Albert einstein

Inhaltsverzeichnis Biografie von Albert Einstein Seite 2-5 Die spezielle Relativitätstheorie Seite 6 Die allgemeine Relativitätstheorie Seite 7 Quellenangabe Seite 8 Am 14. März 1879 wurde Albert Einstein in Ulm geboren. Seine Eltern waren Hermann und Pauline Einstein, sie waren Juden und er somit auch. Bereits ein Jahr später verließ die Familie Ulm und zog nach München in das Haus von Hermanns Bruder. Die beiden gründeten dort gemeinsam eine kleine elektrotechn Fabrik. Da Einsteins Vater kein orthodoxer, sondern im Gegenteil ein weitgehend assimilierter Jude war, schickte er seinen Sohn auf eine katholische Schule.

Wie zu dieser Zeit üblich herrschte auch in der Schule ein eisiger Hauch von militärischem Drill. Einstein entwickelte so einen lebenslangen Groll gegen jegliche Art von Autorität. Dies sollte ihm später noch zum Verhängnis werden. Albert lernte überwiegend zu Hause und brachte sich auch vieles selbst bei. Von Schule wollte er nicht viel wissen, dort langweilte er sich eher. Sein Onkel brachte ihm einiges an Mathematik bei.

Er lernte viel, allerdings nur das, was ihn interessierte, er wusste von manchem ungewöhnlich viel, hatte allerdings große Schwierigkeiten, wenn er in der Schule auch nur kleinere Prüfungen abzulegen hatte. 1894, Einstein war gerade 15 Jahre alt, ging die Firma seines Vaters bankrott. So zog seine Familie nach Mailand, wo sein Vater eine neue Fabrik gründete. Er wiederum blieb allein in München, wo er in einer Pension lebte. Er sollte zuerst sein Abitur machen. Anschließend sollte er ein Ingenieur Studium antreten, um dann in Firma ein zu steigen.

Doch nur sechs Monate später musste er die Schule verlassen, da er den Unterricht und seine Mitschüler störte. Das folgende Jahr verbrachte er bei seiner Familie in Italien. Er ging nicht zur Schule, sondern befasste sich bereits mit einem höchst schwierigen Problem dieser Zeit, die Beziehungen zwischen Elektrizität, Magnetismus und Äther. Der Äther transportierte nach damaliger Vorstellung elektromagnetische Wellen. Ende 1895 legte Einstein die Aufnahme für eine Technische Hochschule in Zürich ab. Die Familie seiner Mutter finanzierte ihm die Ausbildung.

In Zürich lebte er zusammen mit einem Lehrer seiner neuen Schule und dessen Familie. Er wurde ein Mitglied der Familie. Bald verliebten sich er und die Tochter Marie ineinander. Doch als Albert sein Studium 1895 begann, beschloss er die Beziehung zu beenden, um sich ganz auf sein Studium zu konzentrieren. Er war trotz seines Interesses an Physik ein fauler Student. Er besuchte seltenst Mathevorlesungen.

Er schaffte sein Studium nur in der vorgeschriebenen Zeit, weil Grossmann ihm seine Aufschriebe vor Prüfungen überließ. Wenn er nicht gerade in seinem Zimmer saß und arbeitete, saß er mit seinen Freunden im Café Metropol. Dort diskutierten sie dann über ihre verschiedenen Ansichten über Physik und Ideologie. 1900 legte er sein Examen ab und wurde wenig später Schweizer Bürger, vor allem um dem Militärdienst in Deutschland zu entgehen. Einstein nahm nun eine Stelle als Hilfslehrer an, er war allerdings ein schlechter Lehrer da er nichts von Autorität hielt und die Schüler somit auch nichts bei ihm lernten. Es gab nur eine Person, die voll und ganz auf seiner Wellenlinie lag, Mileva Maric, eine Serbin.

Die beiden wurden ein Liebespaar. Doch als Mileva schwanger wurde, kehrte sie nach Serbien zurück, da es Einstein trotz Willens unmöglich war, eine Familie zu ernähren. 1902 wurde Einstein im Patentamt in Bern eingestellt, kurz darauf kehrte auch Mileva zurück, allerdings ohne die gemeinsame Tochter. Es wird vermutet, dass sie zur Adoption freigegeben worden war. Die beiden Heirateten und bekamen zwei Söhne. 1905 formulierte Einstein einen epochemachenden Artikel "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heuristischen Standpunkt", er erschien in dem Berühmten Band 17 der Annalen der Physik.

Hierbei handelte es sich um eine Weiterentwicklung der Quantentheorie von Max Plank. Die Quantentheorie besagt, dass Licht in einzelnen Energieportionen abgeben wird, diese heißen Quanten ( lat. ))wie viel). Die Größe dieser Quanten hängt von der Wellenlänge des Lichts ab. Da diese Theorie aber nicht mit der Tatsache, dass Licht Eigenschaften von Partikeln aufwies, vereinbar war, behauptete Plank seine Theorie treffe nicht auf die Natur des Lichts zu, sondern nur auf die Beziehung zwischen Licht und Materie. Einstein betrachtete bei seiner Ausführung der Theorie das Licht in zwei verschiedenen Zuständen, zum einen den als Gasteilchen mit der Masse null, zum anderen den, in welchem das Licht wellenartiges Verhalten aufwies.

Das war für viele unverständlich, doch dieses neue Zeitalter verlangte meist keine Umfassende Erklärung und Begründung, sondern mehr eine Beschreibung um einzelne Phänomene zu beweisen oder zu erklären. Anschließend widmete sich Einstein dem Studium von Flüssigkeiten. Er behauptete schließlich, dass die Moleküle welche sich unsichtbar in der Flüssigkeit befanden, durch gegenseitiges Abstoßen ständig in Bewegung hielten. Die Bewegung, so behauptete er, steigt mit der Temperatur. Er berief sich hierbei auch auf das Brownsche Bewegungsgesetz. Robert Brown hatte 1828 beobachtet wie sich Pollenteilchen unter dem Mikroskop im Zick Zack bewegten, diese ersetzte er durch anorganisches Pulver, also durch etwas, das nicht in der Lage wäre sich von Selbst zu bewegen.

Doch wieder seines Erwartens beobachtete er auch hier genau das selbe. Bis Einstein sich damit befasste, wusste niemand so recht was man damit anfangen sollte. Einsteins Erkenntnis war eine Behauptung, die von vielen als umwahr abgetan wurde, da zu dieser Zeit nur wenige daran glaubten, dass Atome und Moleküle überhaupt existieren. Einstein ging noch einen Schritt weiter, er sagte die genaue Anzahl der in einer Flüssigkeit vorhandenen Moleküle voraus. Einsteins komplizierte Methode wurde Jahre später durch Jean Perrins praktische Experimente bestätigt. Für diese Arbeit erhielt er dann auch seinen Doktortitel.

Das ganz Jahr 1905 über arbeitete Einstein in völliger Isolation an Problemen die ihn bewegten. Im Frühling grübelte er darüber, ob es einen letzten festen Bezugspunkt gab, dem man alle variablen Größen messen könnte. Er kam darauf, dass, falls dies nicht der Fall war, alles von einander abhängig war, kurz relativ vom jeweils betrachteten Bezugspunkt. Er brauchte lange, bis er seine Arbeit über diese Theorie beendete, er war kaputt vorlauter Denken, er wollte schon aufgeben, als ihm nachts der rettende Gedanke kam, auf den er so lange gewartet hatte- Die Geburt der speziellen Relativitätstheorie. Im September erschien seine Arbeit dann in den Annalen der Physik. Doch der erwartete Beifall blieb aus, erst im folgenden Jahr, also zu Anfang 1906 bat Max Plank um genauere Erläuterungen zu Berechnungen Einsteins Theorie.

Das gab Einstein endlich ein Gefühl der Anerkennung. Mittlerweile machte sich Einsteins ehemalige Faulheit während seiner Hochschulzeit in Mathematik bemerkbar. Oft benötigte er die Hilfe Minkowskis, sein früherer Matheprofessor. Dieser veröffentlichte dann 1907 ein Buch, in dem er die Zeit als vierte Dimension behandelte. Der Raum existiere nur in der Zeit und es gäbe auch keine Zeit unabhängig vom Raum. Er sprach auch davon, dass das Universum aus einer verschmolzenen 'Raumzeit'.

Für all dies führte er mathematische Beweise an. Dieses Buch inspirierte Einstein und spornte ihn auch an. Ihm wurde ganz plötzlich klar wie er eine Verbindung von der Relativität zur Schwerkraft herstellen konnte. Er glaubte, dass der Raum sich wegen der Materie krümmte. So kam er zur allgemeinen Relativitätstheorie. Er benötigte allerdings noch sechs weitere Jahre, bis er seine Arbeit vollendete.

In der Zwischenzeit trat Einstein 1909 seinen Posten als Professor in Zürich an. 1911 wurde Einstein eine volle Professur in Prag angeboten. Seine Frau war sehr bedrückt darüber Zürich verlassen zu müssen, sie fühlte sich immer fremd in Prag. Einstein war inzwischen ein wichtiger Mann geworden, er war nur wenig zu Hause. Er reiste. Auf einer Vortragsreise nach Berlin traf er seine Cousine Elsa.

Die beiden gingen sehr offen miteinander um, sie traten auch in den Briefkotakt. So verliebte sich Einstein schließlich in Elsa. Doch seine Frau war rasend eifersüchtig geworden, so dass der Kontakt nur noch heimlich erfolgen konnte. 1914 wurde Einstein als Direktor des physikalischen Instituts nach Berlin berufen. Dort konnte er in Ruhe forschen, da er nicht mehr die Pflicht hatte zu unterrichten. Nach drei Monaten in der erneut neuen Heimat packte Einsteins Frau Mileva und ging mit den beiden gemeinsamen Söhnen zurück nach Zürich.

Als dann im August 1914 der 1. Weltkrieg ausbrach, zog sich Einstein ganz zurück um an seiner allgemeinen Theorie zu arbeiten. 1916 veröffentlichte Einstein dann "die Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie." Man war erstaunt, bemängelte allerdings auch die reine Hypothese. Als er im selben Jahr endlich in Schweiz fuhr und sich von seiner Frau trennte, war Einstein am Ende seiner Kräfte angelangt. 1919 heiratete Einstein Elsa.

Im selben Jahr wurde seine allgemeine Theorie dann auch bewiesen. Er war so überglücklich darüber, dass sie sich bewahrheitet hatte. 1921 wurde ihm dann endlich der Nobelpreis verliehen. Diesen erhielt er allerdings für die Theorie der Lichtquanten, die für die Relativitätstheorien. Das Geld (32 000 Dollar) schickte er Mileva, dazu fühlte er sich verpflichtet. Nun setzte er sich erneut hin um eine noch elementarere Formel als die berühmte e=mc² zu finden.

Er wollte alle Eigenschaften der Materie in einer einheitlichen Feldtheorie miteinender in Beziehung setzen. Damit hätte er den statischen Charakter der Quantentheorie überwunden. Diese erfreute sich mittlerweile großer Beliebtheit. 1926 schrieb Einstein in seinem berühmten Brief an Max Born "Ich bin sicher, dass Gott nicht würfelt." Doch die Vorantreiber der Quantentheorie hielten nichts davon. Sie glaubten nicht, dass das Universum eingeplante Entwicklung nahm.

Dass einzige absolute Prinzip an das sie glaubten, war die Quantentheorie. Einstein wurde mit viel Skepsis behandelt, vor allem von denen die vorher seiner Meinung gewesen waren Als die Nazis an die Macht kamen wurde bald ein Kopfgeld von 50.000 Reichsmark auf ihn angesetzt. Zu diesem Zeitpunkt war er gerade auf Amerikareise und als er vom Brand des Reichstags hörte, beschloss er nicht mehr zurück nach Deutschland zu gehen. Er nahm eine Lebenslange Stellung am Institut in Princeton an. Unter den Nazis wurde die Relativitätstheorie schwer angegriffen, im Zusammenhang der Kampagne gegen jüdische Wissenschaftler.

Doch als Einstein von dem Erscheinen des Buches "100 Autoren gegen Einstein" erfuhr, meinet er lediglich weshalb es 100 wären, wenn er unrecht hätte genügte einer. 1936 starb Rosa. In folge dessen vertiefte er sich noch mehr in seine Berechnungen. 1939 wurde seine Formel e=mc² bewiesen, denn deutsche Wissenschaftler hatten es geschafft ein Atom zu Spalten. Einstein war sich der Wirkung einer Atombombe wohl bewusst und schrieb einen Brief an Präsident Roosevelt. Das Manhattan Project wurde dennoch ins Leben gerufen, seine Aufgabe war die Entwicklung einer Atombombe.

1945 rief Einstein eine Weltweite Organisation gegen Atomwaffen ins Leben. Auf Grund dieses Engagements wurde ihm 1952 das Amt des Präsidenten von Israel angeboten. Er lehnte jedoch mit der Begründung ab, dass ihm seine Formeln wichtiger wären und dass er sich dieser Verantwortung auch nicht gewachsen sein. 1950 hatte veröffentlichte er eine neue Fassung seiner einheitlichen Feldtheorie. Sie fand keine große Beachtung, man schmunzelte mehr darüber. Einstein machte die Kritik sehr zu schaffen.

Er hatte nicht gerade gesund gelebtund so wirkte er mit seinen 71 Jahren viel Elter als er war. 1955 brach er dann im Alter von 76 jahren völlig zusammen und starb vier Tage später, am 18. April 1955 im Princeton Hospital im Schlaf. Bevor Einstein seine Relativitätstheorie veröffentlichte, glaubte man, dass ein kontinuierliches Medium namens Äther im Universum existiert. Man stellte sich vor, dass der Raum mit diesem elastischen angefüllt wäre. So glaubte man, dass Lichtstrahlen über diesen Äther verbreitet werden würden, wie der Schall über die Druckwellen.

Um diese Eigenschaften zu messen, wurde das Labor der Harvard Universität ganz ohne Eisennägel gebaut, um die magnetischen Messungen nicht zu beeinflussen. Nur leider enthielten die Ziegelsteine, aus denen ein Großteil gebaut wurde, auch Eisen. Man begann bald an der Kontinuität des Äthers zu zweifeln und erkannte durch Experimente, dass sich das Licht immer gleich schnell ausbreitete. George Fitzgerald und Hendrik Lorentz kamen zu dem Schluss, dass sich materielle Körper verkürzten, wenn sie sich durch den Äther bewegten und somit würden die Uhren langsamer gehen. Dabei seien Kontraktionen und Uhrenverlangsamung so beschaffen, dass alle Beobachter die gleiche Lichtgeschwindigkeit mäßen, egal, wie sie sich relativ zum Äther bewegten. 1905 schrieb Einstein jedoch in seinem Aufsatz, dass der Begriff des Äthers sich erübrige, wenn man überhaupt nicht feststellen könne, ob man sich durch den Raum bewege oder nicht.

Statt dessen ging er davon aus, dass die Naturgesetze allen Beobachtern in freier Bewegung gleich erscheinen müssten. Sie müssten alle die gliche Lichtgeschwindigkeit messen, egal wie schnell sie sich bewegte. Er behauptete die Lichtgeschwindigkeit sei unabhängig von der Bewegung des Beobachters. Dadurch wurde der Begriff Zeit jedoch neu definiert. Man konnte nicht mehr von einer universellen Größe ausgehen, die von allen Uhren in gleicher Weise gemessen werden kann. Wenn zum Beispiel zwei Menschen, deren Uhren genau gleich gehen, in entgegengesetzter Richtung um die Erde fliegen, so zeigen die Uhren bei der Landung leicht unterschiedliche Zeiten an.

Die Erkenntnis, dass die Naturgesetze allen Beobachtern in freier Bewegung gleich erscheint, bildete die Grundlage seiner Theorie. Eine sehr wichtige Konsequenz dieser Theorie ist die Beziehung zwischen Masse und Energie. Wenn man ein Teilchen beschleunigt so wächst die Masse des Teilchens mit der Geschwindigkeit, was die Beschleunigung erschwert. Daraus schloss Einstein, dass es unmöglich ist ein Teilchen auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, da dazu eine unendliche Energiemenge erforderlich wäre. Masse und Energie sind gleich -das folgt aus Einsteins Formel e=mc². Ein gutes Beispiel, für die Relativität der Zeit zum Punkt des Messens, ist das der Zwillinge.

(Siehe Bild 1.) Zwilling A bricht zu einer Raumfahrt auf, in deren Verlauf er fast Lichtgeschwindigkeit erreicht (c) , Zwilling B bleibt auf der Erde. Infolge der Bewegung des Raumschiffs verstreicht die Zeit in ihm langsamer als für den auf der Erde. Bei seiner Rückkehr stellt der Raumreisende fest, dass sein Bruder in höherem Maße gealtert ist als er. Dies scheint absurd, aber Zahlreiche Versuche haben belegt, dass dies bei einer solchen Reise der Fall wäre. Diese Theorie bezieht sich auf Körper, die sich im Verhältnis zueinander gleichförmig Bewegen.

Zu ihren Konsequenzen gehörte auch die Erkenntnis, dass eine ungeheure Energiemenge freigesetzt wird, wenn ein sich der Kern eines Uranatoms in zwei Kerne mit etwas geringerer Masse Gesamtmasse aufspaltet. Mit den Gesetzen der Elektrizität und des Magnetismus vertrug sich die spezielle Relativitätstheorie gut, mit Newtons Gravitationsgesetz war sie dagegen nicht zu vereinbaren: Dem zufolge macht sich eine Veränderung der Materieverteilung in einer Raumregion augenblicklich an jedem anderen Ort des Universums durch entsprechende Veränderungen des Gravitationfeldes bemerkbar. Und zwar aus einem ganz plausiblen Grund, um diese augenblickliche Veränderung überhaupt definieren zu können, müsste man die Existenz einer absolute Zeit voraussetzen, die man zuvor'abgeschafft' hatte. Einstein war sich dessen schon 1907 bewusst, konnte sich dem Problem allerdings 1911 nachgehen, als er dann in Prag war, anchgehen. Er entdeckte dass es eine Beziehung zwischen Bewegung und Gravitationfeld besteht. Jemand im inneren eines Fahrstuhls könnze nicht unterscheiden, ob er sich auf der Erde in einem Gravitationsfeld befindet oder im freien Raum von einer Rackete beschleunigt wird.

( Siehe Bild ) Wenn die Geometrie der Raumzeit nicht wie bisher angenommen flach sondern gekrümmt wäre, so Einstein, dannbliebe die Äquivalenz von Beschleunigung und Gravitation gültig. Er stellte sich vor,masse und Energie verzerten die Raumzeit in irgendeiner Weise, die es noch zu bestimmen gab. Einstein und Grossmann machten sich daran die Theorie zu studieren, welche Riemann im 19. Jh. als Teilgebiet der abstrakten Mathematik entwickelt hatte. Einstein verwendete Riemanns foralismus umd die vierdimensionale Raumzeit zu beschreiben.

1913 veröffentlichten Einstein und Großmann einen Aufsatz in dem sie die Auffasung vertraten, dass Gravitationkräfte nur Nebenwirkungen dergekrümmten Raumzeit seien. Es gelang den beiden jedoch nicht, die Raumzeitkrümmung mit der in ihr enthaltenen Masse und Energie in einer Gleichung in Beziehung zu setzen. Erst 1915 entdeckte Einstein die richtige Gleichung. Diese neue Theorie wurde allgemeine relativitätsrheori genannt. Bewiesen wurde die allgemeine Relativitästheorie durch die Beobachtung einer winzigen Lichtablenkung bei einer Sonnenfinsternis. Einstein hatte selbst vorheschlagen, seine Theorie so zu beweisen, doch es hatte eben bis 1919 gedauert, bis eine sonnenfinstenis stattfand.

Fotografie der verfinsterten Sonne am 29. Mai 1919 mit den umgebenden Sternen Nach Einsteins Theorie werde das Licht weit entfenter Sterne abgelengt,wenn es durch das starke Gravitationfeld der Sonne hindurchgeht. Solches Licht War aber leider nur während einer Finsternis beobachtbar. Quellenangabe: www.Pausenhof.de "Einstein & die Relativität" Paul Stratherm "Das Universum in der Nussschale" Stephen Hawking "Die Evolution der Physik" Albert Einstein

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