آلبرت اینشتین چه چیزی اختراع کرد؟
آلبرت اینشتین مخترع به معنای عام مانند داوینچی، گراهام بل یا ادیسون نبود. با این حال، او به عنوان یکی از بزرگترین فیزیکدانان تمام دوران و برای بسیاری بهعنوان مفهوم نابغه شناخته میشود.
این ریاضیدان و متفکر بااستعداد و به شدت مستقل، با نظریهها و بینش خود از فیزیک، شیوهی دیدن جهان را برای بشر تغییر داد. در نوامبر ۱۹۱۵ میلادی، آلبرت اینشتین در آکادمی سلطنتی علوم پروس در برلین، مجموعهای از سخنرانیها را دربارهی نظریهی «نسبیت عام» (General Relativity) خود ایراد کرد.
این سخنرانی نقطه عطف سالها کار و پژوهش بود که با چهار مقالهی پیشگامانه در سال ۱۹۰۵ آغاز شد:
- نظریهی کوانتومی نور که نور را یک ذره یا یک فوتون میبیند.
- وجود اتمها که به حرکت براونی اشاره دارد.
- نظریهی نسبیت خاص که بیان میکند طول و زمان ثابت نیستند و به چارچوب مرجع ناظر بستگی دارند.
- E=mc۲ که بیان میکند انرژی به جرم و سرعت نور مرتبط است و اینشتین هم بیشتر با این معادلهای شناخته میشود.
او این مقالات را زمانی که فقط ۲۶ سال سن داشت منتشر کرد و پس از آن علم دیگر هیچ گاه مثل قبل نبود!
ده سال بعد، اینشتین با این نظریه که فضا و زمان پویا و دارای اعوجاج هستند و بر چگونگی حرکت اجسام و نور تأثیر میگذارند، دنیای فیزیک را حتی بیشتر تکان داد.
این فرض، نظریهی نسبیت عام او بود: توصیف یکپارچهی او از گرانش.
۳ اختراع مهم که از اکتشافات اینشتین برگرفته شدهاند
نظریههای اینشتین اما به آزمایشگاه محدود نمیشد. از زمانی که او سخنرانیهای خود را ارائه کرد، اکتشافات او چه تأثیری بر زندگی روزمره ما در قرن گذشته داشته است؟ در اینجا سه مورد را مرور میکنیم.
۱. ناوبری ماهوارهای و گوگل مپ
امروزه با وجود GPS و ماهوارههای مکانیابی افراد کمتری گم میشوند. این سامانهها به ابزارهای ناوبری ماهوارهای و برنامههای نقشهی دستگاههای هوشمند (مانند گوگل مپ) امکان میدهند تا سریعترین مسیر را برای رسیدن به مقصد تعیین کنند.
اما اگر نظریهی نسبیت عام اینشتین نبود، نمیدانستیم که هنگام همگامسازی شبکهی ماهوارههای سیستم موقعیتیابی جهانی (GPS) که به دور زمین میچرخند، باید تأثیرات نسبیت را هم در نظر بگیریم. در این صورت دادههای آنها پر از خطا میشد و GPS را کموبیش بیفایده میکرد.
نظریهی نسبیت اینشتین نشان میدهد که گرانش و حرکت میتوانند بر زمان تأثیر بگذارند. در GPS، ماهوارههای تعیین مکان، حرکت سریعی دارند و از گرانش زمین دور هستند که باعث میشود زمان سریعتر از روی زمین بگذرد.
این موضوع میتواند باعث خطا در GPS شود، اما ساعتهای اتمی زمان را با وجود تأثیرات نسبیت به دقت اندازهگیری میکنند. بنابراین GPS با استفاده از ساعتهای اتمی و تنظیم تفاوتهای زمانی قابل اعتماد و دقیق ساخته میشود.
۲. ساعت گوشی شما
بیشتر ISPها و دکلهای تلفن همراه، از GPS برای تنظیم زمان استفاده میکنند. بدین ترتیب با وجود چندین ساعت اتمی در هر ماهوارهی GPS، ساعتهای رایانه و تلفن همراه شما بسیار دقیق است.
بدون چنین دقتی، احتمالا برای هر جلسه دیرتر (یا زودتر) میرسید.
۳. لیزر
چه چیزی باعث میشود که درهای فروشگاه بهطور خودکار با نزدیک شدن شما باز شوند؟ چرا سیستمهای امنیتی خانه به شما دربارهی حضور یک مزاحم هشدار میدهند؟ هشدارهای دود چگونه آتش را تشخیص میدهند؟
همهی این اختراعات جایی است که لیزر در آنها بسیار اهمیت دارد.
کشف اصل فیزیکی اینشتین در سال ۱۹۱۶ مسؤول تقویت نور از طریق انتشار تشعشعات تحریک شده (عبارت طولانی نام لیزر) بود که ساخت این دستگاهها را ممکن کرد.
اینها تنها سه نمونه از آثار فعالیتهای اینشتین در زندگی روزانهی ما هستند و عملا هیچ گوشهای از علم و فناوری نیست که اثر پژوهشها و کار اینشتین را تجربه نکرده باشد، از ابررایانهها و شناسایی ابرنواخترها گرفته تا علم کوانتوم و مهبانگ.
و در دنیای دیجیتالی ما، آنچه در آزمایشگاه اتفاق میافتد هرگز از زندگی روزمره دور نیست.
نگارهی رویه: پروفسور آلبرت اینشتین
اعتبار: Hulton Archive, Getty Images
منبع: Thales Group
مقالات دیگر
چرا ناسا هواگردهای خودران را ایمنتر میداند؟
با تلفن همراه خود به اندازهگیری آلودگی نوری کمک کنید
