich zakładach psychiatrycznych.

Elsa Einstein (1876–1936). Kuzynka i druga żona Alberta. Matka Margot i Ilse Einstein z pierwszego małżeństwa z kupcem tekstylnym Maksem Löwenthalem. Po rozwodzie w 1908 roku powróciła razem z córkami do panieńskiego nazwiska. Za Alberta Einsteina wyszła w 1919 roku. Była bystrzejsza, niż udawała, i potrafiła utrzymać męża w ryzach.

Hans Albert Einstein (1904–1973). Pierwszy syn Milevy Marić i Einsteina. Nie była to łatwa rola życiowa, ale wywiązał się z niej nader pomyślnie. Studiował inżynierię na politechnice w Zurychu. W 1927 poślubił Friedę Knecht (1895–1958). Mieli dwóch synów, Bernarda (1930–2008) i Klausa (1932–1938), a także adoptowaną córkę Evelyn (1941–2011). W 1938 roku osiadł w USA, gdzie po pewnym czasie został profesorem inżynierii wodnej w Berkeley. Po śmierci Friedy ożenił się w 1959 roku z Elizabeth Roboz (1904–1995). Jego syn Bernard doczekał się pięciorga dzieci. Są to jedyne znane prawnuki Alberta Einsteina.

Hermann Einstein (1847–1902). Ojciec Alberta. Pochodził z żydowskiej rodziny zamieszkałej w wiejskich okolicach Szwabii. Razem z bratem Jakobem prowadził przedsiębiorstwa elektryczne w Monachium, a potem we Włoszech – jednak bez większego powodzenia.

Ilse Einstein (1897–1934). Córka Elsy Einstein z pierwszego małżeństwa. Miała romans z lekarzem i łowcą przygód Georgem Nicolaiem. W 1924 roku wyszła za dziennikarza literackiego Rudolfa Kaysera, który później napisał – pod pseudonimem Anton Reiser – wspomnienia o Albercie Einsteinie.

Lieserl Einstein (1902–?). Nieślubna córka Einsteina i Milevy Marić. Einstein prawdopodobnie nigdy jej nie zobaczył. Przypuszczalnie pozostała w rodzinnej miejscowości matki, Nowym Sadzie, została oddana do adopcji i zmarła na szkarlatynę w 1903 roku.

Margot Einstein (1899–1986). Córka Elsy Einstein z pierwszego małżeństwa. Nieśmiała rzeźbiarka. W 1930 roku wyszła za Rosjanina Dimitrija Marianoffa. Nie mieli dzieci. Marianoff napisał później książkę o Albercie Einsteinie. Margot rozwiodła się w 1937 roku i przeniosła do domu ojczyma w Princeton. Mieszkała tam, przy 112 Mercer Street, aż do śmierci.

Maria „Maja” Einstein (1881–1951). Jedyna siostra Alberta i jedna z jego najbliższych powierniczek. Wyszła za Paula Wintelera. Nie miała z nim dzieci i w 1938 roku przeniosła się, bez męża, z Włoch do Princeton, gdzie zamieszkała z bratem.

Pauline Koch Einstein (1858–1920). Matka Alberta. Kobieta praktyczna, o silnej woli. Była córką zamożnego handlarza zbożem z Wirtembergii. Hermanna Einsteina poślubiła w 1876 roku.

Abraham Flexner (1866–1959). Amerykański reformator edukacji. Założył Instytut Studiów Zaawansowanych w Princeton i zatrudnił tam Einsteina.

Philipp Frank (1884–1966). Austriacki fizyk. Zastąpił swego przyjaciela Einsteina na uniwersytecie niemieckim w Pradze, a później napisał o nim książkę.

Marcel Grossmann (1878–1936). Sumienny kolega Alberta ze studiów na politechnice w Zurychu. Robił dla niego notatki z matematyki, a później pomógł mu zdobyć posadę w berneńskim urzędzie patentowym. Jako profesor geometrii wykreślnej udzielał Einsteinowi konsultacji w zakresie zagadnień matematycznych potrzebnych do opracowania ogólnej teorii względności.

Fritz Haber (1868–1934). Niemiecki chemik, pionier w dziedzinie gazów bojowych. Przyczynił się do ściągnięcia Einsteina do Berlina. Był też pośrednikiem między Albertem i Milevą Marić. Chcąc być dobrym Niemcem, przeszedł z judaizmu na chrześcijaństwo. Przekonywał Einsteina do korzyści płynących z asymilacji. Zmienił zdanie po dojściu nazistów do władzy.

Conrad Habicht (1876–1958). Matematyk i wynalazca amator, członek dyskusyjnego tria Akademia Olimpijska w Bernie. W 1905 roku był adresatem dwóch słynnych listów Einsteina, zapowiadających jego przełomowe prace.

Werner Heisenberg (1901–1976). Fizyk niemiecki, pionier mechaniki kwantowej. Sformułował zasadę nieoznaczoności, wobec której Einstein wysuwał przez lata poważne zastrzeżenia.

David Hilbert (1862–1943). Matematyk niemiecki, który w 1915 roku ścigał się z Einsteinem w opracowaniu równań ogólnej teorii względności.

Banesh Hoffmann (1906–1986). Matematyk i fizyk. Współpracował z Einsteinem w Princeton, a potem napisał o nim książkę.

Philipp Lenard (1862–1947). Węgiersko-niemiecki fizyk, którego obserwacje efektu fotoelektrycznego zostały wyjaśnione przez Einsteina w jego pracy z 1905 roku dotyczącej kwantowej natury światła. Z czasem Lenard stał się antysemitą i nazistą pałającym nienawiścią do Einsteina.

Hendrik Antoon Lorentz (1853–1928). Genialny fizyk holenderski, którego idee utorowały drogę do szczególnej teorii względności. Dla Einsteina stał się kimś w rodzaju ojca duchowego.

Mileva Marić (1875–1948). Serbka, pierwsza żona Einsteina, którego poznała, studiując fizykę na politechnice w Zurychu. Matka Hansa Alberta, Eduarda i Lieserl. Pełna temperamentu, lecz także skłonna do depresji. Pokonała wiele przeszkód, jakie stały wówczas na drodze kobiet pragnących zostać fizykami. Od 1914 roku żyła z Einsteinem w separacji, a w 1919 roku rozwiedli się.

Robert Andrews Millikan (1868–1953). Amerykański fizyk doświadczalny, który potwierdził eksperymentalnie Einsteinowską teorię efektu fotoelektrycznego i ściągnął Einsteina na wykłady do Caltechu.

Hermann Minkowski (1864–1909). Uczył Einsteina matematyki na politechnice w Zurychu, nazywając go „patentowanym leniem”. Opracował matematyczne ujęcie szczególnej teorii względności w postaci czterowymiarowej czasoprzestrzeni.

Georg Friedrich Nicolai (1874–1964). Medyk, pacyfista, charyzmatyczny łowca przygód i uwodziciel. Przyjaciel oraz lekarz Elsy Einstein i zapewne kochanek jej córki Ilse. W 1915 roku napisał wraz z Einsteinem odezwę pacyfistyczną.

Abraham Pais (1918–2000). Urodzony w Holandii fizyk. Współpracownik Einsteina w Princeton, autor naukowej biografii uczonego.

Max Planck (1858–1947). Pruski fizyk teoretyczny, jeden z pierwszych zwolenników idei Einsteina, którego pomógł ściągnąć do Berlina. Miał skłonności konserwatywne – tak w życiu, jak i w nauce – co kontrastowało z charakterem Alberta. Jednak aż do przejęcia władzy przez nazistów dwaj uczeni utrzymywali ciepłe stosunki koleżeńskie.

Erwin Schrödinger (1887–1961). Austriacki fizyk teoretyczny. Choć należał do pionierów mechaniki kwantowej, podzielał obiekcje Einsteina wobec zasady nieoznaczoności, która leżała u jej podstaw, i probabilistycznej natury tej teorii.

Maurice Solovine (1875–1958). Rumuński student filozofii w Bernie, współzałożyciel – wraz z Einsteinem i Habichtem – Akademii Olimpijskiej. Później został wydawcą prac Einsteina we Francji. Do końca życia Alberta z nim korespondował.

Leó Szilárd (1898–1964). Fizyk węgierskiego pochodzenia, czarujący ekscentryk, który poznał Einsteina w Berlinie i opatentował z nim nowy typ lodówki. Przewidział możliwość przeprowadzenia nuklearnej reakcji łańcuchowej i wraz z Einsteinem napisał w 1939 roku list do prezydenta Roosevelta, w którym przestrzegał przed powstaniem bomby atomowej.

Chaim Weizmann (1874–1952). Urodzony w Imperium Rosyjskim chemik, który wyemigrował do Anglii i został tam przewodniczącym Światowej Organizacji Syjonistycznej. W 1921 roku zabrał Einsteina do Ameryki, by wykorzystać jego sławę do celów zbiórki funduszy. Był pierwszym prezydentem Izraela. Po jego śmierci godność tę zaoferowano Einsteinowi.

Rodzina Wintelerów. Einstein mieszkał u nich na stancji podczas nauki w szwajcarskim Aarau. Jost Winteler był nauczycielem historii i greki, a jego żona Rosa była dla Alberta niemal jak druga matka. Wintelerowie mieli siedmioro dzieci, z których Marie stała się pierwszą dziewczyną Einsteina, Anna wyszła za jego najlepszego przyjaciela Michelego Bessa, a Paul ożenił się z siostrą Alberta, Mają.

Heinrich Zangger (1874–1957). Profesor fizjologii na uniwersytecie w Zurychu. PrzyjaźniłROZDZIAŁ 1 JAZDA NA PROMIENIU ŚWIATŁA

„Obiecuję ci cztery artykuły” – napisał ten młody pracownik urzędu patentowego do przyjaciela w liście, który zapowiadał jeden z najważniejszych przełomów w dziejach nauki, choć jego historyczne znaczenie przysłonięte było figlarnym tonem, tak typowym dla autora. Do adresata zwracał się Einstein per „ty mrożony wielorybie”, przepraszając za swą „chaotyczną paplaninę”. Dopiero przeszedłszy do wyjaśniania, czemu poświęcone są zapowiedziane artykuły, zaczął dawać do zrozumienia, że przeczuwa jednak znaczenie owych tekstów, które pisał w wolnych chwilach.

„Pierwszy dotyczy promieniowania i właściwości energetycznych światła, i jest bardzo rewolucyjny”. Rzeczywiście, był rewolucyjny. Zawierał twierdzenie, że światła nie powinno się uważać jedynie za falę, ale także za strumień mikroskopijnych cząstek zwanych kwantami. Konsekwencje tej teorii – wizja probabilistycznego kosmosu pozbawionego ścisłej przyczynowości – nurtowały i niepokoiły Einsteina do końca życia.

„W tym drugim tekście chodzi o wyznaczanie rzeczywistych rozmiarów atomów”. Choć samo istnienie atomów było wówczas wciąż tematem dyskusji, artykuł ten był najprostszy ze wszystkich, dlatego uznał go za najbezpieczniejszy wybór w swoim kolejnym podejściu do dysertacji doktorskiej. Dokonywał wówczas rewolucji w fizyce, ale nie udało mu się jeszcze uzyskać stanowiska akademickiego ani nawet doktoratu, dzięki któremu mógłby w urzędzie patentowym awansować z eksperta technicznego trzeciej klasy na eksperta klasy drugiej.

Trzeci artykuł wyjaśniał chaotyczne ruchy mikroskopijnych cząstek zawieszonych w cieczy, a czynił to poprzez statystyczną analizę ich przypadkowych zderzeń z cząsteczkami płynu. W trakcie wywodu autor wykazał istnienie atomów i molekuł.

„Czwarty artykuł to obecnie jeszcze surowy szkic. Chodzi w nim o elektrodynamikę ciał w ruchu. Wykorzystałem tam modyfikację teorii przestrzeni i czasu”. To było bez wątpienia coś więcej niż „chaotyczna paplanina”. Bazując na eksperymentach myślowych – dokonywanych w głowie, a nie w laboratorium – postanowił Einstein podważyć koncepcję absolutnego czasu i przestrzeni, której zwolennikiem był Newton. Ta rewolucja miała przejść do historii jako szczególna teoria względności.

Nie powiadomił przyjaciela o jednej rzeczy, bo sam o niej jeszcze nie wiedział: że w tym samym „cudownym” roku napisze jeszcze jeden, piąty artykuł, będący krótkim uzupełnieniem czwartego. Wyprowadzi w nim wzór na równoważność masy i energii: E=mc². To chyba najsłynniejszy wzór współczesnej nauki.

Gdy spoglądamy wstecz na stulecie, które zapisało się w dziejach desperackim pragnieniem zburzenia klasycznych kanonów, a potem kierujemy wzrok naprzód, ku erze, która próbuje ze wszystkich sił wykształcić kreatywność potrzebną do odkryć naukowych, dostrzegamy, że jedna postać spina te dwie epoki, górując nad otoczeniem i symbolizując niejako nasze czasy: właśnie ów dobrotliwy uchodźca z aureolą rozwichrzonych włosów i żywym spojrzeniem, z twarzą znamionującą nadzwyczajną lotność umysłu i humanistyczne zaangażowanie. To jego nazwisko stało się synonimem geniusza. Albert Einstein był, jak majster-artysta, obdarzony niezwykłą wyobraźnią i zarazem głęboką wiarą w harmonię panującą w warsztacie natury. Jego fascynująca historia, będąca świadectwem szczęśliwego związku pomiędzy kreatywnością a wolnością, jest też opowieścią o naszych czasach, pełnych wzlotów, ale i dotkliwych upadków.

Teraz, kiedy archiwa Einsteina są całkowicie otwarte, można się dowiedzieć, jak prywatne oblicze uczonego – jego nonkonformizm, buntowniczy instynkt, nienasycona ciekawość, pasje i okresowa potrzeba samotności – wpływało na jego polityczną i naukową aktywność. Znając go lepiej jako człowieka, lepiej też rozumiemy jego myśl – i vice versa. Charakter, wyobraźnia i twórczy geniusz są tu ze sobą powiązane, jakby stanowiły elementy jakiegoś jednolitego pola.

Mówiono, że był człowiekiem wyniosłym. Ale w rzeczywistości był pasjonatem – zarówno w życiu osobistym, jak w pracy naukowej. Na studiach zakochał się do szaleństwa w jedynej dziewczynie, która studiowała z nim fizykę – w ciemnowłosej i smagłej Serbce Milevie Marić. Mieli nieślubną córkę, a potem się pobrali i doczekali dwóch synów. Mileva opiniowała naukowe wywody swego męża; pomagała mu też sprawdzać matematyczną stronę jego prac. W końcu jednak ich związek się rozpadł. Einstein zaproponował żonie układ. Powiedział, że pewnego dnia otrzyma Nagrodę Nobla, a jeśli Mileva da mu rozwód, to on przekaże jej pieniądze z nagrody. Zastanawiała się nad tą propozycją przez tydzień – i w końcu się zgodziła. Jednak teorie Alberta były tak radykalne, że od cudownego wysypu odkryć dokonanych jeszcze, gdy pracował w urzędzie patentowym, do dnia, gdy Mileva mogła podjąć te noblowskie pieniądze, minęło siedemnaście lat.

W życiu Einsteina znajdowała odbicie atmosfera modernistycznych początków XX wieku – lat, gdy załamywały się stare pewniki społeczne i moralne. W powietrzu unosił się duch twórczego nonkonformizmu, stare więzy zrywali tacy ludzie jak Picasso, Joyce, Freud, Strawiński, Schönberg. Atmosferze tej odpowiadała wizja świata, w której przestrzeń i czas, a także właściwości cząstek zdawały się zależeć od kaprysów obserwacji.

Einstein nie był jednak relatywistą w sensie filozoficznym, choć wielu, czasami z pobudek antysemickich, tak go postrzegało. U fundamentów jego teorii – w tym także teorii względności – leżało poszukiwanie praw stałych, pewnych i absolutnych. Wierzył, że za prawami rządzącymi kosmosem stoi harmonijna rzeczywistość, do której chciał dotrzeć jako naukowiec.

To poszukiwanie zaczęło się w 1895 roku, kiedy jako szesnastolatek wyobraził sobie jazdę na promieniu światła. Dziesięć lat później przyszedł ów „cudowny rok”, anonsowany w liście do przyjaciela, kiedy położone zostały podwaliny pod dwa wielkie osiągnięcia dwudziestowiecznej fizyki: teorię względności i teorię kwantową.

Minęła kolejna dekada i Einstein dał światu jedną z najpiękniejszych teorii w całej nauce – ogólną teorię względności. Podobnie jak w przypadku szczególnej teorii względności, uczony i tym razem posłużył się eksperymentem myślowym. Wyobraźmy sobie, że jesteśmy zamknięci w wielkiej windzie, poruszającej się coraz szybciej w przestrzeni kosmicznej. Efekty, jakie odczujemy, będą nie do odróżnienia od doświadczenia grawitacji.

Grawitacja, stwierdził Einstein, jest zakrzywieniem przestrzeni i czasu, które zmienia się dynamicznie w zależności od współoddziaływania materii, ruchu i energii. Można tu skorzystać z jeszcze innego eksperymentu myślowego. Umieśćmy kulę do kręgli na dwuwymiarowej powierzchni trampoliny. Potem puśćmy parę kul bilardowych. Potoczą się w kierunku kuli do kręgli – ale nie dlatego, by miała ona jakąś tajemniczą siłę przyciągania, lecz dlatego, że ta ciężka kula odkształca powierzchnię trampoliny. A teraz wyobraźmy sobie, że dzieje się to w czterowymiarowej czasoprzestrzeni… Zgoda – trudno to sobie wyobrazić, ale dlatego właśnie nie jesteśmy Einsteinami.

Półmetek jego kariery przypadł na rok 1925 – i był to jednocześnie punkt zwrotny. Rewolucja kwantowa, do której sam się przyczynił, przybrała postać probabilistycznej mechaniki kwantowej, opartej na niepewnościach i prawdopodobieństwach. Tego roku dokonał ostatniego wielkiego wkładu w tę teorię, ale jednocześnie zaczął ją krytykować. Przez kolejne trzy dekady uparcie atakował to, co uważał za niedociągnięcia mechaniki kwantowej, starając się jednocześnie wpisać ją w ramy swojej jednolitej teorii pola. Jeszcze na łożu śmierci, w 1955 roku, tworzył kolejne równania, mające doprowadzić do tego celu.

Jednakże zarówno w swym trzydziestoleciu „rewolucyjnym”, jak i w trzydziestoleciu „reakcyjnym” pozostał wierny sobie – pogodny samotnik, który dobrze się czuł z nonkonformizmem. Był człowiekiem niezależnie myślącym, idącym za głosem wyobraźni wykraczającej poza granice utartych schematów, buntownikiem – ale pełnym szacunku. Prowadziła go wiara – do której przyznawał się z nieco ironicznym błyskiem w oku – w Boga, który nie gra w kości, nie pozwalając, by sprawy toczyły się przypadkowo.

Nonkonformizm Einsteina objawiał się także w jego osobowości i działalności politycznej. Chociaż przyznawał się do socjalistycznych ideałów, był zbyt wielkim indywidualistą, by czuć sympatię do nadmiernej kontroli państwowej czy scentralizowanej władzy. Ta niesforność, która przydała mu się bardzo jako młodemu uczonemu, sprawiała też, że miał alergiczny stosunek do wszelkiego nacjonalizmu, militaryzmu i innych form stadnego myślenia. Aż do chwili, gdy Hitler zmusił go do korekty orientacji geopolitycznej, był również organicznym pacyfistą.

Jego myśl objęła rozległy obszar współczesnej wiedzy, sięgając od obiektów najmniejszych po największe, od emisji fotonów po ekspansję wszechświata. Od wielkich triumfów jego idei minęło już stulecie, a my wciąż żyjemy we wszechświecie Einsteina – określonym w skali makro przez jego teorię względności, a w skali mikro przez mechanikę kwantową, która okazała się trwała, choć nadal niepokojąco wymyka się intuicji.

Na wszystkich dzisiejszych technologiach da się odnaleźć odciski palców Einsteina. Komórki fotoelektryczne i lasery, energia atomowa i włókna światłowodowe, podróże kosmiczne i nawet półprzewodniki… – wszystkie mają źródła w jego teorii. Einstein podpisał list do Frank­lina D. Roosevelta ostrzegający przed możliwością zbudowania bomby atomowej, i dziś, kiedy widzimy zdjęcia atomowego grzyba, przez myśl przelatuje nam słynny Einsteinowski wzór wiążący energię z masą.

Einstein zdobył sławę, gdy pomiary dokonane podczas zaćmienia Słońca w 1919 roku potwierdziły jego teorię, że grawitacja odchyla światło. Zbiegło się to w czasie z nowym zjawiskiem w kulturze – swoistym kultem celebrytów – i zarazem się do niego przyczyniło. Einstein stał się gwiazdą, naukową supernową i humanistyczną ikoną, jedną z najsłynniejszych postaci naszego globu. Opinia publiczna z zapałem usiłowała zgłębiać jego teorie, zaczęła go czcić jako ucieleśnienie geniuszu i traktować jak kogoś w rodzaju świeckiego świętego.

Czy gdyby nie miał tej elektryzującej aureoli włosów i świdrującego spojrzenia, i tak zostałby najbardziej rozpoznawalną twarzą nauki? Pozwólmy sobie na mały eksperyment – wyobraźmy sobie Einsteina wyglądającego jak Max Planck czy Niels Bohr… Czy i wówczas stałby się celebrytą? Czy trafiłby do panteonu nauki obok Arystotelesa, Galileusza i Newtona?

Moim zdaniem tak. Jego dzieło ma bowiem wyraźny indywidualny rys To jak z obrazami Picassa – od razu widać, że to Picasso. Einstein dokonywał wielkich skoków intelektualnych i formułował wspaniałe teorie dzięki eksperymentom myślowym, a nie na drodze metodycznej indukcji opartej na danych doświadczalnych. Teorie, które w ten sposób powstawały, bywały szokujące i tajemnicze, często sprzeczne z intuicją, a jednak przemawiały do rzesz ludzi. Takie idee jak względność czasu i przestrzeni, wzór E=mc², odchylenie światła, zakrzywienie przestrzeni nie były powszechnie rozumiane, ale działały na wyobraźnię.

Do ukształtowania się szczególnej aury Einsteina przyczyniło się także jego ludzkie oblicze. Wewnętrzne poczucie pewności siebie łagodziła jego pokora, wynikająca z zachwytu nad naturą. Owszem, bywał zdystansowany i chłodny wobec osób mu bliskich, lecz wobec ludzkości jako takiej emanował prawdziwą życzliwością i łagodnym współczuciem.

Z drugiej strony, mimo swojej ogromnej popularności i pozornej przystępności, Einstein zaczął też symbolizować wizję współczesnej fizyki jako dziedziny nie do pojęcia dla zwykłych ludzi, sfery zastrzeżonej dla „namaszczonych kapłanów”, jak się wyraził profesor Dudley Herschbach z Harvardu. Nie zawsze tak było. Galileusz i Newton to bez wątpienia genialni uczeni, ale ich mechaniczna, przyczynowo-skutkowa interpretacja natury docierała do umysłów co bystrzejszych laików. W wieku XVIII – wieku Benjamina Frank­lina – i w wieku XIX – za czasów Thomasa Edisona – nauki przyrodnicze nie stanowiły dla ludzi wykształconych jakiejś tajemniczej i niedostępnej sfery, jak to dzieje się obecnie, a wiele osób uprawiało je nawet po amatorsku.

To szerokie zainteresowanie naukami przyrodniczymi powinno się dziś odrodzić, zważywszy na wyzwania XXI wieku. Nie znaczy to, że każdy humanista musi przechodzić podstawowy kurs fizyki, a każdy prawnik ma być za pan brat z mechaniką kwantową. Chodzi o to, że szacunek do metody naukowej bardzo się przydaje odpowiedzialnym obywatelom. Nauki przyrodnicze pozwalają zrozumieć, że istnieje ścisły związek między faktami cząstkowymi, dostępnymi dla nas w codziennym doświadczeniu, i ogólnymi teoriami. Widać to dobrze w biografii Einsteina.

Poza tym docenianie piękna nauki jest ważną cechą dobrego społeczeństwa. Pomaga zachować dziecięcy zachwyt wobec takich cudów codziennego życia jak spadające jabłko czy winda. Zachwyt ten był charakterystyczny dla Einsteina i wielu innych wielkich fizyków teoretycznych. Odświeża też myślenie każdego z nas.

Dlatego warto studiować Einsteina. Nauka to inspirująca i szlachetna dziedzina ludzkiej aktywności, a jej uprawianie jest niezwykłą, porywającą misją – o czym przypominają nam sagi jej wielkich bohaterów. Pod koniec życia Einsteina Departament Edukacji stanu Nowy Jork zapytał go, na co powinno się kłaść szczególny nacisk w nauczaniu szkolnym. „Należy – odpowiedział uczony – mówić wiele o postaciach, które wzbogaciły ludzkość dzięki niezależności swego charakteru i sądów”. Sam Einstein należał do tej kategorii.

Obecnie, gdy w warunkach globalnej konkurencji kładzie się coraz większy nacisk na edukację w dziedzinie nauk ścisłych i matematyki, powinniśmy zwrócić uwagę również na drugą część odpowiedzi Einsteina: „Krytyczne uwagi uczniów należy przyjmować z życzliwością. Nagromadzenie materiału nie powinno krępować uczniowskiej niezależności”. Przewaga konkurencyjna społeczeństwa nie zależy od tego, jak skutecznie wbija się dzieciakom do głowy tabliczkę mnożenia czy układ okresowy pierwiastków, lecz od tego, jak szkoła stymuluje wyobraźnię i kreatywność.

Tu leży, jak myślę, klucz do geniuszu Einsteina i lekcji, jaką daje nam jego życie. Jako uczeń nigdy nie błyszczał, jeśli chodzi o pamięciowe opanowanie materiału. Później zaś, jako fizyk teoretyk, odnosił sukcesy nie dzięki bezwzględnej, żelaznej sile wnioskowania, ale dzięki wyobraźni i twórczemu myśleniu. Potrafił konstruować skomplikowane równania, ale ważniejsze było to, iż wiedział, że matematyka jest językiem, w którym natura opisuje swoje cuda. Umiał więc dostrzec w matematycznych wzorach odbicie rzeczywistości. Potrafił na przykład na równania pola elektromagnetycznego, odkryte przez Jamesa Clerka Maxwella, spojrzeć oczami chłopca podróżującego na promieniu światła. Jak kiedyś powiedział: „Wyobraźnia jest ważniejsza niż wiedza”.

Takie podejście wymagało nonkonformizmu. „Niech żyje tupet! – napisał do kochanki, a późniejszej żony. – To mój anioł stróż na tym świecie”. Wiele lat później, gdy sądzono, że jego zastrzeżenia wobec mechaniki kwantowej świadczą, iż stracił dawną błyskotliwość, skarżył się: „Aby ukarać mnie za pogardę wobec autorytetów, los mnie samego uczynił autorytetem”.

Jego sukces wziął się z kwestionowania potocznych przekonań, podważania autorytetów oraz zadziwienia tajemnicami, które inni uważali za rzeczy zwyczajne. Dzięki temu jego zapatrywania moralne i polityczne oparte były na szacunku dla wolnej myśli, wolnego ducha i wolnej jednostki. Brzydził się tyranią, a tolerancji nie uważał jedynie za miłą cechę charakteru, lecz za nieodzowny warunek funkcjonowania twórczego społeczeństwa. „Ważne jest, by pielęgnować indywidualność, bo tylko indywidualności mogą tworzyć nowe idee”.

Taki światopogląd sprawił, że Einstein był buntownikiem szanującym jednak harmonię natury, człowiekiem umiejącym połączyć we właściwy sposób wyobraźnię i mądrość, aby odmienić nasze rozumienie świata. Te przymioty były równie ważne w początkach XX wieku, gdy twórca teorii względności stał się akuszerem ery nowoczesnej, jak dzisiaj, w nowym stuleciu globalizacji, gdy sukces zależy od siły naszej kreatywności.