Planetele din sistemul solar

                MERCUR

        Mercur  este  cea  mai  apropiata  planeta  de  Soare, este  si  cea  mai    mica  dintre  planete. Ea  are  un  relief  de  tip  lunar , cu  numeroase  cra-

tere- semne  ale  unei  activitatii  vulcanice,  in  trecut- depresiunii,  ridica-turii,  folii,  munti  nu   prea   inalti ,  atmosfera   rarefianta ,  magnetosfera

nucleu  din  fier.  Din  cauza  temperaturii  si  a  dilatatiilor  puternice   aici

nu  prea  exista  viata.

                VENUS

        Venus  este  cel  mai  stralucitor  corp  ceresc  dupa   Soare   si   Luna.

Fiind  o  planeta  interioara  orbitei  terestre. Venus  poate  fi  vazuta  seara

la  apus  si  dimineata  la  rasarit.  Privita  de  pe  Pamant   planeta  prezinta

faze.  Radiindu-se  pe  o  orbita  interioara  celei  terestre, Venus eclipseaza

Soarele  din   cand   in  cand,  fenomen   care   a   permis   astronomilor   sa

Descopere  o  atmosfera  densa  in  jurul  ei  care  ii  acopera  fata  de  unde 

si  denumirea  de  planeta  cu  voal.

        Dupa  marime,  masa  si  densitate, Venus  este  aproape  geamana  cu

Pamantul,  fapt  care  ii  face  pe  satelitii  din  trecut  sa   creada   ca   acolo

ar  putea  exista  viata. Structura  interna   a   Luceafarului  o  aminteste   in

mule  privinte  pe  cea  a  Terrei. Suprafata  Luceafarului  e  mai  putin   cu-

tanta  decat  cea  a  Lunii,  planeta  are  munti,  podisuri,  cratere  de  natura

vulcanica  datorita  densitatii  mari  a  atmosferi,  fata  planetei e  mai  putin

cicatrizata  de  meteoriti,  acestia  arzand  in  atmosfera.

         Venus  e  o  planeta  activa  are  inosfera,  insa  ii   lipseste   magneto- 

sfera,   in  atmosfera  ei  au  fost  inregistrate   descarcari  electrice,  dar  ele  sunt  de  natura  vulcanica,  iscandu-se  “din  senin”.

         Planeta  este  acoperita  de  nari  dense  din  picaturi  de  acid  sulfuric

si  de  alte  substante  care  contin  sulf   picaturile  de  ploaie   nu   coboara

insa  mai  jos  de  90  km- din  aceasta  cauza   temperaturile   inalte   de  la

suprafata,  ele  se  evapora.  Planeta   este   lipsita   de  hidrosfera,  solul  ei

este  acoperit  cu  blocuri  de  roci  negre  ca  funinginea.  Presiunea  la  sol

este   de  90  ohm,  conditiile   aici   sunt   prea   vitrege   pentru    existenta

vietii.

               MARTE

          Marte   este   a   doua   vecina   a   Pamantului,   este  dupa  Luna  cel 

mai  cercetat  corp  cersc.  Planeta  are  structura  interioara   similara   celui

a  Pamantului,  relieful  ei  se  aseamana  in  multe  privinte  cu  cel  terestru

si  cu  cel  Lunar.  Se  disrug  stiuri  de  muntii  cu  piscuri  de  pana   la   29 km  create  de  tip  vulcanic,  albiei  secate  de  rauri,  praf  mult, de  culoare

rosie.  Pe  planeta  bantuie  furtuni  de  praf,  la   ploi   se   evdentiaza   doua

calote  de  gheata  stralucitoare  din  gaz  carbonic,  are  activitate   seismica

redusa,  camp  magnetic  mic,  atmosfera   rarefiata.  Temperatura   maxima

la  ecuator  e  de  20  grade  C, forme  de  viata  n-au  fost  depistate. Despre

existenta   unei   civilizatii   martiene   dupa   cum  se   presupunea   nici  nu

poate  fii  vorba.

                       JUPITER

       Jupiter   este   cea  mai   mare  planeta   a   sistemului   Solar.  In   multe  privinte   ea   se   aseamana   cu    Soarele.  Atmosfera   planetei  se   intinde 

Pana   la  inaltimea  de  700  km  si  consta  din   hidrogen,  heliu,  amoniac,

vapori  de  apa  si  metan  cu  mari  asezati  in   bende  orizontale. Pe  supra-

fata  planetei   se  evidentiaza   pata   Rosie,  o  zona   de  unde   curentii  at-mosferici  sunt  foarte  violenti.

       Jupiterare  inosfera,  magnetosfera  cu   centuri  de   radiatie    imposibil  de  strabatut  pentru  astronauti.  Mareele  cosmice  au   descoperit   in  jurul    

planetei  mai  multe  nele  dispuse  in  benzi  paralele  cu  planul  ecuatorial.

Jupiter  are  multi  sateliti,  16  unii  mai  mari  decat  planeta  Mercur.

                       SATURN

       Saturn  consta  din  85%  hidrogen, iar  miezul  ei  este  posibil  pietros.

Imposibilul  ei  exterior   este  alcatuit  din  hidrogen  in  forma  de  picaturi  de  ploaie.  Saturn   se  evidentiaza   prin  mii de  inele,  satelitul  sau  Titan  areare  o  atmosfera  densa  din   azot,   metan,   amoniac   si   presiunea   la  suprafata  fiind  de  1,5  atm.

       Saturn  are  18  sateliti  alcatuiti   din   mare   parte   din   apa,  ceea  ce  probeaza  ca,  in  timpul  formarii  planetei  in  inprejurimile   sale  tempera-tura  era  scazuta.

                       URANUS

       Uranus  este  constituita  dintr-un  nucleu  din  roca   si   gheata,  invelit  de  o  manta  de  hidrogen  lichid  are  un  sistem  inelar   din  fragmente  de pietre  acoperite  cu  ghiatam,  atmosfera  ei  este  alcatuita  din  metan.

                       NEPTUN

       Neptun  are  centuri  de  radiatie  si  un  inel,  prin  structura   simuleaza

Faza  de  inceput   a  Sistemului   Solar.   De  cand   a   fost   descoperita   si  pana  azi,  inca  nu  a  efectuat  o rotatie  deplina  in  jurul  Soarelui.  Neptun

Are  cel  mai  mare  satelit  Triton.

                     

                       PLUTO

       Pluto   este   cea   mai   indepartata   planeta   de  Soare   are  masa  mai  mica  decat  cea  a  Terrei,  este  constituita  dintr-un  nucleu  din  silicati  ca  un  invelis  de  gheata, dupa  care  urmeaza  un  altul  din  gheata  de  metan. 

Atmosfera    ei    densa    este    din   neon,  fata    planetei   pare   pistruiata,  deoarece  este   acoperita   cu  pete  de  chiciura   din   metan,  gheata,  azot. Planeta  are  un  satelit  pe  nume  Charon.

                                                        LUNA

    -    Diametrul   3476  km

-         Masa  de  81,3  ori  mai  mica  decat  a  Pamantului

-         Volumul  de  50  ori  mai  mic  decat  al  Pamantului

-         Departarea  fata  de  Pamant  este  de  356400  km  la  pigeu  si  406700  km  la  apogeu

-         Densitatea:  3,34  g/cm3

-         Atmosfera  este  practic  absenta

-         Temperatura  circa  150  grade  C  pe  partea  insorita  si  1380  pe  partea  umbrita

-         Perioada  de  revolutie  (in  jurul  Pamantului)  este  egala  cu  perioa-da  de  rotatie   (in  jurul  axei  sale)   ca  urmare  are  indepartata  me-reu  aceasi  emisfera  catre  Pamant.

-         Aselenizarea  primilor  pamanteni  a  avut  loc  la  21  iulie  1969

-         Regiunile  plate  mai  intense  poarta  numele  de  “mari”  si  “oceane”  (Marea  Linistei,  Oceanul  Furtunilor)  si  sunt  delimitate  de  lanturi  muntoase  cu  denumiri  similare  celor  de  pe  Pamant (Alpi, Caucaz,  Carpati).

                                 RELIEF  SI  EXPLORARE

       Cand  privim  Luna  printr-un  binoclu,  descoperim  la  suprafata  sa muntii,  sesuri  si  cratere, dar  mai  ales  dupa  ce  sondele  si  astronautii au pornit  sa   cucereasca   Luna,   relieful  acestuia   a   ajuns   sa  fie  cunoscut  mai  bine.

            

         

               Relieful  Lunii

       Sesurile   formeza   petele   intunecate  care  contureaza  ochii,  nasul  si   gura  de  pe  chipul   pe  care   il  vedm  cand   privim   Luna   cu   ochiul  liber.  Odinioara  se  credea  ca  acestea  sunt   mari   si   li   s-au   dat  nume       

poetice:  Marea  Serenitatii,  Marea  Linistii,  Lacul   Viselor   e.t.c.   Aceste

nume   au   fost   pastrate   chiar   daca   azi   se  stie  ca  pe  Luna  nu  exista  apa.  Cei  mai  inalti  munti  ating  8200m  o  altitudine  cu  putin  mai  mica

dect  cea  a   Everestului   in   timp   ce  Luna  este  acoperita  de  cratere  cu  marimi   diferite.  Ele   au   fost   formate   de   meteoriti   care  au  cazut  pe  Luna  in  urma  cu  miliarde  de  ani.  Cele   mai   mici  dimensiuni  cu  totul  minuscule,  cele  mai  mari  depasesc  200  km.  Unele  dintre  ele  au  stiatii  albe  dispuse  spitele  unei  roti,  acesea  sunt  urmele  lasate  pe  solul  lunar  in  toate  directiile  de  impactul  uno  meteoriti.

             Explorarea  Lunii

       Incepand   cu   anul  1959  zeci  de  sonde  automate  au  fost  lansate  spre  Luna.  Primele  areu  destinate  simplei   fotografieri   a   suprafetei,  in  timp   ce   o  savurau  inainte  de  a  se  prabusi  pe  intindera  ei.  In  octom- brie   1959  sonda   ruseasca   Luna  3  a   trimis   primele  imagini  ale  fetei  “nevazute”  ale  Lunii.

       Ulterior  sondele  au  aterizat   pe   Luna  au  furnizat  informatii  mai  precise  despre  suprafata  acestia. Mai  tarziu  satelitii  plasati  pe  orbita  in  jurul  Lunii  au  fost  studiati  si  fotografiati   timp   de  mai  multe  luni.  In  cele   din   urma  omul  insa-si  a  pasit  pe  Luna.  Intre  1969  si  1972  sase  zboruri  efectuate   de  navala  spatiale  Apollo au  permis  ca  12  astronauti  americani   sa   paseasca   pe   Luna  ei  au  fost  Neil  Armstrong  si  Eorvin  Aldrin,   pe  20   iulie   1969   in   timpul   zborului  efectuat  de  Apollo  11,  astronautii    misiunii    au    instalat   pe    suprafata   acesteia    instrumente  stintifice, au  efectuat  diverse  masuratori   si   au  adus  pe  Pamant   pentru  analiza  aproape  400  kg  de  roci  selenare.

             Suprafata  Lunii

       Cu  toate  ca  este  aprope,  Luna  reprezinta   o   lume   complet  diferita  de  cea  a noastra  fara  apa  si  fara  urme  de  viata.  Solul   lunar   este   plin  de roci  scufundate  mai  mult  sau  mai  putin  intr-un  strat  gros  de  pulberi  cenusii. Omul  nu  poate  trai  pe Luna  fara  un  echipament  adegvat fiindca

Spre  deosebire  de   Pamant,  Luna   nu   are   atmosfera.  Fara   o  atmosfera  care  sa  o  protejeze  Luna   primeste   din   plin   ploaia   de  meteoriti  si  de  radiatii  venite  din  spatiu. Ea  este  expusa  direct  razelor Soarelui  in  plina zi  temperatura  depaseste  100 grade C,  noaptea  dimpotriva,  aceasta  poate scadea  sub  170  grade C.

       Aceste  enorme  variatii  de  temperatura  sunt   acontate   de   faptul   ca  ziua   si   noaptea   sunt   mai   lungi   decat   pe   Pamant,  fiecare  dintre  ele  dureaza   aproximativ   doua   saptamani.   Cerul   vazut   de   pe   Luna   este  meru  negru  chiar  daca  Soarele  straluceste.          

       Si  pe  Pamant  ar  fii   la  fel  daca  nu   ar  exista  atmosfera,  care  difu-

zeaza  lumina  Soarelui.

                                                    SOARELE

       Datorita  faptului  ca  se  afla  atat  de  aproape, Soarele  este  steaua  cea  mai  bine  cunoscuta.

       Astronomii   disting   chiar   detaliile   de   la   suprafata   sa   (  cele  mai  mici  au  o  intindere  de  150  km  ).   In   comparatie  cu  Pamantul   Soarele  este  gigantic,  volumul   sau   ar   putea   cuprinde  1 300 000  de  planete  ca  anoastra,  iar  dealungul  diametrului  sau  sa-r  putea  alinia  la 109.  Soarele

este  o  imensa  sfera  de  gaz  foarte  cald  a   carui   masa   o   depaseste   de

300 000  de  ori  pe  cea  a  Pamantului.  La  suprafata    forta   gravitationala 

este  de  aproximativ  28  de  ori  mai  puternica  de  cat  cea  de  pe  Pamant,

totusi  Soarele  nu  e  decat  o  stea  foarte  obisnuita.  Pentru  astronomi, este

o  adevarata  sansa  sa   poata   studia   o   stea   atat  de  banala,  tot  ceea  ce  afla   prin   studierea   Soarelui   ii  ajuta  sa  inteleaga  mai  bine  si  celelalte  stele.

                        Fotosfera 

       Lumina  orbitoare  a  Soarelui  provine   de   la   un   invelis  de  grosime  mai  mica  de  300   km,   fotosfera.  Aceasta  este  cea  care  da  impresia  ca  Soarele    are    o   margine    bine    delimitata,    temperatura    sa    este    de  aproximativ   6000  grade  C.   Vazuta   prin   telescop   ea  se  prezinta  ca  o  retea  de  celule  mici  stralucitoare,  sau  granule,  eflate   intr-o  permanenta  miscare.   Ficare   granula   este   o   bula   de  gaz  de  marimea  unei  tari  ca  Franta,  ea  apare   se   transforma   si   dispare   in   aproximativ  10  minute.

                        Cromosfera  si  coroana

       In    timpul    unei   eclipse   totale,   cand    discul   arbitrar  al   Soarelui  dispare   in   spatele  Lunii,   remarcam   ca   in   jur   o  bordura  de  un  rosu  aprins,  iar   dincolo   de   aceasta,  un   balon   argintat,   mai   mult  sau  mai  putin  neregulat  coroana.

       Cromosfera  si  coroana  sut  invelisurile  extaordinare  ale  Soarelui, ele

Formeaza  atmosfera   solara.   In   mod   obisnuit   nu   le  vedem  pentru  ca  sunt  mult  mai  putin   luminoase   decat   fotosfera.  Cromosfera   se   ridica 

pana  la  5000 km  de  suprafata  Soarelui.

Ea   este   acoperita   de   mici  jeturi  de  gaz  foarte  cald  spiculii,  tempera- tura   sa   creste   odata   cu   altitudinea,  in  varf  ea  atinge  2 000  grade  C.

Coroana  care  imbraca  cromosfera  se  dilueaza   treptat  in  satiu  si  nu  are  o  limita  exterioara  bine  definita ,  ea  este  foarte  rarefiata  dar  extrem  de  calda  temperatura  sa  depaseste  1  milion  de  grade.

       Cu  ajutorul  instrumentelor  speciale, din  timp  in  timp  se  observa  ca

anumite  regiuni  ale  cromosferi  devin  deodata  foarte  stralucitoare:acestea  sunt  solare.  In  urma   acestora   apar   jeturi   imense   de  gaz,  se  ridica  in  cromosfera  si  coroana. 

       Cand   apar   proiectate   pe   Soare,   protuberantele   au   aspectul   unor  filamenteintunecate.  In  permanenta   un   flux   de   particule   foarte  rapide  paraseste  Soarele  prin  coroana.  Acestea  sunt  vanturile  solare.

                        Interiorul  Soarelui

       Desigur   interiorul   Soarelui   nu  poate  fii  vazut  dar  studierea  supra-  fetelor   si   a   staturilor   sale   exterioare    ofera    astronautilor    informatii  despre  structura  sa  interioara.  Soarele  contine   toate   elementele   simple  identificate  pe  Pamant, dar  98 %  din  masa  sa  este  formata  din hidrogen

si  heliu.  Spre  centrul  Soarelui,  este  din  ce  in   ce  mai  cald,  iar  materia  este  din  ce  in  ce  mai  comprimata.   Chiar   in  centru  temperatura  atinge  la  15 000 000   de   ori   mai   mare   decat  cea  din  centrul  Pamantului.  In  acest   cuptor   atomii   de  hidrogen  se  aglomereaza  cate  4  si  se  transfor-  ma  in   atomi   de   heliu .   In   urma   acestei   reactii  se  degaja  caldura  si  lumina.  Acest  lucru  permite  Soarelui  sa  straluceasca.   In   fiecare   minut  400  000 de   milioame   de   tone   de    hidrogen   se   trasforma  in  heliu  in  centrul  Soarelui. 

       Zona  unde  se  produc  aceste  reactii  nucleare  nu  reprezinta  decat  un  sfert   din   raza   Soarelui,  dar   ea  cuprinde  jumatatea  din  masa  acestuia.  Lumina   emisa    in    aceasta    zona   centrala    a    Soarelui    nu  ajunge  la  suprafata  decat  dupa  2 000 000  milioane  de  ani !

Funcţionarea motoarelor cu aprindere prin scânteie electrică în patru timpi

Motoarele cu aprindere prin scânteie electrică folosesc drept combustibil pentru funcţionarea lor, benzina. La aceste motoare formarea amestecului carburant are loc în afara cilindrului într-un dispozitiv numit carburator, din care cauză se mai numesc şi motoare cu carburator.

Cu aceste motoare sunt echipate în general automobilele.

Ele se mai folosesc şi pe unele tractoare de putere mare, ca motoare de pornire.

La motoarele cu aprindere prin scânteie cei patru timpi de lucru corespunzători celor patru curse ale pistonului, se realizează în felul următor:

Timpul I – admisia amestecului carburantului în cilindrul motorului, are drept scop umplerea cilindrului cu amestec carburant şi se efectuează prin deplasarea pistonului de la punctul mort interior la punctul exterior. Pe tot acest parcurs, orificiul de admisie este deschis de supapa respectivă, iar cel de evacuare se închide la scurt timp după ce pistonul începe să se deplaseze. Prin deplasarea pistonului, în cilindru se creează o depresiune datorită căreia, aerul atmosferic este absorbit prin camera de amestec a carburatorului. Aici întâlneşte benzina care ajunge printr-un tub, o vaporizează şi se formează amestecul carburant. Acesta trece prin canalizaţii şi intră în cilindru prin orificiul de admisie. În momentul în care pistonul a ajuns la punctul mort exterior, amestecul carburant ocupă tot volumul cilindrului – volumul de admisie.

Ca urmare a depresiunii create în cilindru, pe tot parcursul admisiei presiunea amestecului carburant este ceva mai mică decât presiunea atmosferică, adică 0,75-0,95 daN/cm², iar temperatura creşte la circa 373°K. Temperatura amestecului creşte datorită gazelor arse neevacuate şi a pieselor încălzite ale motorului (cilindrul, chiulasa, supapele, pistonul etc.) cu care vine în contact.

Puterea pe care o dezvoltă motorul depinde în mare măsură de cantitatea de amestec carburant admisă în cilindrii lui. Cu cât această cantitate este mai mare, cu atât puterea motorului creşte. În acest scop, orificiul de admisie se deschide înainte ca pistonul să ajungă la punctul mort interior (avans la deschiderea supapei de admisie) şi se închide în cursa următoare, după ce pistonul a trecut de punctul mort exterior (întârziere la închiderea supapei de admisie). În această situaţie admisia amestecului carburant continuă în virtutea inerţiei şi după ce pistonul se deplasează de la punctul mort exterior spre punctul mort interior, asigurându-se o umplere mai bună a cilindrului cu amestec carburant.

Timpul II – comprimarea amestecului carburant, este procesul de lucru prin care presiunea amestecului carburant aspirat în timpul admisiei creşte.

Procesul comprimării se realizează atunci când pistonul se deplasează de la punctul mort exterior la punctul mort interior. După un timp scurt de la începutul deplasării spre punctul mort interior, se închide supapa de admisie. În acest moment se sfârşeşte admisia şi ambele supape sunt închise. Amestecul carburant este comprimat, progresiv până când pistonul ajunge la punctul mort interior, ocupând numai volumul camerei de compresie.

Ca urmare, presiunea amestecului carburant se ridică la 5-10 daN/cm², iar temperatura ajunge la 500-600°K.

Cu puţin înainte ca pistonul să ajungă la un punct mort interior o scânteie electrică dată de bujie, aprinde amestecul şi astfel are loc arderea rapidă, sub formă de explozie.

După ardere rezultă gaze cu o presiune de 25-40 daN/cm² şi temperatură de 2273-2573°K.

Timpul iii – detenta sau destinderea gazelor este procesul prin care gazele care au rezultat în urma arderii îşi măresc volumul şi astfel deplasează pistonul de la punctul mort interior la punctul mort exterior. Pe tot acest parcurs, ambele supape închid orificiile respective, iar gazele de ardere, prin destinderea lor, dau naştere la o forţă care acţionează asupra pistonului şi prin bielă se transmite la arborele motor.

Acesta este timpul motric, cursa motrică sau utilă, care produce lucru mecanic necesar funcţionării motorului şi folosirii lui în diferite scopuri.

La sfârşitul detentei presiunea gazelor scade, ajungând la 2-4 daN/cm², iar temperatura este de 1073-1273°K.

Cu puţin înainte ca pistonul să ajungă la punctul mort exterior se deschide supapa de evacuare şi începe evacuarea care are loc până la sfârşitul cursei şi în continuare, după cum rezultă mai jos.

Timpul IV – evacuarea gazelor de ardere, este procesul care are loc în timp ce pistonul se deplasează de la punctul mort exterior la punctul mort interior. Orificiul de evacuare este deschis de supapa respectivă, iar cel de admisie este închis, ceea ce permite ieşirea gazelor din cilindru.

În timpul evacuării, presiunea gazelor arse este de 1,1-1,25 daN/cm², iar temperatura este de cca 873-1073°K.

Cu puţin înainte ca pistonul să ajungă la punctul mort interior, supapa de admisie se deschide şi începe admisia cu avans, pentru ciclul următor.

Se impune o cât mai bună evacuare de gazele de ardere, pentru că rămânerea lor în cilindru reprezintă reducerea încărcături proaspete, adică a cantităţii de amestec carburant. De aceea, supapa de evacuare trebuie să se deschidă cu avans, spre sfârşitul detentei (avans la deschiderea supapei de evacuare) şi se închide cu întârziere după ce pistonul a trecut de punctul mort interior (întârziere la închiderea supapei de evacuare).

Trebuie menţionat că, la sfârşitul evacuării şi începutul admisiei, ambele orificii sunt deschise de supapele respective. Este fenomenul de încălecare a supapelor. Acest fenomen este nedorit, pentru că amestecul carburant admis antrenează şi reţine în cilindru gaze arse, care ocupă locul celor proaspete şi este inevitabil, pentru că supapele trebuie să se deschidă pe o perioadă mai lungă. Deschiderea supapelor pe durate mai lungi asigură o golire bună a cilindrilor de gaze arse şi umplerea corespunzătoare cu amestec proaspăt, ceea ce asigură mărirea puterii motorului.

Din cei patru timpi ai motorului numai unul este motric – detenta sau destinderea – pentru că produce energia mecanică şi trei sunt rezistenţi – admisia, comprimarea şi evacuarea – deoarece consumă energie mecanică.

         

          

  ASTRONOMIA, EVOLUTIE SI DESCOPERIRI 

DE-A LUNGUL SECOLELOR

         

Astronomia este, în opinia generală, cea mai veche dintr ştiinţele naturii, originile acesteia întrezărindu-se în paleolitic (epoca veche a pietrei), cea dintâi etapă a istoriei omului. Etimologia denumirii atribuite acestei ştiinţe este de origine greacă, fiind compusă din substantivele „astron” (astru) şi „nomos” (ştiinţă). Obiectul de studiu al astronomiei este, în consecinţă, materia (în toate formele sale de organizare) din univers: galaxii, stele, materie interstelară, planete, sateliţi naturali şi artificiali ai planetelor, etc.

Este bine-cunoscut faptul că „motorul” dezvoltări astronomiei ca ştiinţă in-dependentă l-a constituit, încă de la origini, necesitatea orientării spaţio-temporale, a marcării precise a unor evenimente cu importanţă practică.

Fără îndoială, progresul hotărâtoraş astronomiei antice a fost determinat de civilizaţia greacă. Din păcate, textele învăţaţilor greci antici nu ne-au parvenit, însă informaţii relevante privind contribuţia decisivă a civilizaţiei greceşti, începând cu secolul al VI – lea î. Ch. în studiul astronomiei sunt consemnate cu minuţiozitate în texte târzii.

Pentru greci, toate domeniile cunoaşterii obiective încep de la Homer. Acesta îşi merită pe deplin atributul de părinte al geografiei, însă tot el ajunge primul la noţiunile de „orizont” şi „cerc arctic”. Informaţiile scrise privindaceste contribuţii sunt cuprinse în magistrala „Geografie” a lui Strabon, scrisă de către acesta în secolul 1 d.Ch. Homer remarcă stelele care nu apun niciodată şi numeşte cercurile descrise de acestea pe sfera cerească „cercuri arctice”. Între ele, Homer remarcă Ursa, cea mai strălucitoare constelaţie din cercul de stele mereu vizibile pe bolta cerească a Greciei.

Thales din Milet, unul din cei 7 înţelepţi ai Greciei, a cărui viaţă se desfă-şoară cel mai probabil între anii 624-548 î.Ch. a iniţiat la Greci studiul sistematic al naturii şi al matematicii. Întemeietor al şcolii Ioniene, Thales consideră apa ca ele-ment fundamental în Univers. Referitor la structura acestuia, Thales afirma (în opi-nia lui Strabon) că: „Pământul, centrul Universului, are forma unei farfurii întinse ce pluteşte pe apă. Deasupra lui se găseşte bolta cerului, fixă şi solidă, de care sunt prinse stelele. Apa, elementul primordial, umple la nesfârşit spaţiul de sub Pământ şi de deasupra boltei cereşti”.

Pythagoras (581-500 î.Ch.) întemeietorul celei mai importante şcoli filozo-fice a Greciei antice, s-a născut în Samos. A fost matematician celebru, creator al acusticii, dar şi autor al unui număr important de descoperiri astronomice. Acesta a depăşit pe înaintaşii săi considerând, primul, că „Pământul are formă sferică, ca şi ceilalţi aştri”. De asemenea, Pythagoras contrazice primul, în mod direct, concepţia geocentrică. Pământul nu mai stă în centrul Universului, ci îşi ocupă locul său lipsit de privilegii între ceilalţi aştri. Împreună cu discipolii săi cei mai importanţi (Philolaos, Ecphantos, Heracleides Ponticul şi Aristarchos). Pythagoras a observat că Soarele parcurge drumul său zilnic de la est către vest şi simultan se înalţă (înce-pând cu solstiţiul de vară), relevând două mişcări aparent distincte, diurnă şi anuală. În mod special trebuie remarcat faptul că Ecphantos, unul dintre cei mai tineri pythagoreici, a ajuns primul la ideea mişcării Pământului în jurul axei sale. Heracleides Ponticul a remarcat o anumită dependenţă a planetelor Mercur şi Venus faţă de Soare, iar mai târziu, în secolul III, Aristarchosdin Samos a arătat primul că Soarele este incomparabil mai mare decât Pământul. Un alt fapt important precizat de Strabon este acela că Pytheas Messaliotula fost primulcare a identificat pe cer locul Polului şi a definit cercul polar.

Un alt mare erudit al antichităţii, Erathostenes, născut în colonia greacă Cyrene (aflată pe teritoriul de nord al Libiei) în jurul anului 284 î.Ch. este acela care a evluat pentru prima dată în mod ştiinţific circumferinţa Pământului. Un alt mare geometru, Apoloniu din Pergam (250-180 î.Ch.) , introduce pentru prima dată epiciclurile şi deferenţii  pentru a explica mişcarea anuală aparentă a planetelor, intens folosite în secolele următoare.

Cel mai mare astronom al antichităţii, Hipparchos s-a născut în 190 î.Ch. în Niceea Bythiniei şi a trăit în insula Rodos. Deşi s-a menţinut în cadrul rigid al sistemului geometric, Hipparchos a  calculat (folosind epiciclurile şi derenţii) table destul de precise ale mişcării Soarelui şi Lunii, fiind în măsură să ofere predicţii precise ale eclipselor. El este, conform datelor cunoscute până acum, descoperitorul fenomenului de precesie şi autorul unui catalog stelar cuprinzând 1080 de stele. Claudiu Ptolomeu (90-160 d.Ch.) încheie seria marilor astronomi ai Greciei antice, autor al monumentalei „Megale sintaxis” care preia şi dezvoltă cele mai importante rezultate ale predecesorilor săi, în special ale lui Hipparch. Tot acesta, studiază pentru prima dată refracţia astronomică a luminii provenite de la aştrii.

Cinsprezece secole mai târziu, Nicolai Copernic (1473-1543) a publicat în anul morţii sale monumentala: „De revolutionibus orbium coelestium”, precedată de o variantă în manuscris mult mai restrânsă (intitulată „Comentariolus”) în care a fundamentat sistemulheliocentric al lumii, chiar dacă unele inexactităţi erau menţinute (Soarele este centrul Universului, orbitele planetelor sunt circulare iar vitezele acestora sunt constante). La 7 ianuarie 1610, Galileo Galileidescopera cei patru sateliţi giganţi ai lui Jupiter (care îi poartă şi numele) şi în aceaşi perioadă Johannes Kepler descoperă pe baza datelor observaţionale puse la dispoziţie de Tycho Brahe adevăratele legi de mişcare ale planetelor, pe baza cărora Isaac Newton descoperă cauza acestor mişcări , formulând Legea atracţiei universale.

Secolele XVII şi XVIII sunt marcate de o evoluţie spectaculoasă a instrumentelor astronomice şi a tehnicilor de observare. Demne de remarcat pentru evoluţia navigaţieiastronomice sunt construcţia sextantului (1730), al cărui principiu fusese remarcat încă de Newton şi construcţia primului cronometru în 1761, care menţinea timpul mijlociu la Greenwich, cu o precizie de 0,1 secunde, permiţând navigatorilor determinareadeterminarea cu o precizie corelată a longitudinii geografice (ca diferenţă între timpul locului şi timpul la Greenwich). La începutul secolului al XIX – lea, Gauss elaborează metoda analitică de determinare simultană a latitudinii şi longitudinii, pentru ca cu şase decenii mai târziu Marq de Sant-Hillaire să elaboreze (având ca predecesori străluciţi pe Summer şi Achimov) teoria dreptei de înălţime baza astronomiei nautice moderne. Toate aceste geniale desco-periri, şi multe altele care nu au fost amintite, pun astăzi la dispoziţia navigatorilor instrumente precise de determinare continuuă şi precisă a poziţiei navei. Dintre aces-tea, sistemul global de poziţionare prin satelit  GPS oferă un model perfect de aplicare a principiilor clasicee de poziţionare din astronomia secolului al XVIII – lea la ultra – tehnologia  secolului XXI.

Spatiu si timp

Dintre toate ramurile filozofiei, reflectia filozofica despre spatiu si timp este cel mai strans legata de natura teoriei fizice. Printre problemele pregnant filozofice se numara urmatoarele: daca spatiul si timpul trebuie gandite drept niste lucruri reale (ca fiind, dupa cum spunea Newton (1642-1727), “locuri atat ale lor insile cat si ale tuturor celorlalte lucruri”); daca este posibil sa existe spatiu vid si timp fara evenimente; daca modul nostru de a concepe lumea ca avand intindere spatiala si temporala dincolo de noi tine de o schema  a priori  pe care noi o impunem realitatii sau aceasta intindere a ei este o realitate in sine (Kant); daca e mai potrivit sa gandim ca timpul curge sau sa admitem ca evenimentele trecute exista in prezent; si daca asimetria dintre trecut si viitor este inviolabila logic (incat, de exemplu, o calatorie in timp este logic imposibila) sau doar contingent. Dintre problemele pe care le ridica cel mai impetuos teoria fizica fac parte urmatoarele: ce anume tine de observatie si ce de conventie atunci cand masuram intinderea spatiala si durata temporala; ce sens trebuie dat afirmatiei ca spatiul are o anumita topologie (forma) sau chiar, asa cum arata geomertia ne-euclediana, ca are o marime finita; care sunt implicatiile celor doua teorii ale relativitatii pentru relatia dintre spatiu si timp?

Principala opozitie este aceea dintre exponentii teoriilor absolute si cei ai teoriilor relationale. Absolutismul ia in serios metafora newtoniana a recipientului. El priveste spatiul si timpul drept niste lucruri reale, drept recipiente de o intindere si respectiv durata infinite in care intreaga succesiune a evenimentelor naturale din lume are o pozitie determinata (pozitie ce ar fi putut foarte bine sa fie alta, daca tot procesul ar fi inceput mai devreme sau in alt loc). Tot asa, lucrurile pot fi realmente in repaus sau in miscare, starea lor nefiind definita doar de relatiile lor cu alte obiecte schimbatoare. Prima pozitie radical relationista a fost formulata de Leibnitz(1646-1716): metafizica sa nu admite spatiul absolut, in parte pentru ca realitatea - fiind formata din entitati spirituale fara intindere - nu e de fel spatiala. In mod similar la Kant(1724-1804), interpretarea experientei noastre ca fiind experienta unei lumi spatial intinse este un act al mintii: lucrurile in sine nu au proprietati spatiale. Relationistii  mai  putin intransigenti   incearca sa pastreze realitatea spatiului (sau a timpului) interpretand Propozitiile despre ele ca nefiind decat asertiuni despre relatii dintre obisnuitele lucruri materiale: recipientul nu e logic distinct de lucrurile pe care sa spune ca le contine. Obstacolul evident este aici acela ca relatiile in cauza sunt sui generis - spatiale si temporale - incat nu e clar ce se castiga gandind asa. Unul din punctele de mare interes in aceasta disputa este problema kantiana a corpurilor omomorfe incongruente: daca ne imaginam un univers care cuprinde o mana si nimic altceva, aceasta va fi in mod necesar o mana stanga, fie o mana dreapta (ele neputand fi suprapuse una peste alta), chiar daca toate relatiile dintre lucruri, de exemplu dintre podul palmei si aratator, ar fi in ambele cazuri aceleas.

Aplicarea geometriei la spatiu a devenit problematica atunci cand s-a observat ca spatiul matematic putea fi privit ca fiind nu de natura cutiei infinite di geometria euclidiana, ci finit si sferic sau, de exemplu, toroidal. Suntem noi cu adevarat capabili sa intelegem atare sugestii? Sau acestea sunt sortite sa ramana niste formalisme pastrate doar in virtutea deciziei de a lua ceva ce este in realitate curb (traectoria unei raze luminoase sau directia gortei gravitationale) drept standardul nostru pentru linia dreapta? Demonstratia clasica a faptului ca spatiul ne-euclidian  poate fi conceput in mod inteligibil a dat-o Hans Reichenbach (1891-1953), care insista totodata  asupra elementului de conventie pe care-l implica in ultima instanta alegerea unei geometrii cu ajutorul careia sa interpretam regularitatile din observatii. Sub acest din urma aspect, el urmeaza traditia conventionalista a lui Poincare, care a sustinut aceeasi teza pentru timp: “Timpul trebuie definit in asa fel incat ecuatiile mecanicii sa fie cat mai simple cu putinta”. Egalitatea dintre doua intervale temporale nu este intrinseca, ci relativa la ceasornicul ales pentru definirea (nu masurarea) duratei regulate.

Aceste framantari legate de  masurarea duratei au culminat cu opera lui Einstein. Din punct de vedere filizofic, schimbarea fundamentala de perspectiva adusa de teoria relativitatii consta in ideea ca o judecata privind simultaneitatea a doua evenimente nu corespunde unei realitati fizice unice. Lucrurile ar sta asa numai daca ar fi posibila sincronizarea intre ceasornice separate spatial, ceea ce insa nu se poate realiza decat facand anumite supozitii despre viteza luminii. Iar o data facute aceste supozitii, evenimente simultane relativ la un observator nu mai sunt simultane relativ la unul aflat in miscare fata de primul. Aceasta consecinta este evident consonanta cu traditia idealista care vede in timp o ordonare impusa subiectiv. Implicatiile exacte ale operei lui Einstein insa sunt si azi controversate, mai ales dat fiind ca in teoria generala a relativitatii geometria spatiului si timpului pare a juca rolul unui fapt real, cu proprietati explicative.

Probabil ca dintre problemele pur filozofice ale timpului, cea mai deconcertanta este cea a “trecerii”. Este aproape inevitabil sa gandim fie ca timpul curge, fie ca noi calatorim in el. Acest mod de a pune problema pare sa implice ca el ar putea sa curga mai repede sau mai incet - dar atunci, in raport cu ce? Aceasta problema reclama o intelegere deplina a asimetriei dintre trecut si viitor, asimetrie numita uneori sageata timpului. In secolul nostru s-au facut incercari - de exemplu, de catre Reichenbach si Adolf Grunbaun (1923-  ) - de formulare a unor teorii in care asimetria apare dependenta de relatii cauzale asimetrice dintre evenimente, ceea ce echivaleaza cu o inversare a ideii mai naturale ca relatiile cauzale sunt ele insele supuse unei ordini temporale independente.

Se defineste de asemenea si spatiul absolut - spatiul privit ca o entitate in care sa afla cuprinse corpurile si care are ea insasi proprietati reale, precum forma si intinderea. Aceasta conceptie a fost sustinuta de Newton, dar respinsa de Leibniz si de majoritatea filozofilor de mai tarziu.

Prima parte a  teoriei relativitatii, formulata de Einstein, relativitatea speciala, se refera la sistemele neaccelerate si are imense implicatii filozofice, atat prin bulversarea radicala a notiunilor clasice de timp si miscare, cat si, mai specific, prin impactul pe care il are asupra conceptului de simultaneitate.

Potrivit mecanicii newtoniene, unui observator care se deplaseaza cu un corp A avand viteza vA , un corp B care se deplaseaza cu viteza vB , ii va aparea ca deplasandu-se cu viteza vAB = vA - vB . Acest punct de vedere despre vitezele relative, simplu si aparent concordant cu simtul comun, a fost pus in dificultate de experimentul din 1887, al lui  Michelson si Morley, care nu a inregistrat nici o diferenta intre viteza luminii masurata in directia rotatiei Pamantului si cea perpendiculara pe aceasta directie.

Solutia data de Einstein acestui paradox are la baza intelegerea faptului ca viteza luminii joaca un rol dominant in viziunea noastra despre Univers. Mai precis, ca ea este absoluta in secsul de a nu fi relativa la nimic, in particular la viteza celui ce masoara.

Ecuatia newtoniana simpla de combinare a vitezelor este privita, in teoria lui Einstein, ca fiind doar o aproximatie - valabila penrtu viteze ce sunt mici in comparatie cu viteza luminii. Relatia relativista este vAB = (vA - vB)[1 - (vAvB / c2)]-1 ,unde c este viteza luminii. Aceasta ecuatie poate fi folosita pentru stabilirea relatiei foarte simple dintre masa (m) si energie (E): E = mc2 .Convertirea, care arer loc in bomba atomica, a masei in energie conform acestei legi a fost prima aplicatie practica a teoriei relativitatii restranse.

Implicatiile filozofice ale solutiei einsteiniene tin de impactul asupra modului nostru de a intelege natura spatiului si timpului. Unui astronom de pe Pamant, un eveniment din observatorul lui se poate sa-i apara a fi simultan cu un eveniment, observat de el prin telescop, de pe Jupiter. Doua dintre consecintele relativitatii restranse sunt insa ca informatia nu se poate propaga cu o viteza mai mare decat aceea a luminii si ca viteza luminii este aceeasi pentru toate sistemele de referinta. Ca atare, evenimentul din observator trebuie sa se fi produs cu 35 de minute dupa cel de pe Jupiter (acesta fiind timpul in care lumina parcurge cei 630 de milioane de kilometri intre Jupiter si Pamant). In schimb, unui observator de pe Jupiter, evenimentul de pe Jupiter i-ar fi aparut ca producandu-se cu 35 de minute inaintea celui de pe Pamant. Implicatiile acestei situatii pentru ordinea temporala si pentru cauzalitate i-au preocupat intens, de-a lungul deceniilor scurse de la 1905, pe fizicieni si filozofi deopotriva.

Partea a doua a teoriei lui Einstein (1915), relativitatea generala, se ocupa de miscarea relativa intre sisteme accelerate. Ea produce noi modificari ample ale conceptelor noastre de spatiu si timp, tratandu-le ca pe un continuum ne-euclidian, “curbat” de prezenta materiei in asa fel incat gravitatia apare drept o consecinta a gemetriei Universului.

Spatiul si timpul sunt concepte ce fac parte din modelele pe care le construim in vederea reprezentarii lumii reale. Nu toate conceptele au insa corespondente in realitate: atomii probabil ca au, flogisticul1 in mod sigur nu. Relativitatea ne-a impus sa ne modificam conceptele de spatiu si de timp, iar o data cu acestea, si modelul de realitate pe care ni-l construisem; ea ne-a impus si reconsiderarea unora dintre conceptele de baza ale epistemologiei2 insesi.

 

Viata si opera lui Einstein

Atunci cand unei persoane i se cere sa numeasca un fizician, aproape intotdeauna numele care ii vine in gand este cel al lui Albert Einstein, cel mai celebru om de stiinta al secolului 20. Cunoscut pentru crearea si dezvoltarea teoriei speciale si generalizate a relativitatii, ca si pentru indrazneata sa ipoteza cu privire la natura luminii, Einstein a fost fara indoiala una din cele mai stralucite minti stiinfice ale umanitatii.

Fizician american de origine germana, Einstein s-a nascut pe 14 martie 1879 la Ulm. Tineretea si-a petrecut-o la Munchen, unde familia sa avea un mic magazin care producea aparate electrice. Desi nu  a vorbit pana la varsta de 3 ani, inca de tanar a aratat o curiozitate vie pentru natura si o abilitate inascuta in intelegerea conceptelor matematice dificile. La 12 ani a invatat singur geometrie euclidiana.

Einstein ura rutina si spiritul lipsit de imaginatie al scolii din Munchen. Atunci cand falimentul repetat al afacerii  a determinat familia sa plece din Germania catre Milano, in Italia, Einstein, care avea 15 ani, a folosit ocazia ca sa se retraga de la scoala. A petrecut un an cu parintii sai la Milano si, atunci cand i-a fost clar ca va trebui sa-si croiasca propriul drum in viata, a terminat liceul la Arrau, in Elvetia, si s-a inscris la Politehnica din Zurich. Tanarului nu-i placeau metodele de instruire de aici, de aceea lipsea adesea de la ore, folosindu-si intregul timp pentru a studia fizica pe cont propriu sau pentru a canta la iubita sa vioara. Si-a dat examenele si a absolvit in 1900 studiind lucrarea unui coleg de clasa. Profesorii sai nu aveau o parere buna despre el si nu l-au recomandat pentru un post universitar.

Urmatorii doi ani Einstein a lucrat ca meditator si suplinitor. In 1902 si-a asigurat un post de examinator la Biroul de Patente din Berna. In 1903 s-a casatorit cu Mileva Maric, cu care fusese coleg la Politehnica. Au avut doi fii, dar in cele din urma au divortat. Einstein s-a recasatorit mai tarziu.

Primele lucrari stiintifice

 

In 1905 Einstein si-a sustinut doctoratul la Universitatea din Zurich cu o dizertatie teoretica asupra dimeniunii moleculelor, publicand de asemenea trei articole stiintifice care au avut o mare importanta pentru dezvoltarea ulterioara a fizicii secolului 20. In primul dintre aceste articole, cu titlul “Miscarea Browniana”, a facut predictii semnificative asupra miscarii particulelor raspandite aleatoriu intr-un fluid. Aceste previziuni au fost confirmate experimental mai tarziu. Cea de-a doua lucrare, dedicata efectului fotoelectric, continea o ipoteza revolutionara privitoare la natura luminii. Einstein considera ca lumina poate fi privita ca o suma de particule in anumite conditii si pe langa aceasta emitea ipoteza ca energia purtata de orice particula luminoasa, numita foton, este proportionala cu frecventa radiatiei. Formula care exprima aceasta este E=hn, unde E este energia radiatiei si h este o constanta universala cunoscuta sub denumirea de constanta lui Planck.

Ipoteza sa –si anume ca energia continuta de o unda luminoasa se transfera in unitati -sau cuante- contrazicea o traditie de 100 de ani care considera emiterea energiei luminoase ca pe un proces continuu. Aproape nimeni nu a acceptat teoria lui Einstein. In consecinta, fizicianul american Robert Andrews Millikan care a confirmat experimental teoria un deceniu mai tarziu a fost el insusi descumpanit de rezultat.

Einstein, a carui principala preocupare era sa inteleaga natura radiatiei electromagnetice,  a urgentat ulterior dezvoltarea unei teorii care sa reflecte dualismul particula-unda al luminii. Din nou, foarte putini fizicieni intelegeau sau erau de acord cu ideile sale.

Teoria speciala a relativitatii

Cea de-a treia lucrare importanta publicata de Einstein in 1905, “Asupra electrodinamicii corpurilor in miscare”, continea ceea ce avea sa fie cunoscuta mai tarziu ca teoria relativitatii. Inca de la Newton, filosofii naturali (denumirea sub care erau cunoscuti fizicienii si chimistii) incercasera sa inteleaga natura materiei si a radiatiei, precum si felul in care interactionau intr-o imagine unificata a lumii. Ideea ca legile mecanicii sunt fundamentale era cunoscuta drept conceptia mecanicista asupra lumii, in timp ce ideea ca legile electricitatii sunt fundamentale era cunoscuta drept conceptia electromagnetica asupra lumii. Totusi, nici una dintre idei nu era capabila sa ofere o explicatie coerenta asupra felului cum radiatia (de exemplu lumina) si materia interactioneaza atunci cand sunt vazute din sisteme de referinta inertiale diferite, adica interactiile sunt urmarite simultan de un observator in repaus si un observator care se misca cu o viteza constanta.

In primavara anului 1905, dupa ce a reflectat la aceste probleme timp de 10 ani, Einstein si-a dat seama ca esenta problemei consta nu intr-o teorie a materiei, ci intr-o teorie a masurarii. Esenta acestei teorii speciale a relativitatii era constatarea ca toate masuratorile timpului si spatiului depind de judecati asupra simultaneitatii a doua evenimente diferite. Aceasta l-a condus la dezvoltarea unei teorii bazate pe doua postulate: principiul relativitatii, care afirma ca legile fizicii sunt aceleasi in toate sistemele de referinta inertiale, si principiul invariabilitatii vitezei luminii, care arata ca viteza luminii in vid este o constanta universala. Prin aceasta a fost capabil sa ofere o descriere consistenta si corecta a evenimentelor fizice din diverse sisteme de referinta inertiale fara a face presupuneri speciale cu  privire la natura materiei sau a radiatiei, sau a felului cum ele interactioneaza. Aproape nimeni nu a inteles demonstratia lui Einstein.

Primele reactii

Greutatile pe care ceilalti savanti le aveau cu teoriile lui Einstein nu se datoreaza faptului ca teoriile sale sunt complexe din punct de vedere matematic sau obscure tehnic; problema decurge mai degraba din convingerile lui Einstein asupra naturii teoriilor valabile si asupra relatiei dintre experiment si teorie. Desi credea in continuare ca singura sursa de cunoastere este experienta, era convins de asemenea de faptul ca teoriile stiintifice sunt creatiile libere ale unei intuitii fizice bine formate si ca premisele pe care se bazeaza teoriile nu pot fi asociate logic experimentului. De aceea, o teorie buna este teoria care necesita un numar minim de postulate pentru verificarea ei practica. Aceasta economie de postulate -care este o caracteristica a intregii sale opere stiintifice este si ceea ce a facut ca opera sa sa fie inteleasa atat de greu de colegii sai.

Totusi Einstein a avut si sustinatori importanti. Primul care l-a sprijinit a fost fizicianul german Max Planck. Einstein a ramas la Biroul de Patente patru ani dupa ce steaua sa a inceput sa se ridice in comunitatea fizicienilor. Apoi s-a indreptat rapid catre lumea academica de limba germana. Primul sau post academic a fost in 1909 la Universitatea din Zurich. In 1911 s-a mutat la Universitatea de limba germana din Praga si in 1912 s-a intors la Politehnica din Zurich. In sfarsit, in 1913, a fost numit director al Institului de Fizica din Berlin “Kaiser Wilhelm”.

Teoria generalizata a relativitatii

Chiar inainte de a parasi in 1907 Biroul de Patente, Einstein si-a inceput munca pentru extinderea si generalizarea teoriei relativitatii pentru toate sistemele de coordonate. A inceput prin enuntarea principiului echivalentei, un postulat prin care campurile gravitationale sunt echivalente cu acceleratiile sistemelor de referinta. De exemplu, oamenii care calatoresc intr-un lift nu pot, in principiu, sa decida daca forta care actioneaza asupra lor este cauzata de gravitatie sau de o acceleratie constanta a liftului. Teoria generalizata a relativitatii nu a fost publicata in forma ei completa pana in 1916. In aceasta teorie, interactiunile corpurilor, care pana atunci fusesera circumscrise fortelor gravitationale, sunt explicate ca fiind o consecinta a influentei corpurilor asupra geometriei spatio-timpului (spatiul cvadrimensional, o abstractie matematica, avand cele trei dimensiuni ale spatiului euclidian si timpul a patra dimensiune). Pe baza teoriei generalizate a relativitatii Einstein a justificat variatiile neexplicate ale miscarii pe orbita a planetelor si a prezis curbarea luminii stelare in vecinatea unui corp masiv-ca de exemplu Soarele.  Confirmarea acestui din urma fenomen in timpul eclipsei de soare din 1919 a devenit un eveniment mediatic, si faima lui Einstein s-a raspandit in intreaga lume.

Restul vietii Einstein l-a dedicat pentru a-si generaliza teoria chiar mai mult. Ultimul sau efort, de realizare a unei teorii unificate a campurilor, care nu s-a dovedit reusit intrutotul, s-a bazat pe incercarea de a intelege toate interactiile fizice-incluzand interactiunile electromagnetice si interactiunile nucleara tare si slaba-ca pe modificari ale geometriei spatio-timpului intre entitati care interactioneaza.

Parerea celor mai multi dintre colegii lui Einstein este ca eforturile sale nu au fost indreptate intr-o directie buna. Intre 1915 si 1930 principala tendinta a fizicii era dezvoltarea unei noi conceptii cu privire la caracterul fundamental al materiei, cunoscuta si ca teoria cuantica Aceasta teorie continea principiul dualismului unda-particula (lumina prezinta atat proprietatile unei particule, cat si pe cele ale unei unde) pe care Einstein il considerase anterior ca necesar ca si principiul de incertitudine, care afirma ca precizia in masurarea proceselor este limitata. In plus promova o respingere la nivel fundamental a notiunii de cauzalitate stricta. Einstein nu putea totusi sa accepte asemenea notiuni si a criticat aceste teorii pana la sfarsitul vietii sale: “Dumnezeu”, a spus odata Einstein, “nu joaca zaruri cu lumea”.

Cetatean al lumii

Dupa 1919 Einstein a devenit renumit international. A dobandit medalii si premii, inclusiv Premiul Nobel in 1921, din partea a diverse societati stiintifice internationale. Vizita sa in orice parte a lumii devenea un eveniment national; fotografi si reporteri il urmau pretutindeni. Desi regreta pierderea intimitatii, Einstein si-a capitalizat faima spre a-si impune opiniile politice

Cele doua miscari sociale care au primit intregul sau sprijin au fost pacifismul si sionismul. In timpul primului razboi mondial a fost unul din putinii savanti germani care au deplans implicarea Germaniei in razboi. Dupa razboi sprijinul sau pentru scopurile pacifismului si sionismului l-a facut tinta unor atacuri din partea elementelor antisemite si de extrema dreapta din Germania. Chiar si teoriile sale stiintifice au fost ridiculizate public, in special teoria relativitatii.

Cand Hitler a venit la putere in Germania in 1933, Einstein a decis imediat sa emigreze in Statele Unite. A obtinut un post la Institutul de studii avansate din Princeton, New Jersey. In timp ce si-a continuat eforturile pentru cauza sionismului mondial, Einstein a renuntat la fosta sa pozitie pacifista in fata teribilei amenintari asupra umanitatii puse de regimul nazist din Germania.

In 1939 Einstein a colaborat cu alti cativa fizicieni la redactarea unei scrisori catre presedintele Franklin Delano Roosevelt, in care aratau posibilitatea producerii unei bombe atomice si probabilitatea ca guvernul german sa se fi angajat in aceasta directie. Scrisoarea, care era semnata numai de Einstein, a determinat sporirea eforturilor de construire a unei bombe atomice de catre Statele Unite, dar savantul nu a jucat nici un rol in lucrare si nu a stiut nimic privitor la aceasta la momentul respectiv.

Dupa razboi Einstein a activat pentru cauza dezarmarii internationale si a guvernarii mondiale. Si-a continuat sprijinul activ pentru sionism, dar a respins oferta facuta de conducatorii statului Israel de a deveni presedinte al tarii. In Statele Unite, la sfarsitul anilor ‘40 si la inceputul anilor ’50 a vorbit de necesitatea ca intelectualii natiunii sa faca orice sacrificiu necesar pentru a pastra libertatea politica. Einstein a murit la Princeton pe 18 aprilie 1955.

Eforturile lui Einstein in sprijinul cauzelor sociale au fost vazute uneori ca nerealiste.  De fapt, propunerile sale erau intotdeauna atent analizate. La fel ca teoriile  sale stiintifice, ele erau motivate de o intuitie ascutita bazata pe o evaluare precisa a dovezilor si observatiilor, Desi Einstein s-a dedicat mult cauzelor politice si sociale, stiinta a fost intotdeauna pe planul intai, pentru ca, spunea el adesea, numai descoperirea naturii universului ar avea un inteles de durata. Scrierile sale include: “Relativitatea: teoria speciala si generalizata”(1916), “Despre sionism”(1931), “Constructori ai universului”(1932), “De ce razboi?”(scrisa impreuna cu Sigmund Freud), “Lumea asa cum o vad eu”(1934), “Evolutia fizicii”(1938), si “Din ultimii mei ani”(1950). Documentele adunate ale lui Einstein sunt publicate intr-o opera de mai multe volume incepand din 1987.