ألبرت آينشتاين
يُعتبر ألبرت آينشتاين أحد أبرز الفيزيائيين في القرن العشرين، وُلِدَ عام 1879 ميلادي في مقاطعة فورتمبرغ الألمانية. كان والده، هيرمان آينشتاين، الذي ينتمي إلى الطبقة اليهودية الوسطى، يعمل كبائع متجول قبل أن يفتح مصنعًا كيميائيًا. أما والدته، بولين كوخ، فكانت ربة منزل. تجدر الإشارة إلى أن عبقرية آينشتاين بدأت بالظهور في سن مبكرة، حيث أبدى شغفًا كبيرًا بالعلم منذ أن كان في الخامسة من عمره. وفي سن الثانية عشرة، تأثر بكتاب في الهندسة، وفي السادسة عشر، قابل ماكس تلمود، طالب الطب، الذي قدم له دروسًا في الرياضيات والفلسفة العليا.
بدأ آينشتاين يتأمل طبيعة موجات الضوء، وكتب أول ورقة بحثية له بعنوان “التحقيق في حالة الأثير في المجالات المغناطيسية” (بالإنجليزية: The Investigation of the State of Aether in Magnetic Fields). ورغم أن آينشتاين لم يكن طالبًا متفوقًا في مدرسته، حيث واجه صعوبات في اللغات مثل الفرنسية، بالإضافة إلى الكيمياء والبيولوجيا، إلا أنه تميز في مجال الرياضيات. انتقل آينشتاين إلى زيورخ، حيث تعرّف على مارسيل جروسمان، عالم الرياضيات، وزوجته ميلفا ماريك، التي كانت طالبة في الفيزياء.
الحياة العملية لأينشتاين
تلقى آينشتاين التدريبات اللازمة للتدريس في مادة الفيزياء والرياضيات في المدرسة الفدرالية السويسرية للبوليتكنك في زيورخ عام 1896م، وحصل على شهادة الدبلوم سنة 1901م. ومن ثم بدأ في البحث عن وظيفة مدرس، لكنه اضطر للعمل كمساعد فني في مكتب البراءات السويسري حتى نال درجة الدكتوراه في عام 1905م. بعد ذلك، حصل على وظيفة مدرس في زيورخ عام 1909م، وواصل مسيرته الأكاديمية حتى أصبح أستاذًا في الفيزياء النظرية في براغ عام 1911م. وفي عام 1914م، تولى إدارة معهد القيصر فيلهلم الفيزيائي وأصبح أستاذًا في جامعة برلين، ثم هاجر إلى الولايات المتحدة الأمريكية عام 1933م حيث أصبح أستاذ الفيزياء النظرية في جامعة برنستون.
نظريات ألبرت آينشتاين
قدّم آينشتاين العديد من الاكتشافات والدراسات الثورية في مجال الفيزياء، وحصل على جائزة نوبل للفيزياء عام 1921م تقديرًا لعمله في تفسير التأثير الكهروضوئي. من بين أبرز نظرياته:
- نظرية التأثير الكهروضوئي: تعود هذه النظرية إلى عام 1905م، حيث تعتبر الضوء مكونًا من جزيئات تُسمى (الفوتونات)، وتُفسر كيف يتم إطلاق الإلكترونات من سطح المعدن عند تعرضه للضوء. ومع أن النظرية الموجية تفترض ضرورة زيادة طاقة الإلكترونات بزيادة شدة الضوء، إلا أن التجارب أثبتت أن شدة الإشعاع لا ترتبط دائمًا بطاقة الإلكترون.
مستندًا إلى إشعاعات الجسم الأسود والخصائص النشطة للضوء، استنتج آينشتاين أن الأشعة الناتجة تظهر أحيانًا كمجموعات من وحدات الطاقة المستقلة. وقد أضاف بعد ذلك أن الشعاع الضوئي يمكن أن ينقسم، ولكن وحدات الطاقة لا تتجزأ إلا بتغير تردّدها.
- النظرية النسبية: تقدم النظرية النسبية شرحًا لطبيعة وسلوك الأجسام ضمن حدود الزمان والمكان، مرتكزًا على فكرة ثابتة وهي أن سرعة الضوء لا تتغير. وقد أدت هذه النظرية إلى ظاهرة تُعرف باسم “تمدد الزمن”. أوضح آينشتاين أنه يمكن استخدام هذه النظرية للتنبؤ بمعلومات هامة مثل وجود الثقوب السوداء، وانكسار الضوء بسبب الجاذبية، وسلوك كوكب عطارد في مداره.