תורת היחסות הפרטית

אלברט אינשטיין

אָלְבֶּרְט אָינְשְטָייְן (Albert Einstein)

נולד ב- 14 למרץ 1879 באוּלְם, גרמניה. אינשטיין נולד למשפחה יהודית, בן ל

פָּאוּלִינַה (Pauline)

ו

הֶרְמַן (Hermann)

אינשטיין. אביו היה איש עסקים כושל, בעקבות עסקיו הרבתה המשפחה לנדוד ממקום למקום. כחודש וחצי לאחר לידתו עברה המשפחה להתגורר במִינְכֵן שבדרום גרמניה. בעיר זו למד אינשטיין בנעוריו. מלבד מתמטיקה ופיזיקה, מקצועות בהם הביע עניין מסוים, היה אינשטיין תלמיד ממוצע בשאר המקצועות הנלמדים. אינשטיין העדיף להתבודד וללמוד לבד מתוך ספרים ומאמרים. כשהיה בגיל ההתבגרות כבר שלט אינשטיין בנושאים מתקדמים במתמטיקה ופיזיקה. נציין עוד כי בילדותו הוא למד לנגן בכינור. סיפור מפורסם מתקופת ילדותו נוגע למצפן. מסופר כי פעם אחת כדי לשעשע את אינשטיין כשהיה חולה נתנו לו מצפן. אינשטיין היה מוקסם מאוד ממכשיר הפלא הפשוט כל-כך בו המחט תמיד נעה ומצביע לכיוון צפון. חייב להיות קיים משהו פלאי כך חשב אינשטיין הצעיר.

לקראת סוף ילדותו עברה המשפחה מגרמניה לאיטליה לרגל עסקיו של אבי המשפחה, אך אינשטיין נשאר לגור במינכן. בשנת 1895 ניסה אינשטיין לדלג על סיום לימודיו התיכוניים ולהתקבל במקום זאת ישר ללימודים אקדמאיים במוסד הטכנולוגי של ציריך. ניסיון זה לא צלח ואינשטיין נאלץ לסיים את לימודי התיכון בשנה הקרובה כמתוכנן. הוא למד בתיכון בעיר אָרַאוֹ שבשוייץ.

על אופי לימודיו של אינשטיין מסופר כי הוא נהג להתנתק בזמן השיעורים כי סלד משיטות ההוראה הנוקשות שהיו עדיין נהוגות בתקופתו. התנתקויות אלו וחוסר נכונותו ללמוד באופן מסודר הקנו לו שם כעצלן. אך אינשטיין לא היה באמת עצלן, אלא העדיף להשקיע את עיקר זמנו רק בנושאים שעניינו אותו. הוא העדיף ללמוד לבד. יותר מאוחר, כאשר ילמד אינשטיין באוניברסיטה, הוא ימשיך בשיטת הלימוד העצמי שפיתח.

בשנת 1896 החל אינשטיין ללמוד במוסד הטכנולוגי של צִירִיך בכדי לקבל תעודת הוראה בפיזיקה ובמתמטיקה. בשנת 1901 הוא סיים את לימודיו וגם קיבל אזרחות שוויצרית. באותה שנה הרתה לו חברתו לספסל הלימודים, הסטודנטית הסרבית

מִילֶבה מָרִיץ' (Mileva Marić)

. מריץ' חזרה לסרביה שם ילדה את התינוקת המשותפת. התינוקת הקטנה נעלמה מחייהם זמן קצר לאחר-מכן ולא ברור מה עלה בגורלה. רק כעבור שנתיים הם נישאו. על אף שנולדו להם עוד שני בנים נישואיהם לא היו הצלחה.

אם נחזור שוב לתקופת הלימודים נציין שאינשטיין הרבה להעדר מההרצאות ונטה ללמוד את חומר הלימודים בעצמו רק כמה ימים לפני כל מבחן. שיטה זו הספיקה לו בכדי לקבל את התואר הנכסף, אך השיגה לו תעודה עם ממוצע ציונים נמוך יחסית. כמה מחבריו התקבלו למשרות הוראה שונים, אך אינשטיין עצמו היה בעל ציונים נמוכים יותר וכנראה שלא הרשים מספיק ביכולותיו ולכן לא זכה להגשים חלק זה בתוכנית חייו. הוא כן התקבל למשרות הוראה זמניות במקומות שונים, אך אלו היו כאמור משרות זמניות בלבד. משלא מצא משרה פנויה בהוראה החל אינשטיין בלית ברירה לעבוד כעוזר במשרד הפטנטים של שוויץ שממוקם בברן.

גם המשרה שמצא אינשטיין במשרד הפטנטים הייתה על תקן זמני. אך בחלוף השנים קיבל אינשטיין משרה קבועה שם והתקדם בסמכות ובדרגה. אינשטיין עבד במשרד הפטנטים משנת 1902 עד לשנת 1909. העבודה הפקידותית במשרד הפטנטים הייתה חד-גונית ומשעממת ביותר. מיותר להגיד שהיא לא אתגרה את אינשטיין ולא הביאה לידי ביטוי את יכולותיו וכישוריו. אך עם זאת היה לעבודה זו יתרון אחד גדול, היא הותירה לו זמן פנוי למחשבות מדעיות ולהרהורים פילוסופיים, או כפי שאינשטיין כינה אותם – "ניסויים מחשבתיים". הייתה זו תחילתה של התקופה הפורייה ביותר בחייו של אינשטיין שהניבה לו הכרה בחוג המדעים ותהילת עולם.

"דמיון חשוב יותר מידע.
ידע הוא מוגבל ודמיון הוא אינסופי"

במהלך שנת 1905 פרסם אינשטיין, אז פקיד פטנטים עלום שם, שלושה מאמרים מדעיים שונים. במאמר הראשון עסק אינשטיין בתופעת האור והגדיר את תופעת התא הפוטואלקטרי. על תגליותיו שפורסמו תחת מאמר זה זכה אינשטיין בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1921. כבר עוד בגיל 16 פרסם אינשטיין חיבור קצר בנוגע לתורת היחסות. מאמרו השני, "על אלקטרודינמיקה של גופים נעים", שפורסם בשנת 1905, שב ועסק בנושא זה.

תורת היחסות הפרטית

לא ברור אם אינשטיין הכיר את משוואות טרנספורמצית לורנץ שפורסמו כשנה לפני כן או שהוא הגיע אליהן בעצמו מבלי שידע עליהן. כך או כך נותרה בפני אינשטיין עוד עבודה רבה. היה צורך ממשי שמישהו יכניס סדר באי-סדר ששרר.
ראשית ביטל אינשטיין את קיומו של האֶתֶר. לורנץ, על אף שהגה את הטרנספורמציה הנושאת את שמו, עדיין האמין בקיומו של האתר. פרט זה אינו פרט של מה בכך. לורנץ הגדיר כי קיימת מערכת נייחת וזו מערכת שמהירותה וכיוון תנועתה זהים לאלו של רוח האתר.

אינשטיין הגדיר את תורת היחסות (הפרטית) שגם איגדה בתוכה את כל העובדות הפיזיקאליות שהיו ידועות עד כה וגם באה להסביר את תלות הגדלים מרחב-זמן ולצפות מראש תופעות פיזיקאליות מעניינות הקשורות בכך.

תורת היחסות הראשונה שהגדיר אינשטיין נקראת תורת היחסות הפרטית משום שהיא נוגעת במקרה פרטי בו המערכות נעות במהירות קבועה אחת ביחס לשנייה, כלומר אינן מאיצות (או מאטות). תורה זו פשוטה יותר ומהווה מקרה פרטי בו התאוצה היא אפס לעומת תורת היחסות הכללית שאינשטיין ניסח מאוחר יותר.

שני חוקים עומדים בבסיסה של תורת היחסות הפרטית והם:
     1. חוקי הפיזיקה מתקיימים באופן זהה עבור צופים בכל מערכת שנחה או שנעה במהירות קבועה.
     2. מהירות האור (בריק) הינה תמיד קבועה עבור צופים בכל מערכת הנעה במהירות קבועה וללא תלות במהירות של מקור האור.

משמעו של החוק הראשון הוא שאדם הנמצא ברכבת שכל חלונותיה מוגפים לא יכול לדעת אם הרכבת עומדת בתחנה או נעה במהירות קבועה, כלומר אינה מאיצה או מאטה. אין ניסוי פיזיקאלי שתוצאתו שונה בין אם הוא נערך במערכת נחה או במערכת שנעה במהירות קבועה, כך שיוכל להעיד על תנועתה או על אי-תנועתה של המערכת.

החוק השני קובע כי מהירות האור קבועה. אין חוק זה פשוט וסתמי כפי שניווכח בהמשך.

על בסיס שני חוקים אלו טווה אינשטיין את תורת היחסות הפרטית.

מתורת היחסות הפרטית נובעות התופעות הפיזיקאליות הבאות:

     1. האטת הזמן והתכווצות האורך
     2. חיבור מהירויות
     3. יחסיות בו-זמנית
     4. מסה ואנרגיה

אנו נסביר תופעות אלו בעזרת דוגמאות (בחלקן השתמש אינשטיין) הכוללות רכבות. אינשטיין הרבה להשתמש ברכבות ב- "ניסויים מחשבתיים" שקדח במוחו ששימשו אותו בהסבריו ובדוגמאותיו. ייתכן והיה זה בהשפעת מערכת הרכבות השוויצרית המפוארת.

האטת הזמן והתכווצות האורך

גורם האטת הזמן וגורם התכווצות האורך כבר חושבו בפרק של טרנספורמציית לורנץ. כאן נרחיב על משמעותם.

ניסוי בשעונים אטומיים שנערך לא מזמן הראה את אפקט האטת הזמן. שני שעונים אטומיים זהים אופסו בשדה-תעופה. אחד השעונים הועלה על מטוס שטס מסביב לעולם, בעוד האחר המתין נייח בשדה. בשובו של המטוס הועמדו השעונים שוב זה מול זה. השעון שהועלה על המטוס הראה שעבר פרק זמן קצר יותר, כלומר לגביו הזמן האט.

צופה מן הצד אם יצפה בנוסעים במטוס יראה אותם מתנהלים באיטיות. כמובן, בתנאי שהמטוס טס במהירות גבוהה מאוד יחסית למהירות האור. אך מה לגבי הנוסעים במטוס? לגביהם הם עצמם כמו נחים במקומם, כי הם הרי נעים במהירות קבועה, והצופה מן הצד הוא זה שנע לעומתם במהירות גבוהה. לכן נוסעי המטוס יראו את הצופה מן הצד מתנהל במהירות איטית. מכיוון שכל אחד רואה את השני חולף על פניו במהירות גבוהה, הוא יראה את השני מתנהל באיטיות לעומתו. עוד על נושא זה בקטע העוסק בפרדוקס התאומים שבפרק על תורת היחסות הכללית.

"הנח ידך על תנור חם למשך דקה וזה יראה לך כשעה.
שב שעה על-יד אישה יפיפייה וזה יראה לך כדקה. זו יחסות"

כעת נדון בגורם התכווצות האורך. מצאנו כבר בפרק הדן בטרנספורמציית לורנץ שהאורך מתכווץ במערכת הנעה במהירות גדולה. למשל, חללית הנעה במהירות גבוהה תיראה קצרה יותר לצופה מן הצד מכדי אורכה האמיתי. אין המשמעות, כמובן, שנוסע בחללית ימצא את החללית קצרה יותר. נוסע בחללית ימדוד בסרגל את אורכה האמיתי מכיוון שלגביו החללית נחה – שניהם נעים באותה מהירות. אם הוא אוחז בידו סרגל באורך מטר ואורכה של החללית 40 מטר, אזי המדידה תיארך כך שהסרגל נכנס 40 פעם באורך החללית. צופה מן הצד יראה את הנוסע המכווץ אוחז בידו סרגל מכווץ ומודד את אורכה המכווץ של החללית. כך שגם לגבי צופה מן הצד תיארך המדידה 40 פעם.

חיבור מהירויות

בפיזיקה הקלאסית חיבור מהירויות נעשה לפי המשוואה הפשוטה,

V = v1 + v2

חיבור פשוט זה הוא הגיוני למדי. אם אדם פוסע קדימה במהירות v1 בתוך רכבת המתקדמת במהירות v2 הרי שלצופה מן הצד הוא מתקדם במהירות שהיא חיבור של שתי המהירויות הללו. אם אותו אדם ישנה כיוונו ויפנה לקרון האחורי הרי שמהירות התקדמותו לצופה מן הצד תהיה חיסור של מהירות התקדמותו ממהירות הרכבת. נכון? לא נכון!

אדם מאיר בעזרת פנס. אלומת האור הנפלטת מפנסו נעה קדימה במהירות האור c עד אשר תגיע לצופה מן הצד. מהי מהירות אלומת האור הנפלטת מפנסיה של רכבת הנעה קדימה במהירות v? האם מהירות אלומת האור תהיה V = c + v? ואם מדובר בצופה מן הצד שנמצא בחללית מחוץ לכדור-הארץ, האם יש להוסיף למהירות גם מהירות התקדמות כדור-הארץ בחלל סביב השמש?

לפי תורת היחסות לא ניתן לעבור את מהירות האור. לכן חיבור המהירויות כפי שנעשה בפיזיקה הקלאסית אינו נכון.

לפי טרנספורמציית לורנץ, מתקיימות המשוואות הבאות:


את מהירותו של אדם הפוסע קדימה במהירות v1 בתוך רכבת השועטת קדימה במהירות v2 ניתן לקבל מתוך המשוואה הפשוטה למהירות,

v = x / t
אצל האדם הנמצא במערכת הרכבת אין הרכבת נעה. עבורו הוא פוסע במהירות v1 = x / t כפי שהיא נמדדת במערכת הרכבת, משמע הוא עובר מרחק של x בזמן t. לעומתו, צופה מן הצד ימדוד כי המרחק שהאדם ברכבת עבר הוא אינו x, אלא x', וכי הזמן שחלף אינו t, אלא t'. כלומר, מהירות האדם הפוסע ברכבת כפי שהיא נמדדת אצל צופה מן הצד היא,


v2 היא מהירות הרכבת. שים לב שבגלל שהמערכת (הרכבת) והאדם הפוסע בה נעים באותו כיוון אז המרחק הכללי שעבר הוא חיבור ערכיהם ולא חיסור. לכן נלקח בתור מהירות הרכבת הערך –v2 ולא v2. נקבל,


אבל הרי ידוע לנו הקשר v1 = x / t. נחלץ את x ונציב במשוואה ונקבל,


וזוהי הנוסחה לחישוב צירוף מהירויות באותו כיוון.
נשים לב שעבור מהירויות קטנות יחסית למהירות האור c הביטוי במכנה מתקרב לערך 1. עבור מקרה זה נקבל את המשוואה של הפיזיקה הקלאסית הטובה לשימוש יומיומי:

V ≈ v1 + v2
המשוואה לחיבור מהירויות מתיישבת היטב עם ההנחה שלא ניתן להשיג בטבע מהירות העולה על מהירות האור. אם נחשב את מהירות התקדמותה של אלומה אור הנזרקת מפנסיה הקדמיים של רכבת הנעה במהירות v נגלה כי מהירות אלומת האור היא,


נכפיל גם את המונה וגם את המכנה ב- c ונקבל,

V = (v + c)c / (c + v) = c
מהירות אלומת האור היוצאת מפנסי הרכבת היא עדיין מהירות האור. קיבלנו שלא ניתן לעבור את מהירות האור גם בצירוף מהירויות, וקיבלנו גם שמהירות האור תמיד זהה ל- c.

יחסיות בו-זמנית

ברק מכה במסילת רכבת בו-זמנית בשני מקומות שונים. הכוונה במילה בו-זמנית היא שצופה העומד בצד המסילה ונמצא באמצע הדרך בין שתי נקודות הפגיעה רואה בזווית עיניו את שתי הפגיעות באותו זמן. האם גם נוסע הרכבת יראה את שני אירועי פגיעת הברק כשני אירועים שהתרחשו בו-זמנית?

התשובה היא לא. נוסע הרכבת מתקדם במהירות v אל עבר המקום בו פגע הברק לפניו ומתרחק באותה מהירות מהמקום בו פגע הברק מאחוריו. משמע, אם נוסע הרכבת יושב במרכז הרכבת הרי שאור הברק המגיע ממקום הפגיעה שבחלק הקדמי של המסילה יגיע אליו לפני אור הברק המגיע מהחלק האחורי. כלומר אירוע המרחש בו-זמנית כלפי צופה נייח אינו בהכרח מתרחש בו-זמנית עבור צופה הנמצא במערכת נעה.

מסה ואנרגיה

ראינו כבר כי מהירות האור סופית היא וערכה לעולם הוא c. מהפיזיקה הקלאסית ידוע הוא כי התנע של גוף נגזר ממכפלת המסה שלו במהירות בה הוא נע,

p = mv
אם נגדיל את הכוח המופעל על הגוף, התנע שלו יגדל, וגידול התנע יתבטא בהגדלת המהירות בו הוא נע. אם נפעיל עליו כוח הולך וגדל יאיץ הגוף עד שיגיע למהירות האור אותה הוא אינו יכול לעבור. כוח נוסף שיופעל על הגוף יאלץ אם כן להתבטא בהגדלת מסתו!

האנרגיה הקינטית של גוף בעל מסה m הנע במהירות v (כאן אינני מצרף הוכחה) הוא


אם נפתח את הביטוי הנ"ל לטור, נקבל


האיבר הראשון אינו תלוי במהירות הגוף ומוגדר על-ידי אינשטיין כאנרגיה הפנימית של הגוף התלויה בגודל מסתו.
הביטוי שהתקבל תואם את הידוע לנו מחיי היומיום לפי הפיזיקה הקלאסית. עבור מהירויות קטנות, v << c, נקבל את הביטוי הידוע למהירות קינטית (בהשמטת האנרגיה הפנימית שאינה תלויה במהירות),


האיבר הראשון בטור שפותח לעיל מהווה אם כן את האנרגיה הפנימית של גוף בעל מסה m,


זוהי המשוואה המזוהה יותר מכל עם אינשטיין ועם תורת היחסות. לפי משוואה זו אנרגיה שקולה למסה ולהפך. ניתן להפיק אנרגיה ממסה של חומר אם רק נמצא דרך בה ניתן להמיר את המסה לאנרגיה. כמות האנרגיה שתתקבל היא אדירה ביותר ביחס לכמות המסה. אמירה זו עומדת בבסיס המצאתן של פצצת האטום ותחנות כוח גרעיניות.

מרחב מינקובסקי

מרחב-זמן 4 מימדי הוא קשה להבנה והצגה. מסיבה זו נבחר לעסוק במרחב-זמן דו-מימדי בעל ציר x וציר ct. בחרנו בציר ct (מכפלה של מהירות האור בזמן) במקום פשוט בציר t (זמן בלבד) כדי לקבל ציר בעל יחידות של אורך בדומה לציר x.

בעזרת המרחב-זמן הדו-מימדי שהגדרנו ניתן לתאר את סדר התרחשות האירועים לאורך קו חד-מימדי. למשל, כיצד תיראה התקדמותה של אלומת אור היוצאת מפנס? נניח כי האלומה ממוקמת בנקודה אפס של ציר ה- x וכי אנו מתחילים את ההתבוננות בה בזמן אפס. גרף המתאר את התקדמות אלומת האור לאורך הזמן יהיה קו ישר היוצא בזווית של 45 מעלות. זאת מכיוון שעבור יחידה אחת של זמן התקדמה אלומת האור יחידת אורך אחת בציר x, עבור שתי יחידות זמן שעבור תימצא אלומת האור במקום של שתי יחידות אורך בציר x וכך הלאה.

מערכת צירים המתארת מרחב שכזה הגדיר המתמטיקאי הגרמני

הֶרְמַן מִינְקוֹבְסְקִי (Hermann Minkowski)

, עלשמו קרוי מרחב מינקובסקי.

מערכת הצירים של x ושל ct הינה עבור צופה נייח. עבור צופה שנע במהירות v קיימת, כפי שכבר ידוע לנו, מערכת צירים של x' ושל ct'. מתעוררת השאלה כיצד תיראה מערכת צירים של צופה נע לעומת מערכת הצירים של צופה נייח?

עבור צופה הנע במהירות קבועה v נצייר קו במערכת הצירים של x ושל ct המתאר את התקדמותו במרחב-זמן. מכיוון שמהירותו קבועה נקבל שקו זה הנו קו ישר. נניח שבזמן אפס מיקומו של הצופה הנע מתלכד עם ראשית הצירים של הצופה הנייח, לכן נקבל קו ישר שחוצה את הראשית. זווית ההטיה של הקו תלויה במהירות הצופה הנע. עבור הצופה הנע הוא עצמו למעשה נייח ונמצא תמיד במיקומו ההתחלתי, כלומר ב- x'=0. לכן הקו שמתאר את התקדמותו הוא למעשה הציר ct' של מערכת הצירים של עולמו.

נשים לב שככל שמהירותו של הצופה הנע קטנה כך ציר ct' במערכת שלו מתקרב לציר ct במערכת של הצופה הנח.

כעת נרצה למצוא את הקו המתאר את ציר x' במערכת הנעה. זאת נעשה בעזרת ניסוי הארה של אלומת אור מראשית הצירים. כפי שראינו אלומת אור מתקדמת במערכת הנייחת בקו ישר ובזווית של 45 מעלות. נניח שקיים צופה במערכת הנייחת הממוקם בנקודה x=0. הצופה משגר בזמן t=-1 אלומת אור. אלומת האור עוברת מרחק של יחידה אחת בציר x ואז מוחזרת ממראה בחזרה לצופה. פרק הזמן שעבר הוא שתי יחידות זמן. לכן הצופה נמצא כבר בנקודה אחרת על ציר ct. נשים לב שהנקודה במרחב-זמן בה אלומת האור שינתה כיוון נמצאת על ציר x.

נדמה את אותו ניסוי עם אלומת האור הפעם בידי צופה הנע יחד עם המערכת הנעה. הצופה משגר אלומת אור בזמן t'=-1 ומקבלו חזרה בזמן t'=1. בהנחה שמהירות האור שווה בלי תלות במערכת הייחוס נקבל שאלומת האור חייבת לנוע בקו ישר ובזווית של 45 מעלות גם במערכת הנעה. הנקודה בה החליף האור כיוון חייבת להימצא על ציר x'. בעזרת נקודה זו ובעזרת הראשית נוכל להוסיף את ציר x'.

את מרווחי היחידות במערכת הצירים הנעה נקבע בהתאם למקדם התכווצות האורך. גודל יחידת אורך אחת המערכת הנייחת נראה קטן יותר, לפי מקדם ההתכווצות, כשהוא נמצא במערכת הנעה.

בחזרה לאינשטיין

מאמרו השלישי משנת 1905 עסק במכאניקה סטטיסטית.

"צירוף מקרים הוא הדרך של אלוהים להישאר אלמוני"

אינשטיין, אגב, סירב לקבל את האפשרות שהסתברות סטטיסטית תקבע את מהלכו של תהליך פיזיקאלי כלשהו.

"אלוהים אינו משחק בקוביות"

בשנת 1908 הוא התקבל כמרצה באוניברסיטה של בֶּרְן. שנה לאחר מכן הוא עזב משרה זו וגם את עבודתו במשרד הפטנטים שבברן לטובת משרת הוראה כפרופסור לפיזיקה באוניברסיטה של ציריך. בשנת 1911 עזב אינשטיין גם משרה זו לטובת משרה טובה יותר באוניברסיטה של פראג. בשנת 1912 הוא שב לציריך מאותה סיבה.

בשנת 1912 הוא החל לפתח את תורת היחסות הכללית.

בשנת 1914 שב אינשטיין לגרמניה. הוא התקבל בברלין בהרעפת תארי כבוד אקדמאיים מכובדים. אינשטיין קיבל על עצמו שוב את האזרחות הגרמנית. הוא התרחק עוד יותר מאשתו מריץ' שנשארה לגורך בציריך עם שני בניהם. אינשטיין נקשר בקשרי ידידות עם דודניתו

אֶלְזָה קוֹך (Elza Koch)

. ניסיונותיו להתגרש ממריץ נתקלו בסירובה המוחלט. מערכת היחסים שלו עם דודניתו קוך הלכה והתפתחה בעודו נשוי למריץ'.

בשנת 1915 הוא פרסם בגרמניה את תורת היחסות הכללית, תיאוריה עליה עבד במשך כשלוש שנים.

בשנת 1917 עובר אינשטיין לגור בסמיכות לאלזה קוך. כעבור כשנתיים מסכימה מריץ' לגירושין מאינשטיין. אינשטיין נישא בשנית לקוך. נישואין אלו היו יותר סידור נוח מאשר סיפור אהבה.

בשנת 1919 הצליחה משלחת בריטית לערוך ניסוי בעזרת ליקוי חמה שאישש את אחת התיאוריות של אינשטיין בתורת היחסות הכללית. תוך זמן קצר הכתירה התקשורת את אינשטיין כגדול המדענים בדורו ואף אי-פעם. אינשטיין פרץ את גבולות ההכרה של הקהילה המדעית אל התודעה העולמית הכללית.

בשנת 1921 התפנה אינשטיין לסייע בהקמת האוניברסיטה העברית בירושלים. לשם כך הוא נסע מגרמניה לארה"ב למסע התרמות. במסע זה הוא גם הרצה מספר פעמים בנושא תורת היחסות.
באותה שנה זכה כאמור אינשטיין בפרס נובל לפיזיקה. את מעמד הגשת הפרס באוסלו הוא החמיץ שכן שהה אותה עת ביפן. בשנים הבאות יבקר אינשטיין במקומות שונים בעולם. בשנת 1923 הוא ביקר בארץ-ישראל. בתחילת שנות השלושים ביקר אינשטיין עוד פעמיים בארה"ב. אינשטיין קיבל הצעה ללמד באוניברסיטת פְּרִינְסְטוֹן שבארה"ב. ההצעה היית שבמשך חמישה חודשים בשנה ילמד איינשטיין בארה"ב ובשבעה החודשים הנותרים יוכל לחזור לברלין כרצונו. בדצמבר של שנת 1932 הסכים אינשטיין להצעה זו ונסע לארה"ב. כחודש לאחר מכן עלו הנאצים לשלטון בגרמניה ואינשטיין, שהיה יהודי, לא שב עוד לגרמניה והיגר לארה"ב לצמיתות.

"העולם הוא מקום מסוכן לחיות בו.
לא בגלל אלו שעושים רע, אלא בגלל אלו שאינם עושים דבר בנידון"

בהיותו בעל תפקיד באוניברסיטה סייע איינשטיין למדענים ולסטודנטים יהודים שנאלצו לברוח מגרמניה גם כן. בשנת 1935 הוא קיבל את האזרחות האמריקאית.

לבקשת ידידו,

לֶאוֹ סִילַארְד (Leo Szilard)

, כתב אינשטיין מכתב לנשיא ארה"ב דאז,

פְרַנְקְלִין רוּזְוֵולְט (Franklin Roosevelt)

. במכתב זה, שנשלח ב-2 לאוגוסט 1939, הסביר אינשטיין על האפשרות לבניית פצצת אטום וביקש כי ארה"ב תנהל מחקר בנושא האנרגיה האטומית. אינשטיין הזהיר גם מפני האפשרות המדאיגה שגרמניה תקדים את ארה"ב בנושא זה. אך רק בסוף שנת 1941 תתחיל ארה"ב להירתם לנושא זה. מאוחר יותר כתב אינשטיין מכתב נוסף לנשיא ארה"ב. במכתב זה ביקש אינשטיין שלא ייעשה שימוש בנשק גרעיני כלפי אנשים. מסופר כי אינשטיין נחרד עם היוודע הטלת פצצת אטום על יפן.

"אינני יודע באיזה נשק ישתמשו במלחמת העולם השלישית,
אבל ברביעית ישתמשו כבר במקלות ובאבנים"

בשנת 1949 מצבו הרפואי הדרדר והוא נאלץ להתאשפז. לאחר טיפול רפואי מסור הוא התאושש.

בשנת 1952, לאחר מותו של חיים וויצמן, הנשיא הראשון של מדינת ישראל, הוצעה המשרה הנעלה לאינשטיין. אך אינשטיין שנמנע כל חייו מלעסוק בפוליטיקה דחה את ההצעה הנדיבה בנימוס.

אינשטיין נפטר ב- 18 לאפריל 1955 מהתקף לב. לפי בקשתו נשרפה גופתו ואפרה פוזר במקום לא מסומן.





[ עמוד ראשי - המצאות | מתמטיקה קדומה | מספרים אי-רציונליים | משפט פיתגורס | גיאומטריה אוקלידית | אלגברה | התפתחות הסְפַרוֹת | משוואות קוביות וקווארדיות | מספרים מורכבים | לוגריתם | חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי | עיקרון הציפה | זכוכית מגדלת | משקפיים | מיקרוסקופ | טלסקופ | חוק סְנֵל | חוק בויל | חוקי התנועה | עיקרון ברנולי | שלושת חוקי התרמודינמיקה | טבלה מחזורית | מדידת מהירות האור | כוח לורנץ | קרינת רנטגן | טרנספורמצית לורנץ | תורת היחסות הפרטית | גילוי האטום | תורת היחסות הכללית | חשמל | חוק קולון | חוק אוהם | חוקי קירכהוף | נורת להט | מנוע קיטור | מנפה כותנה | מצלמה | מקרר | מזגן | מחשב | מכבש דפוס | כתב ברייל | טלגרף | טלפון | רדיו | טלוויזיה | כדור פורח | מצנח | רכבת | אופניים | מכונית | אווירון מדחף | מטוס סילון | אבק שריפה | תותח | רובה מוסקט | מרגמה | אקדח | מוקש | מקלע | רובה-מטען | הוביצר | תת-מקלע | רימון-יד | טנק | רובה-סער | פצצת אטום | תורת האבולוציה | פסטור | תיאוריית התורשה | פניצילין ]