ألبرت آينشتاين Albert Einstein (1879-1955)، The genius
ولد آينشتاين في أُلْم Ulm في 14 آذار March 1879 أمضى صباه في ميونخ، حيث امتلكت عائلته دكاناً صغيراً لصناعة الآلات الكهربائية. لم يتكلم حتى بلغ ثلاث سنوات من العمر، ولم يستطع تكلم الألمانية بسهولة إلا في العاشرة من عمره، خشي والداه أن يكون بليداً أو متخلفاً، ولكن على ما يبدو كان يميل إلى أحلام اليقظة. لم يُبد آينشتاين اهتماماً كبيراً بدروسه في المدرسة الكاثوليكية التي كان يذهب إليها منذ أن كان في الخامسة حتى بلغ العاشرة. حتى أساتذته لم يولوا اهتماماً كبيراً بقدراته أو إمكاناته، حتى أن أحد معلميه قدم تقريراً لوالده بأن آينشتاين لن يفلح بأي مجال أبداً. ولكن آينشتاين أظهر في صباه تألقاً في مواضيع الطبيعة والقدرة على إدراك مفاهيم رياضية صعبة. وفي عام 1889 انتقل آينشتاين إلى ثانوية لويتبولد Luitpold مدرسة ألمانية نموذجية، كان المعلمون فيها يعنون بالانضباط كما يعنون بتعليم دروسهم. لقد أثر هذا الجو القسري في نفس آينشتاين فزرع في نفسه الارتياب بالسلطة، ولاسيما السلطة التعليمية. وفي سن 12 وهو ما يزال طالباً في الثانوية حصل أمر ترك أثراً عميقاً لديه، فقد عثر على كتاب تعلم منه الهندسة الإقليدية وحده قبل أن تدرس له في المدرسة.
وفي عام 1894 وبعد تعثر أعمال العائلة انتقل والداه وأخته إلى ميلانو في إيطاليا، لم يكن آينشتاين قد استوفى بعد شروط شهادته التي كانت ضرورية لقبوله في الجامعة فتخلف عن أسرته وبقي في مدرسته الثانوية تحت رعاية أقاربه. حيث لم يكن سعيداً وفقد اهتمامه بدروسه وازدادت لامبالاته، فقرر الانضمام إلى عائلته ورحل إلى ميلانو، وبسبب الوضع المالي لأسرته بدأ يفكر بنوع العمل الذي يجب أن يمارسه. فافتقاره إلى الشهادة الثانوية حرمه من الانتساب إلى أي جامعة إيطالية. ولكن آينشتاين علم أن معهد Polytechnic (كلية الفنون التقنية أو العلوم التطبيقية) في زوريخ في سويسرة لا يتطلب شهادة ثانوية للانتساب إليه، حيث يجب على الطالب فقط أن يجتاز فحص القبول. فسافر آينشتاين إلى سويسرة، ولكنه لم يستطع اجتياز الفحص، كان ذلك لعدم استعداده المناسب وليس لافتقاره للمعرفة في العلوم الرياضية الأساسية. فانتسب إلى المدرسة الثانوية في آرو Arrau. كانت سنته في آرو سارة فمعظم معلمي المدرسة كانوا يهتمون في تعليم الطلاب أن يفكروا. وفي عام 1896 نجح في امتحان القبول، وتم قبوله في معهد Polytechnic في أواسط عام 1896 بعد ستة أشهر من تخليه عن الجنسية الألمانية.
لم تكن سنوات دراسة آينشتاين في معهد Polytechnic سنوات متميزة. لم يستمتع آينشتاين بأساليب وطرائق المعهد فقد كان غالباً ما يتغيب عن الصفوف حيث يقضي الوقت في دراسة الفيزياء، أو العزف على كمانه المحبوب لديه. وكان يدخل في نقاشات مطولة مع أصدقائه في موضوعات مختلفة من السياسة، الدين، العلم، الرياضيات، وكان لا يهتم بملبسه، وكان يعزف على كمانه في حفلات موسيقية فردية، وكان يقوم بنزهات طويلة سيراً على الأقدام في الريف، وتعلم قيادة المركب الشراعي. لقد وجد آينشتاين أنه لكي يحقق رغبته في أن يصبح فيزيائياً رياضياً، يجب أن يبني أساساً متيناً في الرياضيات، واستمر في اعتقاده بأن حضوره المحاضرات سيعيق تعلمه. اجتاز آينشتاين الامتحانات باعتماده على مذكرات ومدونات رفقاء صفه و تخرج عام 1900. لم يعتقد أساتذته بمستواه العالي لذلك لم يزكوه في عمل في الجامعة. وبعد أن خاب أمله استطاع آينشتاين أن يتدبر عملاً في زوريخ مع A . Wolfer مدير المرصد السويسري الفدرالي، حيث مكنه ذلك من الحصول على الجنسية السويسرية. وفي كانون الأول ظهر أول بحث منشور لآينشتاين في المجلة الفيزيائية Annalen der Physik وهو عمل استوحاه آينشتاين من أعمال الكيميائي W . Ostwald في مبادئ التحليل الكهربائي. ومع أن هذا البحث لم يمنح آينشتاين مكاناً في البحث العلمي. فقد عمل آينشتاين لمدة سنتين مدرساً خصوصياً مدرساً بديلاً. وخلال ذلك أكمل آينشتاين أطروحته عن حجم وأبعاد الجزيئات والمتعلقة بالنظرية الحركية للغازات، وأرسلها إلى جامعة زيوريخ ليفي بشروط الدكتوراه. وفي عام 1902 استطاع آينشتاين أن يحصل على عمل مستقر كفاحص في مكتب براءات الاختراعات السويسري في بيرن Bern. وفي عام 1903 تزوج من ميليفيا ميرك Mileva Mari وهي زميلة دراسة سابقة في معهد polytechnic حيث رزقا طفلين فيما بعد. لقد ساعده زواجه في تجنب استهلاك وقته اليومي في شؤون الطبخ والتنظيف، وإن كان مشكوكاً فيه أن آينشتاين قد اهتم يومأ بكي سراويله أو بتناول عشائه ساخناً. ومهما يكن من أمر، فقد أمض معظم وقته يفكر في فيزياء نيوتن فطور بالتدرج نموذجاً نظرياً أقنعه بأن مفهوم نيوتن عن المكان والزمان المطلقين هو مفهوم خاطىء. واللافت للنظر بوجه خاص أن آينشتاين لم يتدارس أفكاره مع أي فيزيائي مختص خلال هذه السنوات الثلاث بل طورها بمفرده كليا. باكورة منشوراته العلمية
نال آينشتاين عام 1905 درجة الدكتوراه من جامعة زوريخ عن أطروحته النظرية حول حجم وأبعاد الجزيئات والمتعلقة بالنظرية الحركية للغازات، كما قام أيضاً بنشر ثلاث أوراق نظرية ذات أهمية رئيسية في تطوير فيزياء القرن 20. أولى هذه الأوراق كان عن الحركة البراونية* Brownian motion. التي أضافت دليلاً على حقيقة الجزيئات الغازية، والنظرية الحركية للمادة، استناداً إلى أن الجسيمات المعلقة في السائل تسلك سلوك جزيئات ضخمة، وهذه الجسيمات تتحرك بفعل دفع جزيئات السائل لها؛ وهذا ما تم التحقق منه تجريبياً عام 1909.
الورقة الثانية كانت عن التأثير الكهروضوئي photoelectric effect التي تحتوي على فرضيات ثورية تتعلق بطبيعة الضوء. فآينشتاين لم يقترح أن الضوء تحت ظروف معينة يمكننا اعتباره مؤلفاً من جسيمات فقط، ولكنه أيضاً فرض أن الطاقة التي يحملها الجسيم الضوئي والذي يطلق عليه اسم الفوتون photon، تتناسب مع تردد frequency الإشعاع الضوئي. حيث تعطى طاقة الفوتون بالعلاقة E = ha ، حيث E طاقة الفوتون، h ثابت كوني، يعرف بثابت بلانك Planck's constant، a تردد الإشعاع. وهذا يعني أن الطاقة الموجودة في حزمة ضوئية تنتقل في وحدات مفردة مستقلة أو ما يعرف بالكمات، وبالتالي يتعارض مع المفاهيم التقليدية قبل سنة، حيث كانت تعتبر الطاقة الضوئية ذات طبيعة مستمرة. في الواقع لم يقبل أحد بافتراض آينشتاين. وعندما أكد الفيزيائي الأمريكي Robert Andrews Millikan تجريبياً هذه النظرية، كان مندهشاً ومنزعجاً من نتيجة التجربة. لقد كان هم آينشتاين الأول هو فهم طبيعة الإشعاع الكهرومغناطيسي Electromagnetic Radiation، حيث أدى ذلك إلى تطوير نظرية تقوم بدمج النموذج الموجي للضوء مع النموذج الجسيمي له.
* الحركة البراونية Brownian motion إن حركة الجسيمات في السائل تم اكتشافها لأول مرة بما يسمى الحركة البراونية، وهي ظاهرة مثيرة كانت ستبقى دون تفسير لولا النظرية الحركية للمادة. لاحظ هذه الحركة عالم النبات براون Brown ولم يُعرف سببها إلا بعد ثمانين سنة في مطلع القرن 20. وحتى نتمكن من رؤية هذه الحركة نحتاج إلى مجهر متوسط التكبير. كان براون يعمل على غبار الطلع لبعض النباتات. وهي جسيمات ذات حجم يتراوح بين 0.0125 إلى 0.01. يقول براون : لاحظت عندما كنت أتفحص هذه الجسيمات في الماء أن الكثير منها يتحرك. وعند التأكيد في هذه الحركات، تبين أنها لا يمكن أن تكون ناتجة عن تيارات في الماء ولا عن تبخره، فهي حركات تقوم بها الجسيمات من تلقاء نفسها.
آينشتاين والنسبية الخاصة The Special Theory of Relativityالورقة الثالثة والرئيسية لآينشتاين عام 1905 كانت عن "الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة" والتي تشتمل على ما أصبح يعرف بالنظرية النسبية الخاصة The special theory of relativity. فمنذ زمن عالم الرياضيات والفيزياء السير إسحاق نيوتن Sir Isaac Newton، وفلاسفة الطبيعة (علماء الفيزياء والكيمياء كما كانوا يعرفون) يحاولون فهم طبيعة المادة والإشعاع، وكيف تتفاعل المادة والإشعاع في صورة موحدة ما للعالم. إن قوانين الميكانيك التي كانت تعتبر أساسية وجوهرية أصبحت تعرف بصورة العالم ميكانيكياً، والقوانين الكهربائية التي كانت تعتبر أساسية وجوهرية أصبحت تعرف بصورة العالم كهرومغناطيسياً. وليست أي من الصورتين قادرة على إعطائنا تفسيراً متناسقاً للطريقة التي يتفاعل بها الإشعاع مع المادة عندما نقوم برصد ذلك من أطر أو مراجع عطالية (جمل مقارنة عطالية)، وهذا يعني أن التفاعل يتم رصده في الوقت نفسه من مراقب ساكن ومراقب يتحرك بسرعة منتظمة.
ففي ربيع عام 1905، وبعد دراسة هذه المشاكل لمدة عشر سنوات، أدرك آينشتاين أن صلب المشكلة لا يتعلق في نظرية المادة وإنما في نظرية القياس. فقلب نظريته النسبية الخاصة هو فهم وإدراك أن كل القياسات للمكان والزمن تعتمد على الإقرار فيما إذا كان حادثان متباعدان يحدثان في الوقت نفسه. وهذا بدوره قاده إلى تطوير نظرية بنيت على مبدأين : المبدأ الأول "جميع القوانين الفيزيائية هي نفسها في جميع المراجع العطالية"، والمبدأ الثاني "سرعة الضوء في الخلاء ثابت كوني بالنسبة إلى جميع المراجع والمراقبين العطاليين". وهكذا كان آينشتاين قادراً أن يعطي وصفاً دقيقاً ومتناسقاً للحوادث الفيزيائية في مختلف الأطر والمراجع العطالية من دون أن يضع أي افتراضات حول طبيعة المادة أو الإشعاع، أو كيف يتفاعلان بعضهما مع بعض. فعلياً ومن الناحية العلمية لم يفهم أحد حجج وبراهين آينشتاين.
ردود الفعل الأولى على أعمال آينشتاين فالصعوبة التي وجدها الآخرون بعمل آينشتاين ليس بسبب تعقد الرياضيات أو بسبب غموض التقنيات؛ فالمشكلة نتجت من اعتقاد وإيمان آينشتاين حول طبيعة صحة النظريات والعلاقة بين التجربة والنظرية. مع أن آينشتاين كان يدافع على أن مصدر المعرفة العلمية هو التجربة والاختبار، وكان آينشتاين يعتقد أيضاً أن النظريات العلمية هي مخلوقات حرة لحدس* فيزيائي في غاية التناغم والروعة والانسجام، والمقدمات المنطقية التي تبنى على أساسها النظريات العلمية لا يمكن ربطها منطقياً بالتجربة. و لهذا السبب فإن النظرية الصحيحة، هي تلك النظرية التي تتطلب أصغر عدد من المبادئ لتعليل وتفسير البرهان الفيزيائي. إن قلة عدد المبادئ كانت من سمة كل أعمال آينشتاين، وهذا بدوره جعل عمله صعباً على زملائه لفهمه وإدراكه، وهذا ما جعله وحيداً في تأييد ودعم عمله.
آينشتاين والنسبية العامة The General Theory of Relativity حتى قبل مغادرة مكتب براءة الاختراعات في عام 1907، بدأ آينشتاين يعمل على توسيع وتعميم نظرية النسبية على جميع النظم الإحداثية، والمراجع. وبدأ آينشتاين بالإعلان عن مبدأ التكافؤ The Principle of Equivalence وهو مبدأ يقر بأن حقول الجاذبية تكافئ التسارعات للأطر المرجعية. فعلى سبيل المثال أشخاص ينتقلون داخل مصعد متحرك حركة متسارعة، لا يستطيعون من حيث المبدأ أن يقرروا أن القوة التي تؤثر فيهم تسببها الثقالة (الجاذبية) gravitation أو التسارع الثابت للمصعد. فالنظرية النسبية العامة لم تنشر بشكل كامل حتى عام 1916. فالنسبية العامة تفسر التأثير الذي تتبادله الأجسام المادية فيما بينها -والذي ما زال حتى الآن يعزى إلى قوى الجاذبية- هو أن الأجسام المادية تؤثر في هندسة المكان والزمان (الزمكان) space-time (فضاء رباعي الأبعاد، تجريد رياضي، مؤلف من ثلاثة أبعاد مكانية وبعد واحد زماني).
*intuitionism : الحدسية : مذهب فكري يؤمن بأن الحقائق الأساسية تعرف بالحدس
وعلى أساس النظرية النسبية العامة فسر آينشتاين التغيرات (الانحرافات) غير المفسرة لمدارات حركة الكواكب، وتنبأ أيضاً بانحناء ضوء النجوم المار بالقرب من الأجسام الضخمة كالشمس. حيث تمت المصادقة على ظاهرة انحناء ضوء النجوم خلال كسوف الشمس عام 1919 والتي أصبحت حديث وسائل الإعلام، واتسعت شهرة آينشتاين عبر العالم كله.
كرس آينشتاين أكثر وقته بقية حياته لتعميم نظريته، لقد كانت جهوده الأخيرة تنصب في نظرية الحقل الموحد Unified field theory، حيث لم ينجح تماماً، لقد كانت محاولاته لفهم التفاعلات الفيزيائية (المقصود هنا القوى التي تتبادلها الأجسام المادية حسب المفاهيم الكلاسيكية، أو التأثيرات التي تتبادلها الأجسام المادية) والتي تشمل التأثيرات المتبادلة الكهرومغناطيسية و التأثيرات المتبادلة النووية الضعيفة والقوية؛ وذلك ضمن مفهوم تعديل هندسة الزمكان space-time للأجسام أو الكينونات التي تتبادل التأثير فيما بينها.
معظم زملاء آينشتاين شعروا أن هذه الجهود مضللة. فبين عامي 1915 و 1930 كان الاتجاه العام للفيزياء يتطور ضمن فهم وإدراك جديد لخصائص المادة، عرف بالنظرية الكوانتية (النظرية الكمومية) Quantum theory. هذه النظرية تقر بالطبيعة (الصورة، الهيئة) الثنائية جسيم-موجة wave-particle، (فالضوء له طبيعة جسيمية بالإضافة إلى الطبيعة الموجية) وهذا ما ألح عليه آينشتاين في وقت سابق وعلى ضرورته، وتشتمل هذه النظرية أيضاً على مبدأ الارتياب Uncertainty principle، أي أن دقة عمليات القياس محدودة (أي أن هناك حد في دقة القياس لا يمكن تجاوزه حتى بأدق الأجهزة المعطاة، أي هناك دوماً خطاً في القياس حيث يتعلق هذا بالطبيعة الثنائية جسيم-موجة). كما أن النظرية تتضمن رفضاً غير مألوف، لمبدأ السببية الصارم وعند مستوى أساسي منه. على أي حال، لم يقبل آينشتاين بمثل هذه الأفكار وبقي منتقداً لمثل هذه التطورات حتى نهاية حياته، حيث قال مرة : "الرب لا يلعب النرد مع العالم".
آينشتاين مواطن دوليبعد عام 1919 أصبحت شهرة آينشتاين عالمية، لقد استحق التكريم والتقدير من مختلف المؤسسات العلمية في العالم، كما منح جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921. وأصبحت زيارته لأي مكان في العالم حدثاً وطنياً يتبعه المصورون والصحفيون في كل مكان. لقد سخر آينشتاين شهرته لدعم توجهه السياسي وأفكاره الاجتماعية. تلقت الحركة الصهيونية Zionism، والحركة السلمية (اللاعنفية) pacifism أي "رفض الحرب وعدم اللجوء إليها لحل الخلافات، ورفض حمل السلاح" كل دعم آينشتاين. وخلال الحرب العالمية الأولى كان واحداً من حفنة من الأكادميين الألمان الذين يعارضون بشكل علني تورط ألمانيا في الحرب. وبعد انتهاء الحرب العالمية الأولى استمر آينشتاين بدعم أهداف كل من الحركة الصهيونية والحركة السلمية "التف معظم اليهود بل غالبيتهم حول الحركة الصهيونية التي أخذت تحول اليهودية (الدين اليهودي) إلى قومية"، وبهذا أصبح هدفاً لهجومٍ ضارٍ من العناصر المعادية للسامية والجناح اليميني في ألمانيا. حتى نظرياته العلمية كانت قد تعرضت للسخرية العلنية، وخاصة نظرية النسبية.
وعندما جاء هتلر إلى السلطة في ألمانيا عام 1933، قرر آينشتاين فوراً الهجرة إلى الولايات المتحدة. حيث حصل على مركز خاص في برامج الدراسات المتقدمة Institute for Advanced Study (معهد للأبحاث ما بعد الدكتوراه postdoctoral "عديد الدكتوراه" في الرياضيات، والفيزياء النظرية، والفيزياء الفلكية، والعلوم التاريخية، والعلوم الاجتماعية.) يقع هذا المعهد في برنستون، نيوجرسي.
وفي عام 1939 تعاون آينشتاين مع عدد من الفيزيائيين بكتابة رسالة إلى الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت، يشيرون فيها إلى إمكانية صناعة القنبلة الذرية وأن الحكومة الألمانية تعمل على مثل هذا المشروع. والرسالة التي لم يوقعها سوى آينشتاين، ساعدت في دفع الجهود في الولايات المتحدة لبناء القنبلة الذرية. ولكن آينشتاين ذاته لم يكن له دور أساسي في هذا العمل، ولم يكن مطلعاً عليه في ذلك الوقت.
وبعد الحرب العالمية الثانية كان آينشتاين نشطاً في مجال نزع السلاح الدولي والحكومة الدولية. ورفض آينشتاين عرضاً قدمه له قادة الكيان الصهيوني ليصبح رئيساً لدولة الكيان الصهيوني في فلسطين المحتلة. وفي الولايات المتحدة وخلال الأربعينيات وبداية الخمسينيات القرن الماضي، عبر آينشتاين عن رأيه بحرية أنه بحاجة من مفكري الأمة إلى تقديم أية تضحية ضرورية للحفاظ على الحرية السياسية. توفي آينشتاين في برنستون في 18 من شهر نيسان (April) عام 1955.
لم تكن جهود آينشتاين في الدفاع عن أفكاره الاجتماعية والسياسية واقعية، فقد كانت اقتراحاته دوماً عبارة عن أفكار حذرة وساذجة إلى أقصى حد. ورغم أن آينشتاين قد أعطى الكثير من اهتمامه للأفكار الاجتماعية والسياسية، إلا أن العلم كان في المرتبة الأولى من اهتماماته، فغالباً ما كان يقول : فقط اكتشاف طبيعة الكون لها معنى دائم.
ومن كتاباته : النسبية : النظرية الخاصة والعامة Relativity: the Special and General Theory (1916) ؛ بناؤوا الكون Builders of the Universe (1932) ؛ لماذا الحرب؟ Why War? (1933) مع سيغموند فرويد ؛ العالم كما أراه The World as I See It (1934) ؛ تطور الفيزياء The Evolution of Physics (1938) مع ليوبولد إنفلد ؛ بعيداً عن سنواتي السابقة Out of My Later Years (1950).
على دروب الكلمة الصادقة نلتقي
'>
المخلص دوماً
خلدون محمد خالد
