Albert
Einstein
1.
Giới thiệu
Albert
Einstein (14.3.1879 - 18.4.1955) là nhà vật lý lý thuyết người Đức, người đã phát
triển thuyết tương đối tổng quát, một trong hai trụ cột của vật lý hiện đại (trụ cột kia là cơ học lượng tử). Mặc dù được biết đến nhiều nhất qua phương trình về sự tương đương khối lượng năng lượng E = mc2 (được
xem là "phương trình nổi tiếng nhất thế giới"), ông lại được
trao Giải Nobel Vật lý năm 1921 "cho những cống hiến của ông đối với vật
lý lý thuyết, và đặc biệt cho sự khám phá ra định luật của hiệu ứng quang điện". Công trình về hiệu ứng quang điện
của ông có tính chất bước ngoặt khai sinh ra lý thuyết lượng tử.
Khi bước vào sự
nghiệp của mình, Einstein đã nhận ra cơ học Newton không còn có thể thống nhất các định luật của cơ học cổ điển với các định luật của trường điện từ. Từ đó ông phát triển thuyết tương đối đặc biệt, với các bài báo đăng trong năm 1905. Tuy
nhiên, ông nhận thấy nguyên lý tương đối có thể mở rộng cho cả trường hấp dẫn, và điều này dẫn đến sự ra đời của lý thuyết về hấp dẫn trong
năm 1916, năm ông xuất bản một bài báo về thuyết tương đối tổng quát. Ông tiếp tục nghiên cứu các bài toán
của cơ học thống kê và lý thuyết lượng tử, trong đó đưa ra những giải thích
về lý thuyết hạt và sự chuyển động của các phân tử. Ông cũng nghiên cứu các tính chất nhiệt
học của ánh sáng và đặt cơ sở cho lý thuyết lượng tử ánh
sáng. 
Năm 1917, Einstein
sử dụng thuyết tương đối tổng quát để mô tả mô hình cấu trúc của toàn thể vũ trụ. Cùng với Satyendra Nath Bose, năm
1924-1925 ông tiên đoán một trạng thái vật chất mới đó là ngưng tụ Bose-Einstein của những hệ lượng tử ở trạng thái gần
độ không tuyệt đối. Tuy cũng là cha đẻ của thuyết lượng tử, nhưng ông lại tỏ ra
khắt khe với lý thuyết này. Điều này thể hiện qua những tranh luận của ông
với Niels Bohr và nghịch lý EPR về lý thuyết lượng tử.
Khi ông đang
thăm Hoa Kỳ thì Adolf Hitler lên nắm quyền vào năm 1933, do vậy ông
đã không trở lại nước Đức, nơi ông đang là giáo sư ở Viện Hàn lâm Khoa học
Berlin. Ông định cư tại Hoa Kỳ và chính thức trở thành công dân Mỹ vào năm
1940. Vào lúc sắp diễn ra Chiến tranh thế giới lần hai, ông đã ký vào một lá thư cảnh báo Tổng
thống Franklin D. Roosevelt rằng Đức Quốc xã có thể đang nghiên
cứu phát triển "một loại bom mới cực kỳ nguy hiểm" và khuyến cáo nước
Mỹ nên có những nghiên cứu tương tự. Thực sự, nó đã dẫn đến sự ra đời của Dự án Manhattan sau này. Einstein ủng hộ bảo vệ các lực lượng Đồng minh,
nhưng nói chung chống lại việc sử dụng phát kiến mới về phân hạch hạt nhân làm vũ khí. Sau này, cùng với nhà
triết học người Anh Bertrand
Russell, ông đã ký Tuyên
ngôn Russell-Einstein, nêu bật sự nguy hiểm của vũ khí hạt nhân. Einstein làm
việc tại Viện Nghiên cứu Cao cấp ở Princeton, New Jersey cho đến khi ông qua đời vào năm 1955.
Einstein đã công bố
hơn 300 bài báo khoa học và hơn 150 bài viết khác về những chủ đề khác nhau,
ông cũng nhận được nhiều bằng tiến sĩ danh dự trong khoa học, y học và triết
học từ nhiều cơ sở giáo dục đại học ở châu Âu và Bắc Mỹ. Ông được tạp chí Times
gọi là "Con người của thế kỷ". Những thành tựu tri thức lớn lao của
ông đã khiến tên gọi "Einstein" đã trở nên đồng nghĩa với từ thiên tài.
Thời
niên thiếu và trường học
Einstein năm 3 tuổi
và 14 tuổi (1893).Từ Euclid, Einstein bắt đầu
hiểu về lý luận logic, đến 12 tuổi, cậu đã học hình học Euclid. Ngay sau đó cậu bắt đầu khảo cứu giải tích các đại lượng vô
cùng bé. 16 tuổi, cậu thực hiện thí nghiệm tưởng tượng đầu tiên nổi tiếng của
mình trong đấy cậu hình dung ra sẽ như thế nào khi mình chạy cùng với tia sáng.
Bảng điểm của
Einstein lúc 17 tuổi, cho thấy kết quả thi ở trường Aargau Kantonsschule (thang
điểm 1-6).
Albert Einstein sinh
ra trong một gia đình gốc Do Thái tại thành phố Ulm, bên dòng sông Đa Nuýp, tiểu bang Baden-Württemberg, nước Đức ngày 14 tháng Ba năm 1879. Bố là ông
Hermann Einstein, một kĩ sư đồng thời là nhân viên bán hàng, còn mẹ là Pauline
Einstein (nhũ danh Koch). Năm 1880, gia đình chuyển đến München, tại đây bố và bác ông mở công ty
Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie, chuyên sản xuất các thiết bị
điện một chiều.
Dù là dân Do Thái,
gia đình Einstein không theo Do Thái giáo. Albert học trường tiểu học Công giáo lúc 5 tuổi trong vòng 3 năm. Sau đó,
lên 8 tuổi, Einstein được chuyển đến trường Luitpold Gymnasium nơi cậu học tiểu học và trung học
trong vòng 7 năm trước khi rời nước Đức. Mặc dù lúc còn bé Einstein nói rất khó
khăn, nhưng cậu vẫn học giỏi ở trường công giáo trong các môn khoa học tự
nhiên. Ông là người viết tay phải; và không có hình ảnh cụ thể nào để tin một
cách rộng rãi rằng ông viết tay trái.
Bố Einstein có lần
chỉ cho cậu cái la bàn bỏ túi, và Einstein nhận thấy phải có cái gì đó làm cho
kim chuyển động, mặc dù chỉ có "không gian trống rỗng" quanh cái kim.
Khi lớn lên, Einstein tự làm các mô hình và thiết bị cơ học để nghịch và bắt
đầu biểu lộ năng khiếu toán học của mình. Năm 1889, Max Talmud (sau đổi tên
thành Max Talmey) chỉ cho cậu bé 10 tuổi Einstein những quyển sách cơ bản của
khoa học, toán học và triết học, bao gồm Phê bình lý luận thuần túy của Immanuel Kant và cuốn Cơ bản của Euclid (sau này Einstein gọi là "sách
hình học nhỏ thần thánh"). Talmud là một sinh viên y khoa Do thái nghèo
đến từ Ba Lan. Cộng đồng người Do thái sắp xếp cho Talmud
ăn cùng với Einstein vào các ngày thứ Năm trong tuần trong vòng sáu năm. Trong
thời gian này Talmud đã tận tâm hướng dẫn Einstein đến với nhiều chủ đề thú vị.
Năm 1894, công ty
của bố cậu bị phá sản do ngành công nghiệp điện thay thế dòng điện một chiều
(DC) bằng dòng xoay chiều (AC). Để tìm lĩnh vực kinh doanh mới, gia đình
Einstein chuyển đến Ý, ban đầu đến Milan và vài tháng
sau đó là Pavia. Khi gia đình chuyển đến Pavia, Einstein ở
lại München để hoàn thành việc học tại Luitpold
Gymnasium. Bố Einstein dự định muốn anh theo học kỹ thuật điện, nhưng Einstein tranh cãi với hội đồng giáo dục với việc học
và dạy giáo điều tại đây. Sau này ông viết rằng tinh thần học và tính sáng tạo
bị mất đi trong sự giới hạn của phương pháp dạy và học thuộc lòng. Cuối tháng 12 năm 1894, anh tìm cách quay trở lại với gia
đình ở Pavia, với thuyết phục nhà trường cho anh nghỉ bằng cách dùng nhận xét
của bác sĩ về sức khỏe của anh. Trong thời gian ở Ý, Einstein đã viết một tiểu
luận khoa học ngắn với nhan đề, "Khảo cứu trạng thái Ether trong từ
trường".
Cuối hè 1895, ở tuổi
16, Einstein tham gia thi tuyển vào trường Bách khoa liên bang Thụy Sĩ ở Zurich (tên Thụy Sĩ sau này Eidgenössische
Polytechnische Schule). Ông không trúng tuyển do không đạt điểm chuẩn ở một số môn,
mặc dù có điểm cao ở môn Vật lý và Toán học. Theo lời khuyên của hiệu trưởng trường
ETH, anh tiếp tục học trường thành bang Aargau ở Aarau, Thụy Sĩ, năm
1895-1896 để hoàn thiện bậc học phổ thông. Trong khi ở trọ với gia đình giáo sư
Jost Winteler, anh đã yêu cô con gái của gia đình tên là Marie. (Em gái Maja
Einstein sau này lấy người con trai của Wintelet, Paul). Tháng 1 năm 1896, với
sự đồng ý của bố anh, Einstein đã từ bỏ quyền công dân của vương quốc
Württemberg để tránh nghĩa vụ quân sự. (Ông trở thành công dân Thụy Sĩ 5 năm
sau, tháng 2 năm 1901). Tháng 9 năm 1896, ông tốt nghiệp bậc học phổ thông của
Thụy Sĩ với điểm số cao (bao gồm điểm 6 trong hai môn Vật lý và Toán học, theo
thang điểm 1-6), và ở tuổi 17, anh đỗ vào chương trình cử nhân sư phạm Vật lý
và Toán học của trường ETH Zürich. Marie Winteler chuyển đến làm giáo viên
ở Olsberg, Thụy Sĩ.
Trong cùng
năm, Mileva Marić, người vợ tương lai của Einstein, cũng vào
trường ETH để học làm giáo viên Toán và Vật lý, và là thiếu nữ duy nhất trong 6
sinh viên của lớp học. Tình bạn của hai người phát triển thành tình yêu trong
các năm sau đó và họ đã cùng nhau đọc các sách Vật lý mà Einstein đang quan tâm
đến. Năm 1900, Einstein tốt nghiệp cử nhân sư phạm ETH Zurich, nhưng Marić lại
trượt bài thi do có điểm kém trong chuyên đề Lý thuyết hàm. Đã có những ý kiến
cho rằng Mileva Marić hỗ trợ cùng Einstein trong các bài báo đột phá năm 1905,
nhưng các nhà lịch sử Vật lý học không tìm thấy một chứng cứ nào cho những đóng
góp của bà.
Gia
đình
Cuối tháng 1 năm
1902, khi Einstein đang ở Berne, Marić đã sinh con gái đầu lòng tên là Lieserl theo như thư từ trao đổi giữa hai
người; lúc đó Mileva đang ở nhà bố mẹ đẻ mình sống ở Novi Sad. Tên đầy đủ của con họ không được biết, và
Lieserl sống đến khoảng sau năm 1903 do có thể bị sốt ban đỏ.
Einstein và Marić
cưới tháng 1 năm 1903. Tháng 5 năm 1904, đứa con trai đầu tiên của hai người,
Hans Albert Einstein, sinh ra tại Bern, Thụy Sĩ. Con trai thứ hai của họ,
Eduard Einstein sinh tại Zurich vào tháng 6 năm 1910. Năm 1914, Einstein dời
đến Berlin, trong khi vợ ông ở lại Zurich cùng với các con. Marić và Einstein
ly dị ngày 14 tháng 2 năm 1919, sau khi sống ly thân trong 5 năm.
Einstein lấy người
em họ hàng người Đức Elsa Löwenthal (née Einstein) vào ngày 2 tháng 6 năm
1919, sau khi có mối quan hệ với cô từ 1912. Hai người không có con chung và
hai cô con gái riêng của Elsa được Albert đối xử như con đẻ, lấy họ của ông:
Ilse Einstein và Margot Einstein. Năm 1935, Elsa Einstein được chẩn đoán các
bệnh liên quan đến tim và thận; bà qua đời tháng 12 năm 1936.
Ở
Cục bằng sáng chế
Từ trái sang
phải: Conrad Habicht, Maurice Solovine và Einstein, những người lập nên viện
hàn lâm Olympia.Sau khi tốt nghiệp
đại học, Einstein đã mất gần hai năm khó khăn trong việc tìm một vị trí giảng
dạy, cuối cùng bố của Marcel Grossmann nhờ quen biết với giám đốc cục sáng
chế đã giúp ông làm việc tại Bern, ở Cục liên bang về sở hữu trí tuệ, cục
bằng sáng chế, với vị trí là người kiểm tra các bằng sáng chế. Ông đánh giá các
sáng chế cho các thiết bị điện từ. Năm 1903, ông vào biên chế lâu năm của Cục
sáng chế Thụy Sĩ, mặc dù ông đã vượt qua sự đề bạt cho đến khi ông "nắm
bắt được công nghệ máy móc".
Nhiều công việc của
ông tại Cục liên quan đến câu hỏi về sự truyền tín hiệu điện và sự đồng bộ hóa
cơ-điện của đồng hồ, hai vấn đề kĩ thuật xuất hiện rõ ràng trong các thí nghiệm
tưởng tượng mà đã dẫn Einstein tới kết luận quan trọng về bản chất của ánh sáng
và sự liên hệ mật thiết giữa không gian và thời gian.
Cùng với những người
bạn ông gặp ở Bern, Einstein đã thành lập một câu lạc bộ thảo luận hàng tuần về
khoa học và triết học, mà ông nói đùa là "Viện hàn lâm Olympia". Họ
thảo luận về các nghiên cứu của Henri Poincaré, Ernst Mach, and David Hume, mà sau này ảnh hưởng đến sự nghiệp khoa học và quan điểm
triết học của Einstein.
Sự
nghiệp hàn lâm
Ảnh chính thức năm
1921 sau khi Einstein nhận giải Nobel Vật lý.Năm 1901, ông công
bố bài báo "Folgerungen aus den Kapillarität Erscheinungen" (Các kết
luận về hiện tượng mao dẫn) trên tạp chí nổi tiếng thời đó Annalen der Physik. Ngày 30 tháng 4 năm 1905, Einstein hoàn
thành luận án tiến sĩ của mình dưới sự hướng dẫn của giáo sư vật lý thực
nghiệm Alfred Kleiner. Einstein được trao bằng tiến sĩ tại Đại học Zurich. Luận án của ông có tiêu đề "Một cách mới xác định kích
thước phân tử". Trong cùng năm, mà ngày nay các nhà khoa học gọi là Năm kỳ
diệu của Einstein, ông công bố bốn bài báo đột phá, về hiệu ứng quang điện, về chuyển động Brown, thuyết tương đối hẹp, và sự tương đương khối lượng và năng lượng
(E=mc2), khiến ông được chú ý tới trong giới hàn lâm trên toàn thế giới.
Năm 1908, giới khoa
học coi ông là nhà khoa học hàng đầu, và Đại học Bern mời ông về làm giảng viên của trường.
Các năm sau, ông viết đơn thôi việc tại cục bằng sáng chế và cũng thôi vị trí
giảng viên để đảm nhiệm chức danh Privatdozent về vật lý tại Đại học Zurich.
Ông trở thành giáo sư thực thụ tại Đại học Karl-Ferdinand (nay là Đại học
Charles) ở Praha năm 1911. Năm 1914, ông trở lại Đức
sau khi được bổ nhiệm làm giám đốc của Viện Kaiser Wilhelm về vật lý
(1914-1932) và giáo sư tại Đại học Humboldt, Berlin, với một điều khoản đặc biệt trong bản hợp
đồng cho phép ông được tự do trước những nghĩa vụ giảng dạy. Ông trở thành
thành viên của Viện hàn lâm
khoa học Phổ. Năm 1916, Einstein
được bổ nhiệm làm chủ tịch của Hội Vật lý Đức (1916-1918).
Trong năm 1911, dựa
trên những suy luận có từ năm 1907 về nhu cầu mở rộng thuyết tương đối đặc
biệt, ông đã tìm ra hiện tượng dịch chuyển đỏ do hấp dẫn và tính toán độ lệch
của tia sáng phát ra từ ngôi sao ở xa sẽ bị lệch bởi trường hấp dẫn của Mặt
Trời. Tuy vậy giá trị tiên đoán chỉ bằng một nửa so với giá trị chính xác sau
khi ông tìm ra được phương trình trung tâm cho thuyết tương đối tổng quát (1915).
Tiên đoán này được xác nhận bởi đoàn thám hiểm người Anh dẫn đầu bởi Sir Arthur
Eddington trong quá
trình theo dõi nhật thực vào ngày 29 tháng 5, 1919. Các tờ báo
quốc tế nhanh chóng đăng tải sự kiện này và Einstein trở nên nổi tiếng toàn thế
giới. Ngày 7 tháng 11 năm 1919, tờ báo tin tức hàng đầu của Anh The Times in một dòng chữ tựa đề trên trang nhất
viết là: "Cách mạng trong Khoa học - Lý thuyết mới về Vũ trụ - Các tư tưởng
của Newton đã bị lật nhào". Sau đó, rất nhiều câu hỏi xuất hiện liệu các
đo đạc có đủ chính xác để công nhận tiên đoán. Cuối cùng thì những dữ liệu đo
đạc của Eddington là đủ tin cậy và đoàn thám hiểm của ông thực sự đã xác nhận
tiên đoán của Einstein.
Năm 1921, Einstein
nhận giải Nobel Vật lý. Do thuyết tương đối hẹp vẫn còn đang tranh cãi, nên hội đồng
giải Nobel đã trao giải cho ông vì những giải thích về hiện tượng quang điện và
các đóng góp cho vật lý. Ông nhận huy chương Copley từ Hội Hoàng gia năm 1925.
Thăm
nước ngoài
Einstein đến thành
phố New York lần đầu tiên vào ngày 2 tháng 4 năm 1921, ở đây ông nhận được sự
chào đón trọng thể từ thị trưởng thành phố, sau đó là ba tuần thuyết giảng và
gặp gỡ nhiều người. Ông trình bày một số bài giảng ở Đại học Columbia và Đại học Princeton, và ở Washington ông đi cùng các đại diện của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia đến thăm Nhà Trắng. Trên đường trở lại châu Âu, nhà triết học
và chính khách người Anh Viscount Haldane đã mời ông tới London, nơi ông gặp một vài nhà khoa học nổi
tiếng, các chính trị gia và thực hiện một bài giảng ở trường King's College.
Năm 1922, ông đi du
lịch và có các buổi phát biểu trong chuyến hành trình 6 tháng đến các nước châu
Á và Palestine. Các nước ông đến bao gồm Singapore, Ceylon, và Nhật Bản, ở đây ông có một loạt các bài giảng trước
hàng nghìn người dân Nhật Bản. Ông cũng đến diện kiến Nhật hoàng và hoàng hậu
tại Hoàng cung. Einstein sau đó thể hiện sự cảm mến người Nhật trong bức thư
ông gửi cho con trai mình: "Trong những người mà bố đã gặp, bố thích người
Nhật Bản nhất, vì họ là những người khiêm tốn, thông minh, chu đáo, và quan tâm
tới nghệ thuật". Trên hành trình đến Nhật Bản, ông cũng ghé thăm Hồng Kông và Thượng Hải, đồng thời nghe tin mình được trao giải Nobel Vật lý.
Khi trở về, ông cũng
ghé qua Palestine, lúc đó là thuộc địa của Anh, trong 12 ngày và cũng là lần
viếng thăm vùng Trung Đông duy nhất của ông. Nhà tiểu sử Walter Isaacson viết
"Ông được chào đón bởi sự long trọng của người Anh, như là một chính khách
cao cấp hơn là một nhà vật lý lý thuyết", bao gồm một loạt pháo hiệu chào
mừng khi đến dinh thự của toàn quyền Anh, Sir Herbert Samuel. Trong buổi tiếp,
một đám đông đã vây quanh dinh thự để muốn trông thấy và nghe Einstein nói
chuyện. Khi nói chuyện với thính giả, ông thể hiện niềm hạnh phúc của mình:
"Đây là một trong những ngày ý nghĩa lớn nhất của cuộc đời tôi. Trước đây,
tôi luôn cảm thấy tiếc nuối một cái gì đó trong bản sắc người Do Thái, và đó là
sự lãng quên trong chính mỗi người. Ngày nay, tôi thật hạnh phúc khi chứng kiến
người Do Thái đã nhận ra chính họ và hành động để cho thế giới công nhận như là
một dân tộc".
Ông cũng thăm Tây Ban Nha trước khi trở lại Đức. Năm 1925, ông
viếng thăm Nam Mỹ bao gồm các thành phố Buenos Aires, Rio de Janeiro và Montevideo.
Năm 1929, ông thăm Bỉ và hoàng gia Bỉ.
Định
cư tại Mỹ
Nhà của Einstein ở
Princeton.Tháng 2 năm 1933 khi
đang thăm Hoa Kỳ, Einstein đã quyết định không trở lại nước Đức do Đảng Quốc xã lên nắm chính quyền. Trước đó ông đến
thăm các trường đại học Hoa Kỳ vào đầu năm 1933 và chuyến thăm lần thứ ba kéo
dài hai tháng ở Viện Công nghệ California ở Pasadena. Ông và bà Elsa trở lại Bỉ
bằng tàu biển vào cuối tháng 3. Trong chuyến hành trình, ông nghe được tin ngôi
nhà và chiếc thuyền buồm của ông ở Berlin đã bị đảng viên Quốc xã tịch thu. Khi
đến Antwerp vào ngày 28 tháng 3, ông đã đến lãnh
sự quán Đức và chính thức từ bỏ quyền công dân Đức.
Đầu tháng 4, ông
biết rằng chính phủ Đức đã thông qua các đạo luật ngăn cấm người Do Thái giữ
bất kỳ một vị trí công việc nào, kể cả giảng viên tại các trường đại học. Một
tháng sau, các công trình nghiên cứu của Einstein nằm trong mục tiêu đốt phá
của đảng Quốc xã, và bộ trưởng tuyên truyền Joseph Goebbels công bố, "Tri thức Do Thái đã bị tiêu diệt".
Ông tạm trú tại Bỉ
trong một vài tháng, trước khi chuyển sang Anh. Trong một bức thư gửi cho người
bạn, nhà vật lý Max Born, người cũng đã rời nước Đức và sống tại
Anh, Einstein viết, "... Tôi phải thừa nhận rằng mức độ tàn bạo và hèn
nhát đến một cách thật bất ngờ".
Tháng 10 năm 1933
ông cùng bà Elsa quay trở lại Hoa Kỳ và đảm nhiệm chức vụ giáo sư tại Viện nghiên cứu cao cấp Princeton tại Princeton, New Jersey. Trường này ban đầu đề nghị ông làm việc trong
thời gian một năm rưỡi. Ông vẫn chưa quyết định về tương lai của mình (có nhiều
trường đại học ở châu Âu mời ông về nghiên cứu, bao gồm Oxford), nhưng đến năm
1935 ông quyết định ở lại Hoa Kỳ. Ông làm việc tại viện Princeton cho tới khi
qua đời năm 1955. Tại viện cũng có các nhà khoa học lớn khác như John von
Neumann và Kurt Gödel), ông cũng sớm hình thành tình bạn thân
thiết với Gödel. Họ hay đi dạo những quãng đường dài để cùng nhau thảo luận về
công việc của nhau. Trợ lý cuối cùng của ông là nhà vật lý Bruria Kaufman. Ở
viện nghiên cứu, ông tiếp tục tập trung phát triển thuyết trường thống nhất nhưng đã không thành công. Einstein
cũng luôn luôn giữ vững quan điểm của mình khi cho rằng lý thuyết cơ học lượng tử là không đầy đủ và không chứa yếu tố bất định.
"Chúa không chơi xúc xắc".
Chiến
tranh thế giới lần II và dự án Manhattan
Albert Einstein
(1947).Năm 1939, một nhóm
các nhà khoa học Hungari bao gồm nhà vật lý Leó Szilárd cố gắng cảnh báo Washington rằng phe Quốc xã đang thực
hiện các nghiên cứu bom nguyên tử. Tuy vậy cảnh báo của nhóm đã không gây sự chú ý đến giới
chính trị. Einstein và Szilárd, cùng những nhà khoa học tị nạn khác gồm Edward Teller và Eugene Wigner, "coi họ có trách nhiệm để cảnh báo người Mỹ khả năng
của các nhà khoa học Đức có thể chế tạo thành công bom nguyên tử, và rằng
Hitler rất quyết tâm có được vũ khí như vậy". Hè 1939, vài tháng trước khi
nổ ra chiến tranh ở châu Âu, Szilárd khuyên mời Einstein ký vào một bức thư gửi
đến tổng thống Franklin D. Roosevelt để cảnh báo ông về khả năng này. Bức
thư cũng đề cập đến chính phủ Hoa Kỳ nên chú ý tới và tham gia trực tiếp vào
nghiên cứu uranium cũng như chuỗi phản ứng dây chuyền.
Bức thư được cho là
có khả năng "thúc đẩy chính phủ Hoa Kỳ chấp nhận cho phép nghiên cứu vũ
khí hạt nhân". Tổng thống Roosevelt không thể gánh rủi ro khi Hitler sở
hữu bom nguyên tử đầu tiên. Cùng với lá thư và buổi gặp của Einstein với
Roosevelt, Hoa Kỳ tham gia vào cuộc "chạy đua" phát triển bom, tập
trung vào đây rất nhiều nguồn lực tài chính, vật liệu, cơ sở cũng như các nhà
khoa học lớn trong dự án Manhattan. Cuối cùng Hoa Kỳ trở thành nước duy nhất sở hữu bom nguyên
tử trong thời gian chiến tranh thế giới lần II.
Đối với Einstein,
"chiến tranh là căn bệnh... [và] ông kêu gọi chống lại chiến tranh".
Nhưng năm 1933, sau khi Hitler trở thành lãnh đạo tối cao ở Đức,
"ông đã khẩn thiết kêu gọi các nước phương Tây chuẩn bị chống lại sự tấn
công của nước Đức". Năm 1954, một năm trước khi qua đời, Einstein kể cho
người bạn già của mình, Linus Pauling, "Tôi đã gây ra một trong những lỗi
lầm lớn nhất trong cuộc đời - đó là khi tôi ký vào bức thư gửi tổng thống
Roosevelt khuyến nghị nên chế tạo bom nguyên tử; với một số biện hộ - sẽ nguy
hiểm hiểm nếu người Đức có được nó...".
Công
dân Mỹ
Einstein trở thành công dân Mỹ năm 1940.
Einstein trở thành
công dân Mỹ năm 1940 sau khi quyết định nghiên cứu ở Princeton, ông thể hiện sự
đánh giá cao của mình về "chế độ nhân tài" trong văn hóa Mỹ so với châu Âu. Theo Isaacson, ông
nhận ra "quyền cá nhân về suy nghĩ và phát ngôn thứ mà họ thích", mà
không bị rào cản xã hội, và hệ quả là, từng cá nhân được "khuyến
khích" trở lên sáng tạo hơn, một đặc điểm mà họ thừa hưởng từ nền giáo dục
cơ sở. Einstein viết: Sự mới mẻ đến với đất nước này là đặc điểm dân chủ trong
nhân dân. Không ai hạ mình trước người khác hay tầng lớp khác... Thanh niên Mỹ
có may mắn không phải đối mặt với các rắc rối từ những truyền thống lỗi thời.
Là thành viên của
"Hiệp hội quốc gia vì sự tiến bộ của người da màu" (NAACP) tại
Princeton đấu tranh cho quyền công dân của người Mỹ gốc Phi, Einstein có trao
đổi thư từ với nhà hoạt động dân chủ W.E.B. Du Bois, và năm 1946 Einstein gọi chủ nghĩa phân
biệt chủng tộc ở Hoa Kỳ là "thứ bệnh tồi tệ nhất". Ông nói,
"Định kiến phân biệt chủng tộc không may đã trở thành truyền thống ở Mỹ
lan truyền qua từng thế hệ mà không bị phê phán. Chỉ có thể khắc phục định kiến
này bằng giáo dục và giác ngộ".
Những năm cuối đời
Einstein chuyển sang lối sống chay tịnh, với lý giải "người ăn chay sống
bằng hiệu ứng vật lý thuần túy trên khí chất cơ thể sẽ ảnh hưởng có lợi nhất
đến đa số nhân loại".Sau khi Chaim Weizmann, vị tổng thống đầu tiên của Israel,
qua đời tháng 11 năm 1952, thủ tướng David Ben-Gurion đã đề xuất
Einstein làm tổng thống kế nhiệm, chủ yếu với vai trò danh dự. Đại sứ Israel ở
Washington, Abba Eban, giải thích lời đề nghị "thể hiện sự tôn trọng
sâu sắc nhất của người dân Do Thái đối với ông". Tuy thế Einstein đã từ chối
lời đề nghị trong sự "xúc động sâu sắc": “Kính gửi ngài đại sứ. Tôi rất
cảm động về lời đề nghị trở thành tổng thống Israel nhân danh Thủ tướng Ben
Gourion, nhưng cũng rất buồn vì phải từ chối lời đề nghị này. Do cả cuộc đời của
tôi chỉ biết cống hiến cho khoa học nên tôi cho rằng mình không đủ tố chất và
kinh nghiệm để điều hành công việc của một quốc gia. Hơn nữa, tuổi tác và sức
khỏe là rào cản vô hình khó có thể giúp tôi hoàn thành một nhiệm vụ quan trọng
như vậy”.
Thế nhưng cho dù có ở bất cứ nơi đâu, trong bất
kỳ hoàn cảnh nào, tôi vẫn cố gắng làm tốt nhiệm vụ của một người Do Thái. Ước
nguyện của tôi là muốn thấy một Nhà nước Do Thái chung sống hòa bình với các
dân tộc Arập khác. Tôi hy vọng đất nước Israel sẽ tìm được một người kế thừa xứng
đáng cho cố Tổng thống Weizmann.
Qua
đời
Vào ngày 17 tháng 4
năm 1955, Albert Einstein bị chảy máu trong do vỡ
động mạch chủ, mà trước đó đã được phẫu thuật bởi tiến sĩ Rudolph Nissen năm
1948. Ông đã viết nháp chuẩn bị cho bài phát biểu trên truyền hình kỷ niệm ngày
độc lập thứ bảy của nhà nước Israel khi trên đường đến bệnh viện, nhưng ông đã
không kịp hoàn thành nó. Einstein đã từ chối phẫu thuật, ông nói: "Tôi
muốn đi khi tôi muốn. Thật vô vị để duy trì cuộc sống giả tạo. Tôi đã hoàn thành
chia sẻ của mình, đã đến lúc phải đi. Tôi sẽ ra đi trong thanh thản". Ông
mất trong bệnh viện Princeton vào sáng sớm hôm sau ở tuổi 76, nơi ông vẫn tiếp
tục làm việc đến hơi thở cuối cùng. Thi thể Einstein được hỏa táng và tro được
rải khắp nơi quanh vùng của Viện nghiên cứu cao cấp, Princeton, New Jersey. Trong quá trình khám nghiệm tử thi, nhà
nghiên cứu bệnh học thuộc bệnh viện Princeton, Thomas Stoltz Harvey đã mổ lấy
não của Einstein để bảo quản, mà không được sự cho phép của gia đình ông, với
hy vọng rằng khoa học thần kinh trong tương lai có thể khám phá ra điều làm
Einstein trở nên thông minh.
Nhận
xét về Einstein
Trong bài điếu văn,
nhà vật lý hạt nhân Robert Oppenheimer tổng kết lại về Einstein: "Ông
hầu như không có bản chất phức tạp và sự trần tục... Luôn luôn ở trong ông là
sự thuần khiết tuyệt vời lúc như đứa trẻ lúc thì uyên thâm bướng bỉnh".
Tại phần nói đầu của
cuốn sách "Subtle is the Lord..." nhà vật lý và lịch sử khoa học
Abraham Pais viết: Nếu được nói một câu ngắn gọn về tiểu sử Einstein,
tôi có thể nói rằng "ông là con người tự do nhất mà tôi đã từng
biết", và một câu về sự nghiệp khoa học của ông, tôi có thể viết
"giỏi hơn bất kỳ ai trước hoặc sau ông, ông biết cách phát minh ra các
nguyên lý bất biến và biết cách sử dụng các định luật thống kê".
3.
Sự nghiệp khoa học
Trong suốt cuộc đời
ông, Einstein xuất bản rất nhiều sách và hàng trăm bài báo. Phần lớn về vật lý,
nhưng một số ít bày tỏ quan điểm chính trị cánh tả về chủ nghĩa hòa bình, chủ nghĩa xã hội, và chủ nghĩa phục quốc Do Thái. Ngoài các nghiên cứu của cá nhân ông, ông
còn hợp tác với nhiều nhà khoa học khác về các lĩnh vực khoa học như: Thống kê
Bose-Einstein, máy làm lạnh Einstein và nhiều nghiên cứu khác.
Vật
lý những năm 1900
Các bài báo ban đầu
của Einstein bắt nguồn từ sự cố gắng chứng minh rằng nguyên tử tồn tại và có kích thước hữu hạn khác
không. Tại thời điểm ông viết bài báo đầu tiên năm 1902, các nhà vật lý vẫn
chưa chấp nhận hoàn toàn rằng nguyên tử tồn tại thực sự, mặc dù các nhà hóa học
đã có những chứng cứ cụ thể từ các công trình của Antoine
Lavoisier trước một thế
kỷ. Lý do các nhà vật lý vẫn nghi ngờ vì không có một lý thuyết nào ở thế kỷ 19
có thể giải thích đầy đủ tính chất của vật chất từ các tính chất của nguyên tử.
Ludwig
Boltzmann là nhà vật lý
thống kê hàng đầu của thế kỷ 19, người đã đấu tranh nhiều năm để thuyết phục
cộng đồng khoa học chấp nhận nguyên tử tồn tại. Boltzmann đã đưa ra cách giải
thích các định luật nhiệt động học, gợi ý rằng định luật tăng entropy có tính thống
kê. Theo cách suy nghĩ của Boltzmann, entropy là logarit của số các trạng thái một
hệ có được cấu hình bên trong. Lý do entropy tăng chỉ bởi vì xác suất để một hệ
từ trạng thái đặc biệt với chỉ vài cấu hình bên trong chuyển sang hệ có nhiều
trạng thái hơn là lớn. Trong khi cách giải thích thống kê của Boltzmann về
entropy được công nhận rộng rãi ngày nay, và Einstein đã tin vào điều này, tại
thời điểm đầu thế kỷ 20 nó ít được mọi người để ý đến.
Ý tưởng thống kê
được áp dụng thành công nhất khi giải thích tính chất của chất khí. James Clerk Maxwell, một nhà vật lý học hàng đầu khác, đã tìm
ra định luật phân bố vận tốc của các nguyên tử trong chất khí, và ông đi đến
một kết luận ngạc nhiên là tính nhớt của
chất khí có thể độc lập với mật độ của nó. Về mặt trực giác, ma sát trong chất
khí dường như bằng không khi mật độ đi về không, nhưng điều này không phải vậy,
bởi vì đường di chuyển tự do trung bình của các nguyên tử trở lên rộng hơn tại
mật độ thấp. Những thí nghiệm tiếp sau của Maxwell và vợ ông xác nhận tiên đoán
kì lạ này. Các thí nghiệm khác trên chất khí và chân không, sử dụng một trống
quay tách, cho thấy các nguyên tử trong chất khí có các vận tốc phân bố tuân
theo định luật phân bố của Maxwell.
Bên cạnh những thành
công này, cũng có những mâu thuẫn. Maxwell chú ý rằng tại nhiệt độ thấp, lý
thuyết nguyên tử tiên đoán nhiệt dung riêng quá lớn. Trong cơ học thống kê cổ điển, mọi dao động điều hòa đơn giản (chuyển động
kiểu lò xo) có nhiệt năng kBT ở nhiệt độ
trung bình T, do vậy nhiệt dung riêng của mọi lò xo là hằng số BoltzmannkB. Một chất rắn đơn
nguyên tử với N nguyên tử có thể được xem là N quả
cầu nhỏ tương ứng với N nguyên tử gắn vào mỗi vị trí nút mạng
với 3N lò xo, do vậy nhiệt dung riêng của chất rắn là 3NkB,
một kết quả của định luật Dulong-Petit. Định luật đúng cho nhiệt độ phòng, nhưng không đúng đối với nhiệt độ lạnh
hơn. Tại gần 0K, nhiệt dung riêng bằng không.
Tương tự, một chất
khí cấu thành từ phân tử hai nguyên tử có thể được xem là hai quả cầu gắn với
nhau bởi một lò xo. Lò xo này có năng lượng kBT tại
nhiệt độ cao, và cộng thêm vào một lượng nhiệt kB cho
nhiệt dung riêng ở nhiệt độ khoảng 1000 độ, nhưng tại nhiệt độ thấp lượng nhiệt
thêm này sẽ biến mất. Tại 0 độ, mọi nhiệt dung riêng do sự quay và rung động
đều biến mất. Kết quả này mâu thuẫn với vật lý cổ điển.
Những mâu thuẫn rõ
ràng nhất là trong lý thuyết về sóng ánh sáng. Các sóng liên tục trong một hộp
được coi như vô số lò xo chuyển động, mỗi cái tương ứng với sóng đứng. Mỗi sóng
đứng có một nhiệt dung riêng xác định kB, do đó tổng
nhiệt dung riêng của sóng liên tục giống ánh sáng trở thành vô hạn trong cơ học
cổ điển. Điều này rõ ràng là vi phạm đối với định luật bảo toàn năng lượng.
Những mâu thuẫn này
dẫn đến nhiều người nói rằng nguyên tử không có tính vật lý, mà là toán học.
Đáng chú ý trong số những người hoài nghi là Ernst Mach, người theo triết học thực chứng mà đã dẫn
ông đến nhu cầu là nếu nguyên tử tồn tại, thì nó có thể nhìn thấy được. Mach
tin rằng những nguyên tử này là một giả tưởng hữu dụng, mà trong thực tế chúng
được giả sử là nhỏ vô hạn, do vậy số Avogadro là vô hạn, hoặc rất lớn để coi như vô hạn, và kB là
vô cùng nhỏ. Có những thí nghiệm có thể giải thích được bằng lý thuyết nguyên
tử, nhưng lại có những thí nghiệm thì không thể giải thích được, và nó vẫn luôn
là thế.
Einstein đã phản đối
quan điểm này. Suốt sự nghiệp của mình, ông là một nhà duy thực. Ông tin rằng
một lý thuyết phù hợp duy nhất có thể giải thích được mọi quan sát, lý thuyết
này sẽ là một mô tả về cái thực sự đã diễn ra, và những điều ẩn sau nó. Từ đó
ông cho rằng quan điểm về nguyên tử là đúng. Điều này dẫn ông đầu tiên đến với
nhiệt động học, rồi đến vật lý thống kê, và lý thuyết nhiệt dung riêng của chất
rắn.
Năm 1905, trong khi
làm việc ở phòng cấp phát bằng sáng chế, tạp chí tiếng Đức hàng đầu Annalen der Physik đã xuất bản bốn bài báo của Einstein.
Bốn bài báo sau này được coi là một cuộc cách mạng trong vật lý, và năm 1905
trở thành "năm kỳ diệu của Einstein".
Albert Einstein,
1905, Năm kỳ diệu.Ngày 30 tháng Tư năm
1905, Einstein hoàn thành luận án của mình dưới sự hướng dẫn của Alfred Kleiner, giáo sư vật lý thực nghiệm. Einstein được
trao bằng tiến sĩ ở Đại học Zurich. Luận án của ông với tên "Một cách mới xác định kích
thước phân tử".
Thăng
giáng nhiệt động và vật lý thống kê
Các bài báo sớm nhất
của Einstein đề cập đến nhiệt động học. Trong đó ông cố gắng giải thích các hiện tượng từ quan điểm
thống kê của nguyên tử.
Nghiên cứu của ông
trong năm 1903 và 1904 tập trung vào hiệu ứng kích thước nguyên tử hữu hạn tác
động đến hiện tượng tán xạ. Giống như nghiên cứu của Maxwell, sự hữu hạn của
kích thước nguyên tử dẫn đến các hiệu ứng có thể quan sát được. Nghiên cứu này
nằm trong vấn đề chính của vật lý ở thời đại ông đó là tìm cách quan sát và
chứng minh nguyên tử tồn tại. Chúng cũng là nội dung chính trong luận án tiến
sĩ của ông.
Kết quả chính đầu
tiên của ông trong lĩnh vực này là lý thuyết thăng giáng nhiệt động. Khi ở
trạng thái cân bằng, một hệ có entropy cực đại, và theo cách hiểu của thống kê,
nó chỉ có thăng giáng nhỏ. Einstein chỉ ra rằng thăng giáng thống kê của vật
thể vĩ mô, có thể được hoàn toàn xác định bởi đạo hàm bậc hai của entropy.
Nghiên cứu cách kiểm
tra quan hệ này, ông đã có đột phá lớn năm 1905. Ông nhận ra rằng lý thuyết này
tiên đoán một hiệu ứng quan sát được cho một vật có thể di chuyển xung quanh tự
do khi nằm trong môi trường nguyên tử hoạt động. Vì vật có vận tốc ngẫu nhiên
do vậy nó có thể di chuyển ngẫu nhiên, giống như một nguyên tử đơn lẻ. Động
năng trung bình của vật này là k B T {\displaystyle k_{B}T}, và thời gian giảm
thăng giáng có thể được xác định hoàn toàn bởi định luật ma sát.
Định luật ma sát cho
quả cầu nhỏ trong chất lỏng nhớt giống nước được khám phá bởi George Stokes. Ông chỉ ra đối với vận tốc nhỏ, lực ma sát
tỉ lệ với vận tốc, và bán kính của hạt. Quan hệ này được sử dụng để tính toán
hạt chuyển động được một quãng đường bao nhiêu trong nước do chuyển động nhiệt
ngẫu nhiên của nó, và Einstein chú ý là với những quả cầu kích thước khoảng một
micron, chúng có thể di chuyển với vận tốc vài micron trong một giây. Chuyển
động này đã được quan sát bởi nhà thực vật học Robert Brown dưới kính hiển vi, hay chuyển động Brown. Einstein đã đồng nhất chuyển động này với tiên đoán của lý
thuyết ông đưa ra. Từ thăng giáng gây ra chuyển động Brown cũng chính là thăng
giáng vận tốc của các nguyên tử, nên việc đo chính xác chuyển động Brown sử
dụng lý thuyết của Einstein đã cho thấy hằng số Boltzmann là khác không và cho
phép đo được số Avogadro.
Các thí nghiệm này
được thực hiện vài năm sau đó, cho một ước lượng thô về số Avogadro phù hợp với
ước lượng chính xác hơn của lý thuyết vật đen của Max Planck, và thí nghiệm đo điện tích của Robert
Millikan. Không như các
phương pháp khác, đòi hỏi của Einstein cần rất ít các điều giả sử lý thuyết hay
vật lý mới, vì đã trực tiếp đo chuyển động của nguyên tử qua các hạt nhìn thấy
được.
Lý thuyết của
Einstein về chuyển động Brown là bài báo đầu tiên về lĩnh vực vật lý thống kê. Nó thiết lập mối liên hệ giữa thăng giáng nhiệt động và sự
tiêu tán năng lượng. Điều này được Einstein chỉ ra là đúng đối với thăng giáng
độc lập thời gian, nhưng trong bài báo về chuyển động Brown ông chỉ ra rằng tỉ
số nghỉ động học (dynamical relaxation rates) được tính toán từ cơ học cổ điển
có thể được dùng là tỉ số nghỉ thống kê (statistical relaxation rates) để dẫn
ra định luật khuếch tán động học. Những quan hệ này gọi là phương trình
Einstein trong lý thuyết động học phân tử.
Lý thuyết về chuyển
động Brown đã mở đầu năm kỳ diệu của Einstein, nhưng nó cũng đóng vai trò quan
trọng trong việc thuyết phục các nhà vật lý chấp nhận thuyết nguyên tử.
Thí
nghiệm tưởng tượng và nguyên lý vật lý tiên nghiệm
Suy nghĩ của
Einstein phải trải qua một sự thay đổi vào năm 1905. Ông đã hiểu rằng các tính
chất lượng tử của ánh sáng có nghĩa là các phương trình Maxwell chỉ là lý
thuyết xấp xỉ. Ông biết rằng các định luật mới có thể thay thế chúng, nhưng ông
chưa biết làm thế nào để tìm ra các định luật này. Ông cảm thấy rằng ước đoán
các mối quan hệ hình thức sẽ không đi đến đâu.
Thay vào đó ông
quyết định tập trung vào các nguyên lý tiên nghiệm, chúng nói rằng các định
luật vật lý có thể được hiểu là thỏa mãn trong những trường hợp rất rộng thậm
chí trong những phạm vi mà chúng chưa từng được áp dụng hay kiểm nghiệm. Một ví
dụ được các nhà vật lý chấp nhận rộng rãi của nguyên lý tiên nghiệm đó là tính
bất biến quay (hay tính đối xứng quay, nói rằng các định luật vật lý là bất
biến nếu chúng ta quay toàn bộ không gian chứa hệ theo một hướng khác). Nếu một
lực mới được khám phá trong vật lý, lực này có thể lập tức được hiểu nó có tính
bất biến quay mà không cần phải suy xét. Einstein đã hướng tìm các nguyên lý
mới theo phương pháp bất biến này, để tìm ra các ý tưởng vật lý mới. Khi các
nguyên lý cần tìm đã đủ, thì vật lý mới sẽ là lý thuyết phù hợp đơn giản nhất
với các nguyên lý và các định luật đã được biết trước đó.
Nguyên lý tiên
nghiệm tổng quát đầu tiên do Einstein tìm ra là nguyên lý tương đối, theo đó chuyển động tịnh tiến đều không
phân biệt được với trạng thái đứng im. Nguyên lý này được Hermann Minkowski mở
rộng cho cả tính bất biến quay từ không gian vào không-thời gian. Những nguyên
lý khác giả thiết bởi Einstein và sau đó mới được chứng minh là nguyên lý tương đương và nguyên lý bất biến đoạn nhiệt của
số lượng tử. Một nguyên lý tổng quát khác của Einstein, còn gọi là nguyên lý Mach, vẫn còn là vấn đề đang được tranh luận
giữa các nhà khoa học.
Việc sử dụng các
nguyên lý tiên nghiệm là một phương pháp đặc biệt độc đáo trong các nghiên cứu
đầu tiên của Einstein, và nó trở thành một công cụ tiêu chuẩn trong vật lý hiện
đại.
Lý
thuyết tương đối hẹp
Trong bài báo
về sự tương đương khối lượng-năng lượng, vấn đề này cũng đã được quan tâm tới trước
đó bởi các khái niệm khác, Einstein đã rút ra từ các phương trình của thuyết
tương đối hẹp hệ thức nổi tiếng trong thế kỷ 20: E = mc2. Hệ thức
này cho thấy một khối lượng nhỏ tương đương với một năng lượng khổng lồ và nó là
cơ sở cho lý thuyết năng lượng hạt nhân.
Nhiều năm sau đó,
công trình của Einstein về thuyết tương đối đặc biệt năm 1905 vẫn còn là đề tài
tranh cãi, nhưng ngay từ ban đầu nó đã được các nhà vật lý lớn ủng hộ, khởi đầu
là Max Planck.
Photon
Bài báo của Einstein
về các hạt ánh sáng hầu hết xuất phát từ các nghiên cứu về nhiệt động lực học.
Ông không bị thúc đẩy bởi các thí nghiệm về hiệu ứng quang điện, mà không phù
hợp với lý thuyết của ông trong vòng 50 năm sau. Einstein quan tâm đến entropy
của ánh sáng tại nhiệt độ T, và phân nó thành hai phần bao gồm phần tần số thấp
và phần tần số cao. Phần ánh sáng tần số cao được miêu tả bởi định luật Wien, có entropy giống hệt với entropy của các
phân tử khí cổ điển.
Từ entropy là số
logarit của các trạng thái khả dĩ, Einstein kết luận là số các trạng thái của
ánh sáng bước sóng ngắn trong một hộp với thể tích V bằng với số các trạng thái
của một nhóm các hạt lượng tử trong cùng hộp. Do ông (không giống với những
người khác) cảm thấy dễ chịu với cách giải thích thống kê, ông tin rằng tiên đề
về ánh sáng được lượng tử hóa là một công cụ giải thích tính hợp lý cho
entropy.
Điều này dẫn ông
đến liên hệ Planck–Einstein là mỗi sóng với tần số f sẽ đồng hành
với một tập hợp các photon, mỗi hạt ứng với năng lượng hf, trong đó h
là hằng số Planck. Ông không thể bàn luận thêm, bởi vì Einstein không dám chắc
các hạt liên hệ như thế nào với sóng. Nhưng ông đề nghị là ý tưởng này có thể
giải thích các kết quả thí nghiệm khác, như hiệu ứng quang điện.
Lượng
tử hóa dao động nguyên tử
Mô hình của Einstein
coi mỗi nguyên tử được kết nối với một lò xo tưởng tượng. Thay vì liên kết tất
cả các nguyên tử với nhau, mà sẽ dẫn đến các sóng đứng với các loại tần số khác
nhau, Einstein tưởng tượng ra mỗi nguyên tử được gắn tại một điểm trong không
gian bởi chỉ một lò xo. Điều này không đúng về mặt vật lý, nhưng lý thuyết vẫn
tiên đoán giá trị hữu hạn nhiệt dung riêng là 3NkB, do số các dao động độc lập
đều giống nhau.
Einstein từ đó giả
sử là chuyển động trong mô hình này bị lượng tử hóa, tuân theo định luật
Planck, do vậy mỗi chuyển động độc lập của lò xo có năng lượng bằng một số nguyên
lần hf, trong đó f là tần số dao động. Với giả sử này, ông áp dụng phương pháp
thống kê của Boltzmann để tính ra năng lượng trung bình của mỗi lò xo trong một
khoảng thời gian. Kết quả thu được giống với kết quả của Planck cho ánh sáng:
tại nhiệt độ mà kBT nhỏ hơn hf, chuyển động bị ngưng lại (đóng băng), và nhiệt
dung riêng tiến về 0.
Và Einstein kết luận
là cơ học lượng tử có thể giải quyết được các vấn đề lớn trong vật lý cổ
điển, như tính dị thường của nhiệt dung riêng. Các hạt hàm ý trong công thức
trên bây giờ được gọi là photon. Vì mọi lò xo trong lý thuyết của Einstein
đều có độ cứng như nhau, nên chúng dao động như nhau tại cùng một nhiệt độ, và
điều này dẫn đến tiên đoán là nhiệt dung riêng tiến về 0 theo hàm lũy thừa khi
nhiệt độ giảm đi về 0K.
Nghiên cứu này là
nền tảng của vật lý vật chất ngưng tụ sau này.
Nguyên
lý đoạn nhiệt và các biến tác động góc
Trong thập niên
1910, lý thuyết lượng tử đã mở rộng phạm vi áp dụng cho nhiều hệ thống khác
nhau. Sau khi Ernest
Rutherford khám phá ra sự
tồn tại các hạt nhân và đề xuất các electron có quỹ đạo quanh hạt nhân giống
như quỹ đạo của các hành tinh, Niels Bohr đã áp dụng các tiên đề của cơ học lượng tử được Planck
và Einstein đưa ra và phát triển để giải thích chuyển động của electron trong
nguyên tử, và của bảng tuần hoàn các nguyên tố.
Einstein đã đóng góp
vào những phát triển này bằng liên hệ chúng với các tư tưởng của Wilhelm Wien năm 1898. Wien đã đưa ra giả thuyết về
"bất biến đoạn nhiệt" của trạng thái cân bằng nhiệt cho phép mọi bức
xạ của vật đen tại các nhiệt độ khác nhau được dẫn ra từ định luật dịch chuyển
Wien. Einstein năm 1911 đã chú ý đến là cùng nguyên lý đoạn nhiệt này cũng chỉ
ra các đại lượng bị lượng tử hóa trong chuyển động cơ học bất kì phải là bất
biến đoạn nhiệt. Arnold
Sommerfeld đã đồng nhất
bất biến đoạn nhiệt này là biến tác dụng của cơ học cổ điển. Định luật tác dụng
thay đổi được bị lượng tử hóa là nguyên lý cơ sở của thuyết lượng tử khi nó
được biết từ 1900 đến 1925 (hay lý thuyết lượng tử cổ điển).
Lưỡng
tính sóng - hạt
Lý
thuyết giới hạn trắng đục
Einstein đã quay trở
lại vấn đề nhiễu loạn nhiệt động học, với suy nghĩ tìm cách giải quyết những sự
thay đổi mật độ trong chất lỏng tại điểm giới hạn của nó. Thông thường, nhiễu
loạn mật độ được khử bởi đạo hàm bậc hai của năng lượng tự do theo mật độ. Tại
điểm giới hạn này, đạo hàm bằng không, dẫn đến những nhiễu loạn lớn. Hiệu ứng
nhiễu loạn mật độ mà theo đó mọi bước sóng của ánh sáng bị tán xạ khi đi vào môi
trường khác, làm cho chất lỏng nhìn trắng như sữa. Einstein liên hệ hiện tượng
này với hiện tượng tán xạ Raleigh, mà xảy ra khi độ lớn nhiễu loạn nhỏ hơn
bước sóng, và hiện tượng này đã giải thích hiện tượng tại sao bầu trời có màu
xanh.
Einstein tại hội
nghị Solvay năm 1911. Năm này ông trở thành phó giáo sư tại Đại học Zurich, và ngay sau đó ông trở thành giáo sư tại đại học
Charles-Ferdinand ở Praha.
Năng
lượng điểm không
Trực giác vật lý của
Einstein đã dẫn ông chú ý đến các năng lượng dao động Planck không thể có điểm
không. Ông sửa lại giả thuyết Planck bằng cách cho trạng thái năng lượng thấp
nhất của một đối tượng dao động bằng với 1⁄2hf, bằng một nửa khoảng năng lượng
giữa hai mức. Sự thay đổi này được nghiên cứu cùng với Otto Stern, trên cơ sở của nhiệt động học phân tử hai
nguyên tử mà có thể tách ra thành hai nguyên tử tự do.
Nguyên
lý tương đương
Mặc du sự xấp xỉ này
là thô, nó cho phép ông tính được độ lệch của tia sáng do hấp dẫn. Điều này làm
cho ông tin tưởng rằng lý thuyết vô hướng về hấp dẫn được đề xuất bởi Gunnar Nordström là không đúng. Nhưng giá trị thực cho
độ lệch mà ông tính ra nhỏ đi 2 lần so với giá trị thực, do xấp xỉ ông sử dụng
không còn thỏa mãn đối với các vật thể di chuyển gần vận tốc của ánh sáng. Khi
Einstein hoàn thiện thuyết tương đối tổng quát, ông đã sửa lại thiếu sót này và
tiên đoán được giá trị đúng của độ lệch tia sáng đi gần Mặt Trời.
Từ Praha, Einstein
đăng một bài báo về các hiệu ứng của hấp dẫn tác động lên ánh sáng, đặc biệt
là dịch chuyển đỏ do hấp dẫn và độ lệch ánh sáng do hấp dẫn. Bài
báo đã thúc đẩy các nhà thiên văn học xác định độ lệch tia sáng trong quá trình
quan sát nhật thực. Nhà thiên văn người Đức Erwin
Finlay-Freundlich đã công bố tiên đoán của Einstein ra toàn thế giới để cộng
đồng các nhà khoa học được biết đến.
Einstein đã suy nghĩ
về bản chất trường hấp dẫn trong các năm 1909-1912, nghiên cứu các tính chất
của chúng bằng các thí nghiệm tưởng tượng đơn giản. Trong đó có thí nghiệm về
một cái đĩa quay. Einstein tưởng tượng ra một quan sát viên thực hiện các thí
nghiệm trên 1 cái bàn quay. Ông chú ý rằng quan sát viên có thể đo được một giá
trị khác cho hằng số toán học pi so với trong hình học Euclid. Lý do là vì bán
kính của một đường tròn là không đổi do được đo với một cái thước không bị co
độ dài, nhưng theo thuyết tương đối hẹp chu vi của đường tròn dường như lớn hơn
do cái thước dùng để đo chu vi bị co ngắn lại.
Mặt khác Einstein
tin tưởng rằng các định luật vật lý là cục bộ, được miêu tả bởi các hệ tọa độ
cục bộ, ông kết luận rằng không thời gian có thể bị cong. Điều này dẫn ông đến
nghiên cứu hình học Riemann, và hình thành lên ngôn ngữ của thuyết tương đối tổng quát.
Thuyết
tương đối rộng
Bức ảnh chụp nhật thực của Eddington, xác nhận tiên đoán của lý thuyết Einstein
rằng ánh sáng bị "bẻ cong". Vào ngày 7/11/1919, tạp chí hàng đầu của
vương quốc Anh The Times được phát hành với tiêu đề: "Cách
mạng trong khoa học - Lý thuyết mới của vũ trụ - Tư tưởng của Newton đã bị lật
đổ".
Năm 1917, một vài
nhà thiên văn học chấp nhận lời đề xuất năm 1911 của Einstein khi ông ở Praha. Đài quan sát núi Wilson ở California,
Hoa Kỳ, công bố kết quả phân tích phổ của Mặt Trời cho thấy không
có sự dịch chuyển đỏ do hấp dẫn. Năm 1918, Đài quan sát Lick, cũng ở California, thông báo rằng rất khó
có thể bác bỏ được tiên đoán của Einstein, mặc dù kết quả của họ không được
công bố.
Tuy nhiên vào tháng
5 năm 1919, một đội các nhà thiên văn học do Arthur Stanley
Eddington dẫn đầu đã xác
nhận rằng tiên đoán của Einstein về sự bẻ cong của tia sáng do hấp dẫn của Mặt Trời trong khi chụp các bức ảnh trong quá
trình nhật thực tại Príncipe, một hòn đảo nằm phía tây châu Phi đồng thời với một đoàn thám hiểm
ở Sobral, phía bắc Brasil. Nobel gia Max Born tán dương thuyết tương đối tổng quát
như là "một kỳ công lớn nhất của tư duy con người về tự nhiên"; và
Nobel gia người Anh Paul Dirac nói "nó có thể là khám phá khoa
học lớn nhất đã từng được phát hiện". Các phương tiện thông tin quốc tế
lan truyền khám phá này khiến Einstein trở nên nổi tiếng khắp thế giới.
Đã có những ý kiến
cho rằng việc kiểm tra lại các bức ảnh của đoàn thám hiểm Eddington cho thấy độ
lớn sai số của thí nghiệm bằng với kết quả thu được từ hiệu ứng mà Eddington đã
đo để chứng minh, và đoàn thám hiểm người Anh năm 1962 đã kết luận là phương
pháp đã đo là không đủ tin cậy. Sự bẻ cong của tia sáng trong quá trình nhật
thực đã được xác nhận bởi các quan sát chính xác hơn sau đó. Về sau, nhiều thí
nghiệm sau này đã xác nhận các tiên đoán của thuyết tương đối rộng. Cùng với sự
mới nổi tiếng của Einstein, nhiều nhà khoa học Đức thời đó đã có nhứng động
thái để chống lại Einstein cũng như các công trình của ông.
Sóng
hấp dẫn
Năm 1916, Einstein
dự đoán tồn tại sóng hấp dẫn, những gợn sóng hình thành từ độ cong của không thời gian mà lan truyền từ nguồn ra bên ngoài như các sóng, chúng mang theo năng lượng dưới dạng bức
xạ hấp dẫn. Sự tồn tại của sóng hấp dẫn theo khuôn khổ của thuyết tương đối
tổng quát là do bất biến Lorentz đưa đến hệ quả của vận tốc lan truyền
hữu hạn đối với các tương tác vật lý mà hấp dẫn tham gia. Ngược lại, sóng hấp
dẫn không thể tồn tại trong lý thuyết hấp dẫn của Newton, khi cho rằng tương
tác hấp dẫn lan truyền một cách tức thì hay với vận tốc lớn vô hạn.
Sự phát hiện ra sóng
hấp dẫn lần đầu tiên, một cách gián tiếp, đến từ những quan sát trong thập niên
1970 về cặp sao neutron quay trên quỹ đạo hẹp quanh
nhau, PSR B1913+16. Quan sát cho thấy chu kỳ quỹ đạo của hệ
giảm dần chứng tỏ hệ đang phát ra sóng hấp dẫn đúng như miêu tả của thuyết
tương đối rộng. Dự đoán của Einstein đã được xác nhận vào ngày 11 tháng 2 năm
2016, khi các nhà khoa học thuộc nhóm LIGO công bố đã đo được trực tiếp sóng hấp dẫn lần
đầu tiên, vào ngày 14 tháng
9 năm 2015, gần một trăm năm sau ngày ông đăng bài báo về sóng hấp dẫn.
Vũ
trụ học
Einstein tin tưởng
rằng một vũ trụ tĩnh có tính đối xứng cầu sẽ phù hợp về mặt triết học, bởi vì
nó tuân theo nguyên lý Mach. Ông đã chỉ ra rằng thuyết tương đối tổng
quát gắn chặt với nguyên lý Mach trong trường hợp mở rộng hiệu ứng kéo hệ quy chiếu bằng trường hấp dẫn từ, nhưng ông biết rằng ý tưởng của Mach sẽ
không đúng nếu vũ trụ cứ mở rộng ra vô hạn. Trong một vũ trụ đóng, ông tin rằng
nguyên lý Mach sẽ được thỏa mãn.
Nguyên lý Mach cũng
đã gây ra rất nhiều tranh cãi trong nhiều năm.
Sau nhiều lần di
chuyển của chồng, Mileva đã quyết định định cư hẳn cùng với các con ở Zurich
năm 1914. Einstein đến Berlin một mình, tại đây ông trở thành thành viên
của Viện hàn lâm
Khoa học Phổ và là giáo sư
tại Đại học Humboldt ở Berlin, mặc dù với một điều khoản đặc biệt trong
bản hợp đồng là ông sẽ được tự do trong việc phải giảng dạy. Einstein trở thành
chủ tịch của Hội Vật lý Đức (1916-1918) và là giám đốc Viện Kaiser
Wilhelm về Vật lý (1914-1932).
Thuyết
lượng tử hiện đại
Thống
kê Bose-Einstein
Giả
tenxơ năng lượng động lượng
Einstein lập luận
rằng điều này là đúng với những lý do cơ bản, bởi vì trường hấp dẫn có thể xuất
hiện hoặc biến mất bằng cách chọn các tọa độ. Ông ủng hộ rằng giả tenxơ không
hiệp biến năng lượng động lượng thực chất là cách miêu tả tốt nhất sự phân bố
năng lượng và động lượng trong một trường hấp dẫn. Cách tiếp cận này đã được
phát triển bởi Lev Landau và Evgeny Lifshitz, và những người khác, và đã trở thành một
tiêu chuẩn.
Việc sử dụng các đối
tượng không-hiệp biến như các giả tenxơ đã bị phê phán nhiều bởi Erwin Schrödinger và những người khác năm 1917.
Thuyết
trường thống nhất
Tiếp theo nghiên cứu
của ông về thuyết tương đối tổng quát, Einstein bắt tay vào chuỗi những cố gắng
để tổng quát hóa lý thuyết hình học của ông về hấp dẫn, cho phép kết hợp được
với tương tác điện từ. Năm 1950, ông miêu tả "thuyết trường thống nhất" của ông trong tạp chí Scientific American với tiêu đề "Về lý thuyết tổng
quát của hấp dẫn". Mặc dù ông tiếp tục được ca ngợi cho các công trình của
ông, Einstein đã dần dần bị đơn độc trong con đường nghiên cứu thuyết thống
nhất này, và những nỗ lực của ông đã hoàn toàn bị thất bại.
Trong việc theo đuổi
một lý thuyết thống nhất các lực cơ bản của tự nhiên, Einstein đã bỏ qua một số
hướng phát triển chính của vật lý thời đó, điển hình nhất là việc nghiên cứu
các lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu, chúng chưa được hiểu triệt để cho đến tận nhiều năm sau khi
ông mất. Mặt khác, các xu hướng vật lý lại chủ yếu bỏ qua các phương pháp tiếp
cận của ông đối với lý thuyết thống nhất; với cơ học lượng tử là khuôn khổ
chính, lý thuyết mà ông không chấp nhận hoàn toàn về tính mô tả thực tại của
nó. Giấc mơ của Einstein để thống nhất mọi định luật vật lý khác với hấp dẫn đã
thôi thúc một cuộc tìm kiếm hiện đại cho một lý thuyết của mọi vật và đặc biệt là thuyết dây, trong đấy các trường hình học được kết hợp với lý thuyết
trường lượng tử hay hấp dẫn lượng tử.
Lỗ
sâu
Nếu cuối một lỗ sâu
mang điện tích dương, thì đầu kia của lỗ sâu phải mang điện tích âm. Những tính
chất này dẫn Einstein đến sự tin tưởng rằng cặp các hạt và phản hạt có thể được
miêu tả theo cách này.
Lý
thuyết Einstein-Cartan
Nghịch lý Einstein-Podolsky-Rosen
Năm 1935, Einstein
trở lại với cơ học lượng tử. Ông đã xét sự ảnh hưởng như thế nào của một hạt trong hệ hai
hạt vướng víu với nhau đối với hạt kia. Ông đưa ra cùng với các cộng sự của ông
rằng, bằng cách thực hiện các phép đo khác nhau trên một hạt ở rất xa, hoặc là
về vị trí hoặc về động lượng, và các tính chất của hạt đối tác trong cặp vướng
víu này có thể được khám phá mà không làm ảnh hưởng đến trạng thái của chính
nó.Einstein do vậy đã
sử dụng tính thực tại cục bộ để kết luận là những hạt khác có những
tính chất này đã được định sẵn. Nguyên lý ông đề xuất là nếu có thể xác định
được câu trả lời về vị trí hay động lượng qua phép đo một hạt đối tác, mà không
ảnh hưởng đến hạt kia, thì các hạt thực sự có giá trị chính xác về vị trí hoặc
động lượng, điều này mâu thuẫn với nguyên lý bất định Heisenberg.Nguyên lý này được
rút ra từ quá trình phản bác của Einstein về cơ học lượng tử. Là một nguyên lý
vật lý, nó đã được chứng minh là không tương thích với các kết quả thí nghiệm.Các
phương trình chuyển độngThuyết tương đối
rộng có hai định luật cơ bản; - phương trình trường Einstein miêu tả sự cong của không gian,
và phương trình trắc địa miêu tả sự di chuyển của các hạt trong
trường hấp dẫn.Do các phương trình
trong thuyết tương đối tổng quát là phi tuyến, một lượng năng lượng xác định
một trường hấp dẫn thuần túy, giống như hố đen, sẽ di chuyển trên một quỹ đạo
được xác định bởi chính phương trình trường Einstein, không cần tới các định luật
mới. Vì thế Einstein đề xuất rằng quỹ đạo của một nghiệm kỳ dị, giống như hố
đen, có thể được xác định là một đường trắc địa từ chính thuyết tương đối rộng. Phương trình này
được Einstein, Infeld và Hoffmann viết ra cho các vật thể hạt điểm không có mô
men động lượng, và bởi Roy Kerr cho các vật thể quay.Cộng
tác với những nhà khoa học khácNgoài sự cộng tác
trong một thời gian dài với các nhà khoa học Leopold Infeld, Nathan Rosen, Peter Bergmann và những người khác, Einstein cũng
từng cộng tác trong một thời gian ngắn với nhiều nhà khoa học.Tranh
luận Bohr-Einstein
Einstein và Niels Bohr, 1925.Tranh luận
Bohr-Einstein là chuỗi các sự kiện phê bình giữa hai trong số những người sáng
lập ra cơ học lượng tử là Albert Einstein và Niels Bohr về bản chất thực tại của lý thuyết
này. Tranh luận của hai người không chỉ có ý nghĩa trong triết học của khoa học mà còn là động lực để các nhà lý
thuyết và thực nghiệm lượng tử khám phá ra những tính chất mới đồng thời bổ
sung cho nền tảng lý thuyết. Thí
nghiệm Einstein-de HaasEinstein và De Haas
đã chứng tỏ rằng sự từ hóa là do chuyển động của các electron mà ngày nay được biết là spin. Để chỉ ra điều
này, họ đảo ngược sự từ hóa trong một thanh thép treo trên một con lắc xoắn.
Hai người quan sát thấy rằng thanh thép bị quay đi một góc, bởi vì mô men động lượng của electron bị thay đổi khi thay đổi sự từ hóa. Thí
nghiệm này cần sự tinh tế, bởi vì mô men động lượng gắn với electron là nhỏ,
nhưng nó cũng đủ để chứng minh chuyển động của electron vì một lý do nào đó ảnh
hưởng đến sự từ hóa.Mô
hình khí Schrödinger Einstein gợi ý
cho Erwin Schrödinger rằng ông có thể suy lại được sự thống kê của khí Bose-Einstein bằng xét đến một hộp. Sau đó mỗi
chuyển động lượng tử khả dĩ của một hạt trong một hộp được gắn với một dao động
tử điều hòa độc lập. Lượng tử hóa những dao động tử này, mỗi mức có một số
nguyên tương ứng, sẽ là số các hạt trong hộp.Phương pháp này là
một phần của lượng tử hóa chính tắc, nhưng nó đi ngược lại cơ học lượng tử hiện
đại. Erwin Schrödinger áp dụng điều này để dẫn ra các tính chất nhiệt động của khí lý tưởng bán cổ điển. Schrödinger đã đề nghị Einstein để đưa thêm
ông vào đồng tác giả, nhưng Einstein đã từ chối lời mời này.Tình
yêu âm nhạcEinstein bắt đầu cảm
thụ âm nhạc từ khi còn nhỏ tuổi. Mẹ ông chơi dương cầm khá giỏi và muốn ông học
đàn vĩ cầm, không chỉ để truyền dẫn cho ông niềm yêu thích âm nhạc mà còn giúp
ông hòa nhập với nền văn hóa Đức. Theo nhạc trưởng Leon Botstein, Einstein có
thể đã bắt đầu chơi nhạc từ lúc 5 tuổi nhưng chưa thể hiện niềm thích thú với
âm nhạc khi đó.Tuy nhiên, bước sang
tuổi 13, ông được học bản sonata vĩ cầm của Mozart. "Einstein trở lên yêu thích" âm nhạc Mozart, Botstein
viết, và học chơi vĩ cầm một cách tự nguyện hơn. Theo Einstein, ông tự học chơi
đàn bằng cách "thực hành có hệ thống", và nói rằng "say mê là
một người thầy tốt hơn ý thức trách nhiệm". Khi 17 tuổi, ông trình bày bản
sonata vĩ cầm của Beethoven trong một kỳ kiểm tra âm nhạc ở Aarau, và giáo viên chấm
điểm đã nhận xét khi ông kết thúc là "xuất sắc và thể hiện nội dung tuyệt
vời". Điều gây ấn tượng cho người giáo viên là, theo Botstein, Einstein
"thể hiện sâu sắc tình yêu âm nhạc, một phẩm chất vẫn còn đang được hình
thành. Âm nhạc có một ý nghĩa kỳ lạ đối với sinh viên này".Botstein lưu ý rằng
âm nhạc đảm nhận một vai trò quan trọng và lâu dài trong cuộc sống kể từ thời
gian đó của Einstein. Mặc dù chưa lúc nào ông nghĩ rằng sẽ theo đuổi sự nghiệp
âm nhạc, nhưng ông thường tham gia chơi nhạc thính phòng với một vài nghệ sĩ, thường trình diễn cho nhóm vài
người bạn. Âm nhạc thính phòng là một phần trong cuộc sống của ông khi còn ở
Bern, Zurich, và Berlin, nơi ông chơi nhạc cùng Max Planck và những người khác. Năm 1931, trong
thời gian đến Viện Công nghệ California, ông đến thăm gia đình Zoellner ở Los
Angeles và chơi một số bản nhạc của Beethoven và Mozart cùng với các thành viên
của nhóm tứ tấu Zoellner. Einstein sau đó trao cho người đại diện gia đình một
bức ảnh lưu niệm chụp ông cùng với chữ ký. Âm nhạc không chỉ là niềm vui thích
mà còn giúp ông trong công việc. Bà Elsa nói "âm nhạc giúp ông khi đang
suy nghĩ về các lý thuyết. Ông mải mê nghiên cứu, quay trở ra giải trí bằng
đánh vài đoạn hợp âm piano, rồi tiếp tục trở lại công việc".Quan
điểm chính trị
Albert Einstein,
cùng với bà Elsa Einstein và những nhà lãnh đạo phong trào phục
quốc Do Thái, gồm tổng thống tương lai của Israel Chaim Weizmann, vợ ông Dr. Vera Weizmann, Menahem Ussishkin, và Ben-Zion Mossinson trên đường đến thành
phố New York năm 1921.Einstein là người
ủng hộ chủ nghĩa xã hội và phê phán chủ nghĩa tư bản. Ông phản đối phong trào Quốc xã đang tăng lúc bấy giờ và sau đó cố gắng lên tiếng giảm
bớt sự náo động của việc hình thành nước Israel. Fred Jerome trong quyển Quan
điểm của Einstein về nhà nước Israel và chủ nghĩa phục quốc Do Thái cho rằng
Einstein là một nhà văn hóa phục quốc Do Thái, người ủng hộ ý tưởng về một tổ
quốc Do Thái nhưng phản đối việc hình thành một nhà nước Do Thái ở Palestine
"với đường biên giới, quân đội, và một hệ thống pháp quyền riêng".
Thay vào đó, ông ủng hộ một nhà nước liên bang gồm hai quốc gia với "cơ cấu
chức năng liên tục, hỗn hợp, quản trị, kinh tế, và xã hội". Trong cuộc Cách mạng tháng 11 ở Đức, Einstein đã ký vào một kháng nghị làm tiền
đề cho đại hội tự do và dân chủ toàn quốc, được công bố ở tờ tin tức Berliner Tageblatt vào ngày 16 tháng 11, 1918 và ông trở thành đảng viên của Đảng Dân chủ Đức. Sau Thế chiến thứ II, khi sự thù hằn giữa các nước đồng minh cũ
trở nên căng thẳng, Einstein viết, "Tôi không biết Chiến tranh Thế giới
lần thứ III người ta sẽ dùng vũ khí gì, nhưng tôi có thể nói với bạn con người
có thể sử dụng vũ khí gì ở Chiến tranh Thế giới thứ IV - đá! Einstein 1949 Cùng với With Albert Schweitzer và
Bertrand Russell, Einstein đã vận động để dừng việc thử nghiệm hạt nhân và bom
trong tương lai. Trước lúc mất, Einstein đã ký vào bản tuyên ngôn
Russell-Einstein,
mà sau đó đã dẫn tới hội nghị Pugwash về Khoa học và Hòa bình Thế giới.Einstein là thành
viên của nhiều nhóm quyền công dân, bao gồm đại hội Princeton của Hiệp hội quốc
gia vì sự tiến bộ của người da màu (NAACP). Khi W.E.B. Du Bois bị cáo buộc
làm gián điệp Cộng sản, Einstein đã tình nguyện làm nhân chứng, và cáo buộc đã
được bác bỏ ngay sau đó. Tình bạn của Einstein với nhà hoạt động Paul Robeson,
người cùng với ông giữ chức đồng chủ tịch của Cuộc vận động người Mỹ chấm dứt
kiểu hành hình Lynch phân biệt đối xử với người da đen, kéo dài đến 20 năm.Einstein từng nói
"Chính trị là nhất thời, còn phương trình là vĩnh cửu". Ông đã từ
chối lời đề nghị làm tổng thống Israel vào năm 1952.Quan
điểm tôn giáoTrên nghi vấn của
quan điểm khoa học (quyết định luận) dẫn tới câu hỏi về lập trường của Einstein
về quyết định luận thần học, liệu ông có tin vào Chúa, hay vào một vị
thần nào đó hay không. Năm 1929, Einstein đã nói với giáo sĩ Do Thái Herbert S. Goldstein rằng "Tôi tin vào Chúa của Spinoza, người mà biểu lộ chính mình trong nguyên lý hài hòa của thế
giới, không phải là một vị Chúa có số mệnh và hành động của một con
người". Trong một bức thư năm 1954, ông viết, "Tôi không tin vào một
Chúa nhân cách hóa và tôi không bao giờ phủ định điều này và tôi đã biểu thị
điều đó một cách rõ ràng". Trong một bức thư gửi triết gia Erik Gutkind,
Einstein nói rõ, "Danh từ Chúa đối với tôi không gì khác ngoài sự thể hiện
và là sản phẩm của sự yếu đuối của loài người, Kinh thánh là tập hợp những điều
đáng kính, nhưng vẫn còn nguyên sơ, huyền ảo tuy nhiên khá là ngây ngô".Báo chí đã cho đăng
tải lặp đi lặp lại để thể hiện Albert Einstein là một người "khiêu
khích" tôn giáo với phát biểu như sau của ông:“Đúng
là, dĩ nhiên, một hiểu lầm về những gì bạn được đọc về nhận thức tôn giáo của
tôi, một hiểu lầm được lặp lại một cách có hệ thống. Tôi không tin vào một vị
Chúa nhân cách hóa và tôi không bao giờ phủ định điều này và tôi đã biểu thị điều
đó một cách rõ ràng. Nếu có thứ gì đối với tôi được gọi là tôn giáo thì đó là sự
thán phục vô tận dành cho cấu trúc thế giới mà khoa học của chúng ta có thể
khám phá ra”.Ông cũng có nhắc qua
một chút về đạo Phật trên tờ New York Times số ra 9.11.1930 như sau:"Một người được
giác ngộ bởi tôn giáo, đối với tôi có vẻ như là người cố gắng đến khả năng cực
đại của bản thân, giải thoát mình khỏi những xiềng xích của những ham muốn ích
kỷ của mình và đi sâu, chìm đắm trong những suy nghĩ, cảm xúc và nguyện vọng,
những cái mà người đó luôn giữ chặt, vì giá trị của siêu bản ngã cá nhân. Tôi
thấy rằng, dường như cái quan trọng là sức mạnh của những thứ (nội dung) nằm
trong siêu bản ngã... chứ không cần quan tâm đến bất kỳ một nỗ lực nào được
thực hiện để thống nhất những điều này với một đấng thiên chúa, nếu không thì
nó có thể không khả thi khi tính Phật và Spinoza là như loại hình tôn giáo nhân
cách. Theo đó, người mộ đạo theo cảm giác (có ý thức) rằng, họ không hề nghi
ngờ gì về tầm quan trọng của các đối tượng nằm trong siêu bản ngã này và về các
mục tiêu, cái mà không cần và cũng không có đủ khả năng xây dựng nên dựa trên
một nền tảng khoa học hợp lý... Theo cách hiểu này, tôn giáo là nỗ lực lâu đời
của nhân loại để trở nên rõ ràng và được nhận thức hoàn toàn đầy đủ về những
giá trị và mục tiêu, và không ngừng củng cố cũng như mở rộng ảnh hưởng của nó.
Nếu mọi người quan niệm về tôn giáo và khoa học theo những định nghĩa này, thì
một cuộc xung đột giữa tôn giáo và khoa học dường như là không thể. Vì đối với
khoa học chỉ có thể xác định nó "là gì", chứ không phải nó "nên
là gì"...".Nguồn:
https://vi.wikipedia.org/Theo https://hahoangkiem.com/
Do các phương trình
trong thuyết tương đối tổng quát là phi tuyến, một lượng năng lượng xác định
một trường hấp dẫn thuần túy, giống như hố đen, sẽ di chuyển trên một quỹ đạo
được xác định bởi chính phương trình trường Einstein, không cần tới các định luật
mới. Vì thế Einstein đề xuất rằng quỹ đạo của một nghiệm kỳ dị, giống như hố
đen, có thể được xác định là một đường trắc địa từ chính thuyết tương đối rộng.
Tranh luận
Bohr-Einstein là chuỗi các sự kiện phê bình giữa hai trong số những người sáng
lập ra cơ học lượng tử là Albert Einstein và Niels Bohr về bản chất thực tại của lý thuyết
này. Tranh luận của hai người không chỉ có ý nghĩa trong triết học của khoa học mà còn là động lực để các nhà lý
thuyết và thực nghiệm lượng tử khám phá ra những tính chất mới đồng thời bổ
sung cho nền tảng lý thuyết.
Mô
hình khí Schrödinger
Einstein là người
ủng hộ chủ nghĩa xã hội và phê phán chủ nghĩa tư bản. Ông phản đối phong trào Quốc xã đang tăng lúc bấy giờ và sau đó cố gắng lên tiếng giảm
bớt sự náo động của việc hình thành nước Israel. Fred Jerome trong quyển Quan
điểm của Einstein về nhà nước Israel và chủ nghĩa phục quốc Do Thái cho rằng
Einstein là một nhà văn hóa phục quốc Do Thái, người ủng hộ ý tưởng về một tổ
quốc Do Thái nhưng phản đối việc hình thành một nhà nước Do Thái ở Palestine
"với đường biên giới, quân đội, và một hệ thống pháp quyền riêng".
Thay vào đó, ông ủng hộ một nhà nước liên bang gồm hai quốc gia với "cơ cấu
chức năng liên tục, hỗn hợp, quản trị, kinh tế, và xã hội".
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét