Kisah Albert Einstein -Bagian Awal

Kisah Albert Einstein

Albert Einstein, lahir pada tanggal 14 Maret 1879, Ulm, Württemberg, Jerman - meninggal 18 April 1955, Princeton, New Jersey, AS), fisikawan kelahiran Jerman yang mengembangkan teori relativitas khusus dan umum dan memenangkan Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasan tentang efek fotolistrik. Einstein umumnya dianggap sebagai fisikawan paling berpengaruh abad ke-20.

Masa Kecil Dan Pendidikan

Orangtua Einstein adalah orang-orang Yahudi sekuler dan kelas menengah. Ayahnya, Hermann Einstein, pada awalnya adalah seorang salesman bulu dan kemudian mengelola pabrik elektrokimia dengan kesuksesan moderat. Ibunya, mantan Pauline Koch, mengelola keluarga mereka. Dia memiliki satu saudara perempuan, Maria (yang bernama Maja), lahir dua tahun setelah Albert.

Einstein menjadi sangat religius pada usia 12, bahkan menyusun beberapa lagu untuk memuji Tuhan dan meneriakkan lagu-lagu religius dalam perjalanan ke sekolah. Ini mulai berubah, bagaimanapun, setelah dia membaca buku sains yang bertentangan dengan keyakinan agamanya. Tantangan bagi otoritas yang mapan ini meninggalkan kesan mendalam dan abadi. Di Gimnasium Luitpold, Einstein sering merasa tidak pada tempatnya dan menjadi korban sistem pendidikan bergaya Prusia yang sepertinya melumpuhkan orisinalitas dan kreativitas. Seorang guru bahkan mengatakan kepadanya bahwa dia tidak akan pernah berarti apa-apa.

Namun, pengaruh penting lainnya pada Einstein adalah seorang mahasiswa kedokteran muda, Max Talmud (kemudian Max Talmey), yang sering makan malam di rumah Einstein. Talmud menjadi tutor informal, mengenalkan Einstein pada matematika dan filsafat yang lebih tinggi. Titik balik penting terjadi saat Einstein berusia 16. Talmud sebelumnya mengenalkannya pada serial sains anak-anak oleh Aaron Bernstein, Naturwissenschaftliche Volksbucher (1867-68; Buku Populer tentang Ilmu Fisika), di mana penulis membayangkan mengendarai di samping listrik yang sedang dalam perjalanan sebuah kawat telegraf Einstein kemudian bertanya pada dirinya sendiri pertanyaan yang akan mendominasi pemikirannya selama 10 tahun ke depan: Seperti apa sinar yang akan terlihat jika Anda bisa berlari di sampingnya? Jika cahaya adalah gelombang, maka sinar harus tampak stasioner, seperti gelombang beku. Bahkan saat kecil sekalipun, ia tahu bahwa gelombang cahaya stasioner tidak pernah terlihat, jadi ada sebuah paradoks. Einstein juga menulis "makalah ilmiah" pertamanya pada saat itu ("Investigasi Negara Bagian Aether in Magnetic Fields").

Pendidikan Einstein terganggu oleh kegagalan berulang ayahnya dalam bisnis. Pada tahun 1894, setelah perusahaannya gagal mendapatkan kontrak penting untuk menggetarkan kota Munich, Hermann Einstein pindah ke Milan untuk bekerja dengan seorang kerabat. Einstein ditinggalkan di sebuah rumah kos di Munich dan diharapkan bisa menyelesaikan pendidikannya. Sendiri, sengsara, dan ditolak oleh prospek tugas militer yang menjulang saat berusia 16 tahun, Einstein kabur enam bulan kemudian dan mendarat di ambang pintu orang tua yang terkejut. Orang tuanya menyadari masalah besar yang dihadapinya sebagai anak putus sekolah dan draf dodger tanpa keterampilan yang bisa dipekerjakan. Prospeknya tidak terlihat menjanjikan.

Untungnya, Einstein dapat mendaftar secara langsung ke Eidgenössische Polytechnische Schule ("Sekolah Politeknik Federal Swiss"; pada tahun 1911, setelah ekspansi pada tahun 1909 sampai status universitas penuh, ia berganti nama menjadi Eidgenössische Technische Hochschule, atau "Institut Teknologi Federal Swiss") di Zürich tanpa setara dengan ijazah SMA jika dia lulus ujian masuknya yang kaku. Tanda-tandanya menunjukkan bahwa ia unggul dalam matematika dan fisika, namun ia gagal dalam bahasa Prancis, kimia, dan biologi. Karena nilai matematika yang luar biasa, dia diijinkan masuk ke Politeknik dengan syarat dia pertama kali menyelesaikan sekolah formalnya. Dia pergi ke sebuah sekolah khusus khusus yang dikelola oleh Jost Winteler di Aarau, Swiss, dan lulus pada tahun 1896. Dia juga meninggalkan kewarganegaraan Jermannya saat itu. (Dia berkewarganegaraan sampai 1901, saat dia diberi kewarganegaraan Swiss). Dia menjadi teman seumur hidup dengan keluarga Winteler, yang dengannya dia dikawal. (Putri Winteler, Marie, adalah cinta pertama Einstein; saudari Einstein, Maja, akhirnya akan menikahi putra Winteler, Paul, dan teman dekatnya Michele Besso akan menikahi putri sulungnya, Anna.)

Einstein akan ingat bahwa tahun-tahun di Zürich adalah tahun-tahun paling membahagiakan dalam hidupnya. Ia bertemu dengan banyak siswa yang akan menjadi teman setia, seperti Marcel Grossmann, seorang matematikawan, dan Besso, yang dengannya ia menikmati percakapan panjang tentang ruang dan waktu. Dia juga bertemu dengan calon istrinya, Mileva Maric, seorang mahasiswa fisika dari Serbia.


Dari Wisuda Ke "Tahun Keajaiban" Teori Ilmiah

Setelah lulus pada tahun 1900, Einstein menghadapi salah satu krisis terbesar dalam hidupnya. Karena dia belajar pelajaran lanjutan sendiri, dia sering memotong kelas; Hal ini membuatnya mendapatkan permusuhan dari beberapa profesor, terutama Heinrich Weber. Sayangnya, Einstein meminta Weber untuk memberikan surat rekomendasi. Einstein kemudian menolak setiap posisi akademis yang dia ajukan. Dia kemudian menulis,


Sementara itu, hubungan Einstein dengan Maric semakin dalam, namun orang tuanya dengan keras menentang hubungannya. Ibunya sangat keberatan dengan latar belakang Serbianya (keluarga Maric adalah penganut Kristen Ortodoks Timur). Einstein menantang orang tuanya, bagaimanapun, dan pada bulan Januari 1902 dia dan Maric bahkan memiliki seorang anak, Lieserl, yang tak diketahui nasibnya. (Biasanya diperkirakan bahwa dia meninggal karena demam berdarah atau menyerah untuk diadopsi.)

Pada tahun 1902, Einstein mencapai titik terendah dalam hidupnya. Dia tidak bisa menikahi Maric dan mendukung keluarga tanpa pekerjaan, dan bisnis ayahnya bangkrut. Putus asa dan menganggur, Einstein mengambil pekerjaan lesu les anak, tapi dia dipecat dari pekerjaan ini.

Titik balik datang akhir tahun itu, ketika ayah dari teman seumur hidupnya Marcel Grossmann dapat merekomendasikan dia untuk posisi sebagai juru tulis di kantor paten Swiss di Bern. Saat itu, ayah Einstein menjadi sakit parah dan, sesaat sebelum dia meninggal, memberikan restu untuk anaknya untuk menikahi Maric. Selama bertahun-tahun, Einstein akan mengalami kesedihan yang luar biasa mengingat ayahnya meninggal karena mengira dia mengalami kegagalan.

Dengan penghasilan kecil tapi stabil untuk pertama kalinya, Einstein merasa cukup percaya diri untuk menikahi Maric, yang dia lakukan pada tanggal 6 Januari 1903. Anak-anak mereka, Hans Albert dan Eduard, lahir di Bern pada tahun 1904 dan 1910. Kalau dipikir lagi, tugas Einstein di kantor paten adalah sebuah berkah. Dia akan segera menyelesaikan analisis permohonan paten, membiarkannya melamun tentang visi yang telah terobsesi sejak dia berusia 16 tahun: Apa yang akan terjadi jika Anda berpacu di samping balok cahaya? Sementara di sekolah politeknik ia telah mempelajari persamaan Maxwell, yang menggambarkan sifat cahaya, dan menemukan fakta yang tidak diketahui James Clerk Maxwell sendiri-yaitu, bahwa kecepatan cahaya tetap sama tidak peduli seberapa cepat seseorang bergerak. Ini melanggar hukum gerak Newton, bagaimanapun, karena tidak ada kecepatan mutlak dalam teori Isaac Newton. Wawasan ini membuat Einstein merumuskan prinsip relativitas: "kecepatan cahaya konstan pada bingkai inersia apapun (frame yang terus bergerak)."

Selama tahun 1905, sering disebut "tahun keajaiban" Einstein, ia menerbitkan empat makalah di Annalen der Physik, yang masing-masing akan mengubah jalannya fisika modern:

     1. "Pada Sudut Pandang Heuristik Mengenai Produksi dan Transformasi Cahaya"), di mana Einstein menerapkan teori kuantum untuk menerangi untuk menjelaskan efek fotolistrik. Jika cahaya terjadi dalam paket kecil (kemudian disebut foton), maka ia harus melumpuhkan elektron dalam logam dengan cara yang tepat.

     2. "Über die von derektorarkischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen" ("Pada Gerakan Partikel Kecil yang Ditangguhkan pada Cairan Lembaran yang Diperlukan oleh Teori Panas Molekuler-Panas"), di mana Einstein menawarkan yang pertama bukti eksperimental keberadaan atom. Dengan menganalisis gerakan partikel kecil yang tersuspensi dalam air diam, yang disebut gerakan Brown, dia bisa menghitung ukuran atom yang berdesak-desakan dan nomor Avogadro (lihat hukum Avogadro).

     3. "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" ("Di Electrodynamics of Moving Bodies"), di mana Einstein meletakkan teori matematika relativitas khusus.

     4. "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" ("Apakah inersia tubuh bergantung pada kandungan energinya?"), Diajukan hampir sebagai renungan, yang menunjukkan bahwa teori relativitas menghasilkan persamaan E = mc2. Ini memberikan mekanisme pertama untuk menjelaskan sumber energi Matahari dan bintang lainnya.
Einstein juga mengirimkan sebuah makalah pada tahun 1905 untuk gelar doktornya.

Ilmuwan lain, terutama Henri Poincaré dan Hendrik Lorentz, memiliki teori relativitas khusus, tapi Einstein adalah orang pertama yang mengumpulkan keseluruhan teori dan menyadari bahwa itu adalah hukum alam universal, bukan isapan jempol dari gerak dalam ether, seperti dugaan Poincaré dan Lorentz. (Dalam satu surat pribadi kepada Mileva, Einstein menyebut "teori kita," yang membuat beberapa orang berspekulasi bahwa dia adalah salah satu pendiri teori relativitas. Namun, Mileva telah meninggalkan fisika setelah dua kali gagal dalam ujian pascasarjananya, dan tidak ada catatan tentang Keterlibatannya dalam mengembangkan relativitas. Sebenarnya, dalam makalah 1905-nya, Einstein hanya mengkredit percakapannya dengan Besso dalam mengembangkan relativitas.)

Pada abad ke-19 ada dua pilar fisika: hukum gerak Newton dan teori cahaya Maxwell. Einstein sendirian dalam menyadari bahwa mereka dalam kontradiksi dan bahwa salah satu dari mereka harus jatuh.


Relativitas Umum Dan Karir Pengajaran

Awalnya karya Einstein pada tahun 1905 diabaikan oleh komunitas fisika. Ini mulai berubah setelah dia mendapat perhatian hanya satu fisikawan, mungkin fisikawan paling berpengaruh generasinya, Max Planck, pendiri teori kuantum.


Segera, berkat komentar pujian Planck dan eksperimen yang secara bertahap mengonfirmasikan teorinya, Einstein diundang untuk memberi ceramah pada pertemuan internasional, seperti Konferensi Solvay, dan dia meningkat pesat di dunia akademis. Dia ditawari serangkaian posisi di institusi yang semakin bergengsi, termasuk Universitas Zürich, Universitas Praha, Institut Teknologi Federal Swiss, dan akhirnya Universitas Berlin, di mana dia menjabat sebagai direktur Institut Kaiser Wilhelm untuk Fisika dari 1913 sampai 1933 (meskipun pembukaan institut itu ditunda sampai 1917).

Bahkan saat ketenarannya menyebar, pernikahan Einstein berantakan. Dia terus-menerus di jalan, berbicara di konferensi internasional, dan tersesat dalam merenungkan relativitas. Pasangan tersebut sering bertengkar mengenai anak-anak mereka dan keuangan mereka yang kecil. Yakin bahwa pernikahannya telah ditakdirkan, Einstein memulai perselingkuhan dengan sepupu, Elsa Löwenthal, yang kemudian dinikahinya. (Elsa adalah sepupu pertama di sisi ibunya dan sepupu kedua di pihak ayahnya.) Ketika akhirnya dia menceraikan Mileva pada tahun 1919, dia setuju untuk memberinya uang yang mungkin dia dapatkan jika dia memenangkan Hadiah Nobel.

Salah satu pemikiran mendalam yang mengonsumsi Einstein dari tahun 1905 sampai 1915 adalah kelemahan penting dalam teorinya sendiri: tidak disebutkan gravitasi atau akselerasi. Temannya Paul Ehrenfest telah melihat sebuah fakta yang aneh. Jika sebuah disk berputar, peleknya bergerak lebih cepat dari pada pusatnya, dan karenanya (dengan relativitas khusus) tongkat meter yang ditempatkan pada lingkarnya harus menyusut. Ini berarti geometri bidang Euclidean harus gagal untuk disk. Selama 10 tahun ke depan, Einstein akan diserap dengan merumuskan teori gravitasi dalam hal kelengkungan ruang-waktu. Bagi Einstein, gaya gravitasi Newton sebenarnya merupakan hasil sampingan dari kenyataan yang lebih dalam: pembengkokan kain ruang dan waktu.

Pada bulan November 1915, Einstein akhirnya menyelesaikan teori relativitas umum, yang dianggapnya sebagai karya agungnya. Pada musim panas 1915, Einstein telah memberikan enam jam kuliah dua jam di Universitas Göttingen yang secara menyeluruh menjelaskan versi relativitas umum yang tidak lengkap yang tidak memiliki beberapa detail matematika yang diperlukan. Banyak kekhawatiran Einstein, matematikawan David Hilbert, yang telah mengorganisir ceramah di universitasnya dan telah sesuai dengan Einstein, kemudian menyelesaikan rincian ini dan mengirimkan sebuah makalah pada bulan November mengenai relativitas umum hanya lima hari sebelum Einstein, seolah-olah teorinya adalah miliknya. sendiri. Kemudian mereka menambal perbedaan mereka dan tetap berteman. Einstein akan menulis surat kepada Hilbert,

Saya berjuang melawan rasa kepahitan yang dihasilkan, dan saya melakukannya dengan sukses penuh. Saya sekali lagi memikirkan Anda dalam persahabatan yang tidak jelas, dan akan meminta Anda untuk mencoba melakukan hal yang sama terhadap saya.

Hari ini fisikawan mengacu pada tindakan dari mana persamaan diturunkan sebagai tindakan Einstein-Hilbert, namun teori itu sendiri hanya terkait dengan Einstein.

Einstein yakin bahwa relativitas umum benar karena kecantikan matematisnya dan karena secara akurat memprediksi presesi perihelion orbit Merkurius di sekitar Matahari (lihat Merkurius: Merkurius dalam tes relativitas). Teorinya juga memprediksi defleksi terukur cahaya di sekitar Matahari. Sebagai konsekuensinya, ia bahkan menawarkan bantuan mendanai sebuah ekspedisi untuk mengukur defleksi cahaya bintang saat gerhana matahari.


.....Bersambung ke Artikel Kisah Albert Einstein -Bagian Akhir

Previous
Next Post »