آلبرت اینشتین به معنای واقعی یک Giant /غول در جهان دانش است. دستاوردهای فکری او بر تمام عرصه های زندگی مدرن تأثیر گذار بوده و باعث تحول شگرف درک ما از جهان ، هستی و حتی مفاهیم و نگرش فلسفی انسان ها شده است.
عموما او را با نظریه های نسبیت عام و خاص می شناسند. ولی او همچنین در کنار ماکس پلانک و نیلز بور از آباء و بنیان گزاران نظریه کوانتوم در فیزبک مدرن ( باتمام دستاورد های عجیب و غریب آن در زندگی امروز و آینده ما هم)، بوده است. جایزه نوبل فیزیک را هم به خاطر تبیین کوانتومی اثر فوتو- الکتریک دریافت کرد.
همچنین با تحلیل ریاضی حرکت براونی عملا ثابت کرد که اتم ها “وجود” دارند و به نزاع بین فیزیک دانان در این مورد خاتمه داد. لازم به یاد آوری است ، با وجود این که دموکریت دانشمند عصر Helenic یونان، حدود ۲۵۰۰ سال قبل مفهوم “اتم” را به عنوان واحد ساختمانی ماده مطرح کرد و جان دالتون دانشمند شیمی بریتانیایی قرن هیجدهم میلادی، نظریه اتمی را بر شالوده هایی متقن قرار داد؛ با این حال در آستانه قرن بیستم هنوز فیزیک دانان پر نفوذی مانند ماخ، این نظریه را موهوم می انگاشتند. این مخالفت ها آن چنان روح نابغه ای چون لودویگ بولتسمان، ذهن درخشان ترمودینامیک را آزرد که در اوج حمله افسردگی در تعطیلات تابستانی، خودکشی کرد.
عملا ۸۰ سال بعد از ارائه مقاله حرکت براونی اینشتین بود که “رؤیت” اتم ها با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی ( STM) که هاینریش روهررسوئیسی و گردبینگ آلمانی در آزمایشگاه IBM درزوریخ (سوئیس) اختراع کردند، امکان پذیر شد. روهرر و بینگ با اختراع میکروسکوپ تونلی روبشی جایزه نوبل فیزیک، ۱۹۸۶ را دریافت کردند.
اینشتین همچنین با ارائه نظریه “گسیل القایی تابش” نشان داد که میتوان با تجمیع فوتون های هم فاز(همدوسی)، نور لیزر را با انرژی بسیار بیشتر از نور معمولی تولید کرد. پس از ۴ دهه اولین میزر و لیزر توسط دانشمندان آمریکایی چارلز تاونز و تئودور میمن ساخته شد. چارلز تاونز جایزه نوبل ۱۹۶۴فیزیک را دریافت کرد و لیزر امروزه کاربرد های وسیعی از پزشکی گرفته تا ابزار صنعتی وجنگ افزار های نظامی دارد.
یکی از راه حل های بسط معادلات نسبیت اینشتین توسط شوارتز شیلد ریاضی-فیزیک دان آلمانی اوایل قرن بیستم، منجر به اثبات نظری مفهوم سیاه چاله ( black hole) و ضرورت وجود آن در کیهان شد. البته مطرح شدن مفهوم نظری سیاهچاله ها به نیمه دوم قرن ۱۸ توسط جان میچل و پی یر سیمون لاپلاس برمی گردد. سیاهچاله ها معمولا به دنبال انفجار ابرنو اختری ستارگان سنگین ایجاد می شوند و گرانش آن ها آن قدر عظیم است که حتی نور هم نمی تواند از میدان جاذبه آن ها بگریزد. اولین رصد از افق رویداد( Event Horizon) یک سیاهچاله در سال ۲۰۱۹ یعنی یکصد سال پس از پیش بینی وجود آن، توسط تلسکوپ افق رویداد در آمریکا به دست امد که خانم کتی بومن ۲۹ ساله دانشمند جوان و مهندس برق MIT با توسعه آلگوریتم اصلی حاصل از چندین روش پردازش تصویر، نقش اساسی و برجسته ای در این کشف داشت.
از دیگر پیش بینی های ریاضی معادلات نسبیت عام اینشتین درسال ۱۹۱۶ وجود “امواج گرانشی” در کیهان بوده است. در سال ۲۰۱۶ یعنی ۱۰۱ سال پس از ارائه نظریه امواج گرانشی اینشتین، تیم رصد خانه های تداخل سنج لیزری LIGO (مستقر در واشنگتن.و لوئیزیانای امریکا) به رهبری فیزیک دانان راینر وایس، بری بریش و کیپ ثورن موفق به ثبت اولین امواج گرانشی ناشی از برخورد دو سیاهچاله عظیم در فاصله ۱/۳ میلیارد سال نوری از زمین که نوسانات بسیار کوچکی در فضا-زمان ایجاد کرده بود، شدندو در سال ۲۰۱۷جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند و رشته نوینی در دانش کیهان شناسی با عنوان اخترشناسی امواج گرانشی آغاز شد که در همین چند سال دستاورد های زیادی داشته است. (کیپ ثورن مشاور علمی فیلم درخشان Interstellar کریستوفر نولان نیز بوده است.
یکی از کاربردهای عملی معادلات اینشتین که به طور روزمره همه ما با آن سروکار داریم، سامانه های مکان یابی جهانی (GPS) است. مهندسان امریکایی که اولین GPS را در DARPAوزارت دفاع امریکا ساختند، با استفاده از تصحیحاتی که نظریه نسبیت اینشتین ارائه می دهد، توانسته اند خطای مکان یابی را از چندین کیلومتر به چند سانتی متر تقلیل دهند ! (این خود شرح مبسوطی می خواهد که در نوشته ای یگر به آن خواهم پرداخت.
همچنین اینشتین ثابت کرد که عدم تابعیت کامل مدار سیاره عطارد ( mercury) از قوانین کپلر و نیوتون به علت سیاره فرضی Vulcan) که فکر می کردند بین عطارد و خورشید است ولی هنوز رؤیت نشده بود( نیست، بلکه به خاطر انحراف فضا-زمان مطابق نظریه نسبیت است ومقدار آن دقیقا قابل محاسبه است. در واقع هیچ سیاره Vulcan ی وجود ندارد.
