Eros fizike i fizika erosa/2

Životoplov Alberta Einsteina

*

EUKLIDSKA GEOMETRIJA — BAR-MICVA

1885. GODINA

Obitelj Einstein 31. ožujka seli u veći stan, prostornu vilu s jednako takvom okućnicom i raskošnim engleskim vrtom u münchenskom predgrađu Sendling, na prvi kat Rengerwegove 14 (danas, Adlreiterstrasse 12, naravski, na istoj je adresi i inženjer Jakob ali više nije momak, pretekao je starijega brata Hermanna u izboru mladih supruga, pronašavši životnu družicu Idu (1865-1922), petnaest godina mlađu Minhenčanku koja mu je još lani podarila sina Roberta (1884-1945), Albertu draga i nesretna bratića, a za tri godine dobit će i kćer Edith (1888-1960), Majinu družicu) u neposrednoj blizini novoizgrađene dvohalne “Elektrotechnische Fabrik Jakob Einstein und Cie.” (Lindwurmstrasse 125), nove elektrotehničke tvornice (u početku s tridesetak a kasnije kako je posao napredovao, i do dvjestotinjak zaposlenih) službeno registrirane 6. svibnja, nastale prodajom ranije kupljenog udjela “Kiessling und Cie.” i pozamašnoga rodbinskog kapitala (poglavito udjela Paulinijeva oca Juliusa Kocha), koja je te godine po prvi puta električno osvijetlila tradicionalnu münchensku feštu Oktoberfest (instalirali su šesnaest jakih lučnih lampi dopremajući električnu energiju 6,5 kilometara dugim kabelom iz tvornice, što je idućih godina postalo zaštitnim znakom promidžbe Oktoberfesta na razglednicama).

Albert upisuje (1. listopada), u susjedstvu (Blumenstrasse), drugi razred konfesionalne Katoličke osnovne škole Petersschule (unatoč nemiloj završnici s tutoricom, privatna poduka priznata mu je kao prvi razred), gdje je bio jedini židovski učenik u školi te generacije od sedamdesetak učenika koji pohađa katolički vjeronauk, a kući od daljnjeg rođaka dobiva osnovna znanja iz židovske religije i vjere (više iz tradicijskih pobuda i poštovanja običaja, jer roditelji, mada Židovi, nisu gajili židovsku vjeroispovijest).

Istodobno, na poticaj glazbeno samoobrazovane i muzikalne majke Pauline započinje s učenjem glazbe (solfeggio, kao i većini, bila mu je muka) i lekcijama sviranja violine (učitelj Schmied), što revnosno čini do trinaeste godine.

1886. GODINA

Uvijek zamišljeni Albert gotovo se nije družio sa suučenicima, nije, za razliku od svih đaka, učio lekcije napamet, a na pitanja autoritarnih učitelja nerijetko sa šibom u ruci nije odgovarao promptno i spremno (trebalo se odgovarati u stavu mirno) već sporo, s vremenskim odmakom i šaptom. Izbjegavao je, kolikogod i kad je god mogao, tjelesni odgoj i školske igre (“brzo se zamara i sklon je vrtoglavicama”, piše njegov zet Anton Reiser). Uobičajene dječje društvene igre (lovice, skrivača, loptanja, graničara, naganjanja…) s vršnjacima ili rodbinom nisu mu bile nimalo drage niti su ga zanimale (školske kolege su mu uzvraćale dječački pogrdno, rugajući se, nazivajući ga gnjavatorom ili dosadnjakovićem ako bi kojim slučajem sudjelovao u igri, najčešće pasivno, kao sudac), napose ne zamišljene bitke s kositrenim vojnicima koje bi ga nerijetko razdražile.

Početkom trećeg razreda, nakon niti mjesec i pol od početka nastave, 12. studenog, premješten je iz III.A u III.B odjeljenje zbog, kako je zapisano u matičnoj knjizi, nepristojnosti i nediscipline, kakve i kolike nije znano, a prema nekim biografima, vjerojatno izlijeva bijesa ili neopravdana prkosa u razredu.

1887. GODINA

Nastavlja školovanje po svojoj već započetoj metodi, pa učitelji pedagoški i didaktički zaključuju da je Albert nesocijaliziran, spor u razmišljanju, nepopravljivi sanjar i samotnjak (Einsteinovi biografi, dječji psiholozi i psihijatri nagađaju i raspravljaju u beskraj, pišu studije, rasprave i knjige o Albertovoj disleksiji, apokrifiji, socijalnoj neprilagođenosti, psihologijskoj neusklađenosti, komunikacijskoj nekompetentnosti, egocentrizmu, apstraktnom razmišljanju, vizualnom mišljenju, tragovima autizma, Aspergerovu sindromu…).

Naravski, uspjeh na kraju trećeg razreda nije mogao biti blistav, nešto malo iznad osrednjeg (bolji je bio lani, kad je Albert, unatoč zatvorenosti u se, bio pri vrhu uspješnosti u razredu). Međutim, dosadnu pučkoškolsku naobrazbu kompenzira glazbenom podukom i vježbanjem violine, koje iznimno dobro savladava.

Još jedan unosan ugovor za braću Einstein, u jakoj konkurenciji velikih kompanija dobili su nadmetanje za osvjetljavanje 7. Njemačkog gimnastičkog festivala na münchenskom sajmištu (55 lučnih lampi i 66 svjetiljki s trajnožarećom niti), a u sjevernoj Italiji osvjetljuju gradiće Varese i Susa.

U potrazi za emisijom i detekcijom Maxwellovih elektromagnetskih valova, dok samozatajni Albert uvježbava violinske repeticije, njemački fizičar Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) slučajno je u laboratoriju (Sveučilište Karlsruhe) opazio zanimljivu pojavu: električni izboji, preskakanje iskri između metalnih elektroda, znatno se pojačaju ako se obasjaju svjetlošću, napose njenom ultraljubičastom komponentom (zapažanja o toj pojavi samo opisuje u lipanjskome broju časopisa Wiedmann’sche Annalen, ali ne zalazi dublje u problem). Već sljedeće godine, također njemački fizičar Wilhelm L. F. Hallwachs (1859-1922) potaknut Hertzovim člankom, u Dresdenu izvodi jednostavan pokus: poliranu pločicu cinka obasjava svjetlošću raznih intenziteta i valnih duljina te zaključuje kako površina cinka pod utjecajem svjetlosti emitira negativan naboj (katodne zrake), ali ni on valnom teorijom svjetlosti nije mogao objasniti fenomen fotoefekta. Jedanaest godina kasnije, 1899., uz prijašnje otkriće elektrona (1897.), britanski fizičar ser Joseph John Thomson (1856-1940) tehnikom unakrsnoga djelovanja električnog i magnetskog polja na čestice izbačene iz površine metala dokazuje da su te negativne čestice upravo elektroni, pa se pojava mogla konačno nazvati fotoelektrični učinak koji je u potpunosti i radikalno razjašnjen tek u čudesnoj Einsteinovoj godini epohalnih otkrića.

Na prekoatlantskom kontinentu (za kojega je mali Einstein tek načuo u Petersschule), u Americi pak, u Clivlendu (Case School of Applyed Science, Ohio), uporni Albert Abraham Michelson i njegov suradnik Edward Williams Morley (1838-1923) ponavljaju Michelsonov pokus iz Potsdama, sada kao Michelson-Morleyev eksperiment s još preciznijim i osjetljivijim interferometrom na masivnom kamenu koji pluta na živi (za lakše okretanje uređaja) kako bi ipak dokazali postojanje etera, nikako dokazive hipotetske tvari navodno odgovorne za širenje svjetlosti kroz prostor. Kako Zemlja rotira oko svoje osi i kruži oko Sunca, tako se i interferometar giba eterom promjenjivom brzinom i smjerom pa bi trebao reagirati na pretpostavljenu promjenjivu brzinu svjetlosti zbog etera nakon refleksije, kada dvije zrake imaju neznatno različite brzine pa njihovi valovi interferiraju (pojava koja nastaje na mjestima presijecanja valova koherentne svjetlosti). Michelson i Morley očekivali su pomak interferentih pruga za svjetlost koja se širi paralelno s gibanjem Zemlje s obzirom na onu koja se širi okomito na taj smjer, jer će brzina svjetlosti odaslana u smjeru gibanja Zemlje biti umanjena za brzinu Zemljina kruženja oko Sunca dok će ona odaslana okomito na smjer gibanja Zemlje ostati ista. Koliko su god puta ponavljali pokus u različitim smjerovima, različitim dnevnim i godišnjim razmacima, nisu pronašli očekivane razlike između ta dva okomita snopa svjetlosti, interferentne su pruge za oba snopa svjetlosti ostale jednake, jednostavno: pomaka nema. Rezultati mjerenja Michelson-Morleyeva eksperimenta (kao i onog Michelsonova prije šest godina) začudili su fizičare, bili su oprečni njihovim očekivanjima: svjetlost uvijek ima istu brzinu – uvijek putuje istom brzinom u odnosu na bilo kojeg motritelja (uređaja) bez obzira na to koliko brzo i u kojem smjeru se on gibao. Kako god brzo jurili za valovima ili od valova svjetlosti, oni od nas odmiču uvijek istom brzinom – brzinom svjetlosti. Utjecaj etera ne može se zamijetiti, pa tako ni neko relativno gibanje spram njega, koncepcija hipotetskog etera postaje nepotrebna, suvišna, a time su, zatim, i temelji klasične mehanike poljuljani, Galilejeve transformacije o zbrajanju brzina upitne, Newtonove predodžbe o prostoru i vremenu sumnjive.

1888. GODINA

Albert završava Petersschule i nastavlja sa nižesrednjoškolskim klasičnim obrazovanjem (dakako, od 1. listopada) u münchenskoj Luitpold gimnaziji (Müllerstrasse 33, zgrada je uništena u Drugom svjetskom ratu te nanovo izgrađena na drugoj lokaciji i preimenovana u Albert Einstein Gymnasium) za svoje doba najnaprednija njemačka srednjoškolska ustanova (provedbu školskog programa osmislio je filozof i fizičar Ernest Mach) s modernom opremom i pomagalima, ali svejedno, još jednom pruskom obrazovnom ustroju s jakim osloncem na humanističke i društvene znanosti, punom militantne stege, mehaničkog učenja gradiva i nastavničke autoritarnosti.

Braći Hermannu i Jakobu krenuo je posao, krajem godine postavljaju instalaciju električnoga svjetlosnog sustava (osam lučnih lampi i 170 svjetiljki s trajnožarećom niti) u sjevernom dijelu predgrađa Münchena, u nezavisnoj općini Schwabingen s oko deset tisuća duša (“potpuno američki izgled”, zapisao je Friedrich Uppenborn u elektrotehničkom časopisu Centralblatt für Elektrotechnik), po čemu se kompanija “Elektrotechnische Fabrik Jakob Einstein und Cie.” pročula pa su uslijedili dogovori, ponude, planiranja i projektiranja brojnih svjetlosnih sustava po bavarskim manjim gradovima i gradićima.

Eksperimentalni dokaz Maxwellove teorijske slutnje svjetlosti kao elektromagnetskog vala definitivno je potvrdio slučajni otkrivač fotoelektričnog efekta, njemački fizičar židovskog porijekla (i kršćanske vjere, luteran, ali svejedno njegov je portret za vrijeme nacizma uklonjen sa zida Rathausa, gradske vijećnice, zaslužnih građana rodnog mu Hamburga), već spomenuti, Heinrich R. Hertz kad je u laboratoriju Karlsruhe Technische Hochschule, Sveučilište u Karlsruhu, u Badenu, detektirao i proizveo nizom dobro zamišljenih pokusa elektromagnetske valove, mada je te godine, kada je Albert postao niži gimnazijalac, patio od kronične zubobolje cijele usne šupljine zbog koje je morao povaditi ama baš sve zube (umro je pet godina kasnije, nekoliko tjedana prije trideset i sedmog rođendana, od tada nepoznate i naknadno nazvane, prema nacističkom liječniku, Wagenerove granulomatoze, kronične upale s morfoloških promjenama stjenki krvnih žila nepoznate etiologije gornjega dijela oralnoga i dišnog sustava). Pored toga što je ustanovio i potvrdio Maxwellovu snažnu slutnju da je svjetlost elektromagnetski val, pronašao je jednaka svojstva i za radiovalove i toplinsko zračenje iz širokoga spektra različitih elektromagnetskih valova (razlikuju se prema valnoj duljini ili frekvenciji), svih nastalih periodičnim titranjem elektromagnetskog polja (Maxwelove jednadžbe) s konačnom brzinom rasprostiranja – brzinom svjetlosti.

1889. GODINA

U novoj srednjoškolskoj sredini nekako uspijeva prebroditi prijašnje probleme, ali i dalje ostaje vjeran sebi, svojoj usamljenosti, izoliranosti, zamišljenosti i osebujnosti (na zajedničkoj fotografiji od pedeset i dvoje ozbiljnih učenika te generacije, jedino se Albert nestašno smiješi).

Mlađi brat obiteljskog liječnika, siromašni židovski student medicine iz Poljske koji jednom tjedno, svakoga četvrtka, objeduje kod Einsteinovih (uobičajena semitska navada međusobna potpomaganja), Max Talmud (1869-1941, kasnije, odlaskom u Ameriku amerikanizira prezime u Talmey) prepoznao je u zamišljenom desetogodišnjaku zatomljenu radoznalost, svekoliku znatiželju prema znanju, poglavito sklonosti prema prirodoslovlju te iz tjedan u tjedan, iz četvrtka u četvrtak, upućuje i upoznaje mladog Alberta, tijekom srednjoškolskog obrazovanja (do 1894.), najprije u osnove prirodnih znanosti, a kasnije i filozofije. Max donosi malom osobenjaku Naturwissenschfatlichen Volksbücher (Popularno prirodoznanstvene knjige) Aarona Bernsteina, iznimno dobro i zanimljivo napisano dvadesetijednotomno popularno djelo (750 napisa-eseja na tri tisuće stranica) iz svih područja prirodnih znanosti s ponešto matematike i tehnike, zatim populističku filozofiju prirode i fizike Kraft und Stoff (Sila i Tvar) Ludwiga Büchnera, a tu se našao i Kosmos: Entwurf einer physische Weltbeschreibung (Svemir: pokušaj opisa fizičkoga svijeta) Alexandera Humboldta, knjige koje uzbuđeni Albert upija bez daha (“Proždirao je ovu vrstu literature kao što su njegovi vršnjaci gutali knjige o Indijancima”, mudro će zamijetiti zet mu Rudolf Kayser, pod pseudonimom Antona Reisera).

1890. GODINA

Klasična naobrazba koja počiva na starogrčkoj i rimskoj kulturi, pa shodno tomu na grčkome (šest sati tjedno) i latinskome jeziku (osam sati tjedno a u nekim godinama i deset sati tjedno), njihovoj gramatici i književnosti, predmeta iz kojih rijetko kad ima veću ocjenu od dvojke ili trojke, nije gotovo uopće zanimala Einsteina, dapače s vremenom postajali su mu sve dosadniji i mrskiji, dok su mu bliske prirodne znanosti (po dva sata tjedno, a fiziku ima samo u sedmome razredu) i matematika (tri sata tjedno) u tadašnjim njemačkim gimnazijama bili sporedni i zapostavljeni predmeti.

S većim zanimanjem, zamamno i sve opsesivnije prati židovski vjeronauk (profesor Oberlehrer Heinrich Friedmann) koji uredovno postoji u njemačkome gimnazijskom programu (naravno, za židovske učenike), a jedino do čega mu je zaista bilo stalo, pored iščitavanja popularnih prirodoznanstvenih knjiga, i što je s nestrpljenjem iščekivao su uživanja, ne toliko u mehaničkim, tehnički dosadnim lekcijama, već u slobodnom, po vlastitom nahođenju, biranju, vježbanju i sviranju violinskih sonata.

1891. GODINA

Opčaran je i zaluđen matematikom, rješavanjem zadataka, dokazivanjem teorema, poglavito euklidskom geometrijom koju posve samostalno proučava: Leitfaden der elementaren Mathematik (Priručnik elementarne matematike) Adolfa Sickenbergera, Lehrbuch der ebenen Geometrie: Mit Übungsaufgaben für höhere Lehranstalten (Udžbenik geometrije u ravnini: s primijenjenim školskim vježbama) Theodora Spiekera, Ausführliches Lehrbuch der ebenen und sphärischen Trigonometrie (Opširan udžbenik ravninske i sferne trigonometrije) Heinricha Borcheta Lübsena, Zeitschrift für mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht (Časopis za matematičku i prirodoslovnu nastavu) urednika Immanuela C. V. Hoffmanna…; knjige, udžbenike i časopise nalazi u biblioteci barba Jakoba, koji mu i sam ponekad postavlja geometrijske zadatke i razjašnjuje nedoumice, ili mu ih dobavlja Max Talmud. Einsteinovim riječima: “S dvanaest sam doživio drugo čudo potpuno različite prirode: i to knjižici koja se ticala geometrije euklidske ravnine, koja mi je došla u ruke početkom školske godine. Tu su stajale snažne tvrdnje, primjerice da je sjecište triju visina trokuta u jednoj točki, koje su se – unatoč tomu što uopće nisu bile očite – ipak mogle dokazati s takvom sigurnošću da nikakva sumnja nije bila u pitanju. Ta lucidnost i sigurnost ostavile su na mene neopisiv dojam. To što je aksiome trebalo prihvatiti nedokazane nije me smetalo. U bilo kojem slučaju bilo mi je dovoljno da mogu izvlačiti dokaze na temelju tvrdnji čija mi se valjanost nije činila upitnom…”

Priprema se za bar-micvu (miswah) kako bi postao punopravnim članom židovske zajednice. Postaje pubertetski religiozan (nije poput matematičkih teorema propitivao i dokazivao vrckavu valjanost pobožnosti, koja se aksiomski i dogmatski spontano nametnula): ne jede svinjetinu (drži do košerskih dnevnih pravila), pokorava se Šabatu, zdušno pjeva crkvene pjesme (čak i sam sklada nekoliko nabožnica), okušava se u hebrejskom (koji nije nikada naučio), često razgovara s vjeroučiteljem Friemannom i rabinom… “Kao prvi izlaz nudila se religija, koja je usađena u svako dijete putem tradicionalnih mehanizama učenja. Stoga sam, bez obzira na činjenicu da sam rođen kao sin potpuno nereligioznih roditelja Židova, odrastao u duboko religiozno dijete.”

Njemačka školska stega i puko štrebanje sve ga više iritiraju, nije uključen u dopunsku nastavu školskih sekcija, ni izvanškolske aktivnosti, ni u sportska školska nadmetanja, ni u izviđačka društva… “Militantno ozračje u školi i sustavna obuka u pokoravanju autoritetu pripremala je učenike od najranije dobi na vojnu disciplinu…”

Nakon električnog osvjetljenja nezavisne općine Schwabingen, predgrađe Münchena, apsurdno ali već ove godine općinska vlast pregovara o prelasku na ekonomičniju, jeftiniju plinsku rasvjetu (što je i učinila nekoliko godina kasnije), mnogobojnih ponuda po Bavarskoj i sudjelovanja na Međunarodnoj elektrotehničkoj izložbi i sajmu u Frankfurtu na Majni, “Elektrotechnische Fabrik Jakob Einstein und Cie.” konačno je dobila još jedan veći posao, instalaciju električne rasvjete gradića Pfarrkirschena.

1892. GODINA

I dalje marno čita i proučava matematičke i prirodoslovne knjige, između ostalih na red je đošla Ueber die Entstehung der Arten durch natuerliche Zuchtwahl oder die Erhaltung der beguenstigten Rassen im Kampfe um’s Dasein (Postanak vrsta putem prirodnog odabira ili očuvanje rasa povlaštenih u borbi za život) Charlesa Darwina, a na preporuku Maxa Talmuda, između matematike i prirodoslovlja, ulazi u svijet filozofije, s trinaest godina upoznaje djela Kritik der reinen Vernunft, Kritik der praktischen Vernunft, Kritik der Urteilskraft (Kritika rasudne snage, Kritika praktičnog uma, Kritika moći suđenja) Immanuela Kanta, čita Davida Humea, Ernesta Macha… Pored toga otac Hermann često naglas čita obitelji Schillera i Heinea, a stric Jakob i dalje zabavlja nećaka matematičkim zadacima, glavolomkama, zanimljivostima i problemima. (Max Talmud: “Svih tih godina nisam ga nikada vidio čitati laganu literaturu. Jednako tako, nikada ga nisam vidio u društvu školskih kolega ili dječaka njegova uzrasta. Obično bi bio izdvojen, udubljen u matematičke, fizikalne ili filozofske knjige, a jedina razbibriga bila mu je glazba…”)

Ipak nije pristupio bar-micvi, svečanom obredu kojim židovski dječaci na Šabat nakon trinaestog rođendana postaju punopravni članovi židovske vjerske zajednice. Po svemu sudeći, namjerno je izbjegao obred jer već je zamrzio svaki oblik prisile a uz to, čitajući prirodoznanstvenu, matematičku i filozofsku literaturu, postaje duboko sumnjičav u bilo kakvu vrstu autoritarnosti, ideologije i vlasti. “Čitanjem popularnoznanstvenih knjiga vrlo brzo sam se uvjerio da mnoge biblijske priče ne mogu biti istinite. Posljedica je bilo fanatično slobodno razmišljanje povezano s dojmom da se naša mladost namjerno zavarava od države lažima; to je bio zastrašujući dojam.”

Budući da se München opredijelio za električnu rasvjetu, Jakob i Hermann uvidjeli su mogućnost velikog posla i pristojne zarade, stoga su poduzeli opsežne pripreme, podigli ne baš povoljne kredite i zadužili se kod poslovnih partnera kako bi na natječaju, znajući za jaku konkurenciju iskusnih i velikih kompanija (German Edison Company, Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft, Siemens, Schuckert…) s više tisuća zaposlenih naspram njihove relativno malene tvornice koja je mahom instalirala rasvjete po pivnicama, restoranima, stadionima, manjim bolnicama, tvorničkim halama, streljanama…, prodavala električne uređaje i instalira uličnu rasvjetu u nekoliko gradića, postigli najprihvatljiviju i najjeftiniju ponudu, ali München se odlučio za Schuckerta iz Nünberga (takvoj odluci dobrano je kumovala kriva Jakova procjena između istosmjerne i izmjenične struje). Poslovni neuspjeh dotukao je tvornicu “Elektrotechnische Fabrik Jakob Einstein und Cie.”, životarila je još neko vrijeme grcajući u enormnim dugovima očekivajući približavajući slom, neminovni bankrot.

Miodrag Kalčić 13. 08. 2013.