Albert Einsteinia, suhteellisuusteorian isää, pidetään yhtenä merkittävimmistä koskaan elänneistä ja vaikuttaneista tiedemiehistä. Suhteellisuusteoriaa pidetään puolestaan yhtenä vaikeimmista tieteellisistä teorioista, jota yleensä ymmärtää vain alalle vihkiytyneet. Albert Einsteinin on katsottu olleen myös käyttäytymiseltään ja elintavoiltaan poikkeava ihminen. Näistä syistä Einsteiniin on lyöty neron leima, samalla kun häntä on pidetty eräänlaisena tieteen symbolina.

Einsteinin kehittämää suppeaa ja yleistä suhteellisuusteoriaa pidettiin alussa erittäin poikkeavina teorioina, ne tuntuivat ’vanhaan’ fysiikkaan verrattuna noituudelta. Suhteellisuusteoria rikkoi selkeästi aikaisemmin vallinnutta tieteellistä paradigmaa. Valon taipuminen lähellä aurinkoa, ajan suhteellisuus, olivat uusia mullistavia väitteitä. Vaikka suhteellisuusteoriaa pidetään hyvin pitkälle yhden miehen Albert Einsteinin luomana, ei Albertin tutkimustulokset tulleet tyhjästä, vaan ne nojasivat ja Albertin oma tieteellinen kehitys nojasi, aikaisempaan tieteen historiaan ja tieteellisiin teorioihin. Tietenkin myös tieteellinen työ/kilpailu fysiikassa oli kovaa ja tiedemiehet vaikuttivat kirjoituksillaan ja keskusteluillaan toisiinsa.

Suhteellisuusteorian keskeisiä ajatuksia ovat käsitykset liikkeen ja ajan suhteellisuudesta. Aikaisemmassa Newtonin mekaniikassa avaruus ja aika olivat absoluuttisia, kaikille havaitsijoille samaa merkitseviä käsitteitä. Einsteinin loogista kauneudentajua häiritsi se, että liikkeen suhteellisuus, joka oli mekaniikassa tasaisten liikkeiden osalta niin kauniisti toteutunut, ei ollut voimassa sähkömagneettisten ilmiöiden suhteen. Ratkaisu ongelmaan löytyi ajan käsitteestä. Einsteinin teoriassa ajan käsite määritellään niin, että Maxwellin yhtälöt ovat samassa muodossa voimassa kaikissa koordinaatistoissa, jotka eivät ole kiihtyvässä liikkeessä. Ajan suhteellisuus maallikon kielellä tarkoittaa mmm. sitä, että nopeasti liikkuvassa avaruusaluksessa matkustava ihminen vanhenee hitaammin kuin maan pinnalla pysyttelevät aikalaiset.

Sähkömagnetismin teorian kannalta suhteellisuusteoria merkitsee teorian yksinkertaistamista. Koska teoria tulee samassa muodossaan päteväksi myös kaikissa liikkuvissa koordinaatisto, Einstein onnistui eliminoimaan sähkömagnetismin teoriasta sen epäsymmetrisyyden, joka häntä oli kiusannut. Suhteellisuusteoriaa pidetään loogiselta rakenteeltaan yksinkertaisempana kuin klassista fysiikkaa. Suhteellisuusteoria on merkinnyt vallankumousta, jonka vaikutukset tuntuvat läpi koko fysiikan. Sähkömagnetismin teoriasta se on poistanut mm. maailmaneetterin käsitteen. Suhteellisuusteoria on kuitenkin ikään kuin looginen askel eteenpäin tiellä, jonka Maxwell oli jo viitoittanut.

Suhteellisuusteoria ei toki pyyhkinyt pois kaikkea, mikä oli ennen sitä. Fysiikan käsitteet ja lait saivat uuden sisällöin ja muodon, mutta tämä ei ole klassisesta fysiikasta riippumatonta. Einstein on käyttänyt tarkoituksenmukaisesti sitä perintöä, joka on ollut saatavissa mm. Galileilta, Newtonilta ja Maxwellilta.

Albert Einstein syntyi Ulmissa 14.3.1879. Pian Albertin syntymän jälkeen perhe siirtyi Muncheniin, mihin hänen isänsä Herman Einstein perusti sähkökemiallisen verstaan. Juutalaisuudestaan huolimatta Einsteinit eivät olleet uskonnollista väkeä. Albertin sanotaan oppineen puhetaidon hitaasti ja koulussa hänellä oli alussa kirjoitusvaikeuksia. Eräs hänen opettajistaan mainitsi Albertin olevan henkisesti hitaan ja syrjäänvetäytyvän. Myöhemmällä iällä Albertin käytöstä koulussa pidettiin röyhkeänä ja itsevarmana, minkä vuoksi hänet erotettiin kerran koulustaan.

Luitpold Gymnasiumissa vallinnut ankara preussilainen kuri herätti Albertissa voimakasta vastustusta, mikä ilmeni myöhemmällä iällä saksalaisvihana ja kaikkinaisena auktoriteetin vastustamisena. Saksalaisvihaan vaikutti osin myös juutalaisuus ja Saksassa tuolloin esiintynyt juutalaisviha. Einstein vaihtoikin usein kansalaisuuttaan ja päätyi lopulta aikanaan muuttamaan Yhdysvaltoihin palaamatta koskaan takaisin Saksaan.

Albert pyrki myöhemmin Zurichissä toimivaan erääseen Euroopan johtavista teknillisistä korkeakouluista ETH:n , johon hän pääsi toisella yrittämällä. Oppiahjoon oli vaatimuksena vain pääsykokeen läpäisy. Hänen tarkoituksenaan oli kurssin suoritettuaan valmistua opettajaksi. Einstein seurasi muun muassa matematiikan, fysiikan , astrofysiikan ja filosofian luentoja. Nuorena Einsteinin sanottiin olleen varsin itsevarma ja omapäinen. Opiskelun käytäntöön vakiintuneisiin tieteellisiin käsityksiin suuntautuneisuus ei mielyttännyt Einsteiniä, niinpä hän hankki useimmat tietonsa itseopiskeluna.

ETH:n jälkeen Einstein pyrki ensin saamaan työtä opettajan, muttei onnistunut saamaan vakituista virkaa. Niinpä Albert päätyi työskentelemään patenttivirastossa, jossa hän työskenteli noin viisi vuotta. Varsinaisen työpäivän jälkeen Einstein suoritti toisen työpäivän - oman tieteellisen työnsä parissa. Vuonna 1905 hän lähetti Zurichin yliopistoon hyväksyttäväksi väitöskirjansa ‘Uusi molekyylidimensioiden määritelmä’, mikä tietämän mukaan juuri ja juuri riitti hankkimaan hänelle tohtorin arvon.

Vuonna 1905 Einstein julkaisi kolme artikkelia Annalen der Physikissä, jotka saivat vihdoin ansaittua huomiota ja tunnustusta Yksi artikkeleista ‘Liikkuvien kappaleiden elektrodynamiikasta’ sisälsi suppeamman suhteellisuusteorian perusteet. Myöhemmin Albert sai yksityisdosentin viran Bernin yliopistosta. Hänen luentouransa ei alkanut kovin vakuuttavasti kun ensimmäisen kurssin oppilasmäärä supistui kurssin aikana neljästä yhteen. Hän julkaisi kuitenkin joukon tieteellisiä artikkeleita ja hän alkoi vähitellen saada kansainvälistä mainetta tiedemiesten keskuudessa. Vuonna 1909 hänet kutsuttiin Geneven yliopiston kunniatohtoriksi. Hyvin pian Einstein alkoi kuitenkin hakemaan uutta virkaa ja 1912 hänet nimitettiin entiseen korkeakouluunsa ETH:n. Vuonna 1913 Albert julkaisi yhdessä Marcel Grossmanin kanssa yleistä suhteellisuusteoriaa käsittelevän kirjoituksen. Einsteinin maine tutkijana pääsi tästä varsinaiseen vauhtiin ja vuonna 1914 hänet nimitettiin Berliinin vastaperustetut Kaiser Wilhelm Gesellschaft -laitoksen Fysiikan laitoksen johtajaksi ja Preussin akatemian jäseneksi.

Vuonna 1919 suhteellisuusteoria koki lopullisen läpimurtonsa, kun sen tuloksia voitiin todentaa, todettiin mm. valon taipuvan auringon läheisyydessä. Tuona vuonna suhteellisuusteoriasta julkaistiin yli 100 kirjaa. Einsteinista tuli viimeinen kuuluisa ja tunnustettu tiedemies. Tähän vaikutti mm. se, että suhteellisuusteoria tuntui ’vanhaan’ fysiikkaan verrattuna noituudelta, siitä seuraavat johtopäätökset kuten aikaparadoksi tuntui kiistanalaisuudessaan kiehtovalta.

Albert Einstein sai nobelin palkinnon vuonna 1922. Vuonna 1920 fysiikassa alkoi suuri mullistus kvanttimekaniikan myötä, Einstein oli jyrkästi Kvanttimekaniikan myöhempää kehitystä vastaan, vaikka oli ollut yksi teorian merkittävistä alkuunpanijoista. Kvanttimekaniikkaan liitettiin tilastollisia ja todennäköisyyspohjaisia teorioita, Einstein mielestä ’Jumala ei heitä noppaa’. Hän oli sitä vastaan, että luonnon laeissa voisi esiintyä epämääräisyyttä, hänen mielestään kyseessä oli vain tietojemme väliaikainen riittämättömyys.

Einstein käytti koko loppu elämänsä ns. yhtenäisteorian kehittämiseen joka yhdistäisi gravitaatiota ja sähkömagneettisia ilmiöitä hallitsevat lainomaisuudet.

Einstein oli kahteen otteeseen naimisissa ja hänelle syntyi kaksi poikaa. Sotien aikana Einstein osallistui runsaasti myös pasifistiseen työhön. Juuri ennen kuolemaansa Einstein laati Bertrand Russellin kanssa sodanvastaisen julistuksen, jonka Russell julkaisi Einsteinin kuoleman 18.4.1955 jälkeen.

Albert Einstein on yksi aikamme merkittävimmistä tiedemiehistä ja suhteellisuusteorian luoja. Suhteellisuusteoria merkitsi valtavaa tieteellistä vallankumousta. Voidaan todeta aiheellisesti, että Einstein oli poikkeuksellisen luova ihminen.

Miten Einsteinin luovuus ja poikkeuksellisuus on analysoitavissa hänen persoonallisuudestaan ja elämästään. Einstein oli poikkeuksellisen lahjakas tämä on ilmeistä, tähän ei vaikuta mitenkään negatiiviset arviot siitä, että hän mahdollisesti oppi puhumaan hitaasti, oli lapsena ’hidas’ ja syrjäänvetäytyvä, myöhemmin röyhkeä ja itsevarma, hän ei ollut mallioppilas ja koulumenestys ei ollut mitenkään erinomaista, eikä se että aloittaessaan fysikaaliset tutkimuksensa ja jo 1905 suppean suhteellisuusteorian perusteiden julkaisun aikana, hänen matemaattiset taidot olivat fyysikolle vielä vasta kypsymässä – ei – ehkä pikemminkin päinvastoin.

Einsteinin koulukäyttäytymistä ja menestystä on vaikea arvioida pelkästään elämänkertojen perusteelle, ne voivat olla hyvinkin kliseisiä. Sinänsä esitetyt arviot hänestä, sopivat erittäin hyvin luovaan persoonallisuuteen. Huippuälykkään ja itsenäisen ihmisen ei ole helppoa sopeutua koulun tarjomaan rajallisuuteen ja valmiisiin ajattelumalleihin, pelkästään kielen oppiminen aiheuttaa alistumista siihen, että on tehtävä niin, kuin opetetaan, eikä niin kuin itse näkee parhaaksi.

Puhekieli ja kirjoituskieli sinänsä on kehittynyt koko ihmisen evoluution aikana, lopputulos ei ole välttämättä paras mahdollinen, tätä vastaan huippuälykkäässä ihmisessä syttyy helposti protestimieli. Myöhempi Einsteinin mahdollisesti röyhkeä ja itsevarma käyttäytyminen liittynee lahjakkuuden lisäksi hänen muuhun persoonaansa ja erityisesti temperamenttiin, kaikki huippulahjakkaat eivät välttämättä ole röyhkeitä ja itsevarmoja, mutta sopivaan persoonallisuuteen liitettynä tämä on hyvin ilmeistä.

Suppean suhteellisuusteorian ensimmäiset syntyhetket ovat erittäin mielenkiintoisia. Einstein valmisti väitöskirjansa hyvin itsenäisesti ohjauksesta tai oppilaitoksesta riippumatta, samaten ensimmäiset merkittävät artikkelit vuonna 1905. Kuten paradigmasta kertovassa jaksossa todettiin, ohjaa tiedeyhteisö hyvin voimakkaasti tieteen tekemistä. Tiedeyhteisö toimii aina tietyn pradigman – tieteellisen maailmankuvan ja käsitteistön puitteissa, jos et toimi samoin olet tiedeyhteisön ulkopuolella. Voidaan aiheellisesti kysyä, olisiko Einsteinin suhteellisuusteoria voinut syntyä tiedeyhteisön sisällä toimiessa ja olisiko se varsinkaan nykyisin mahdollista, jolloin tiedeyhteisön kontrolli on ehkä voimakkaimmillaan, maine, kunnia, arvostelu, arvostus, eteneminen, raha lähes kaikki riippuu jollakin tavoin tiedeyhteisöstä, on varsin ilmeistä että tiedeyhteisö itsessään asettaa sellaisia rajoituksia, mitkä estävät uusien luovien ideoiden syntymistä, varsinkin vallankumouksellisten sellaisten.

Einstein ei luonnollisestikaan toiminut yksin, eikä ilman edeltäjiä, kyse oli jälleen kerran enemmänkin tulkinnasta. Einstein toimi siinä samassa jatkuvuudessa, jossa olivat toimineet hänen edeltäjänsä. Suhteellisuusteoria on merkinnyt vallankumousta, jonka vaikutukset tuntuvat läpi koko fysiikan. Sähkömagnetismin teoriasta se on poistanut mm. maailmaneetterin käsitteen. Suhteellisuusteoria on kuitenkin ikään kuin looginen askel eteenpäin tiellä, jonka Maxwell oli jo viitoittanut. Suhteellisuusteoria ei toki pyyhkinyt pois kaikkea, mikä oli ennen sitä. Fysiikan käsitteet ja lait saivat uuden sisällöin ja muodon, mutta tämä ei ole klassisesta fysiikasta riippumatonta. Einstein on käyttänyt tarkoituksenmukaisesti sitä perintöä, joka on ollut saatavissa mm. Galileilta, Newtonilta ja Maxwellilta.

Einsteinin luomaan yleiseen suhteellisuusteoriassa auttoi mm. Herman Minkowski, joka lisäsi neliuloitteisuuden avaruus-aika-maailma –ideaan. Einstein ei alussa pystynyt esittämään teorioitansa matemaattisessa muodossa, 1909 Minkowski muutti suhteellisuusteorian matemaattisesti käsiteltävään muotoon, uusia teorioita kehitellessään Einsteinin täytyi ensin opetella kulloinkin tarvittavat matemaattiset apukeinot; näin matemaattisten pohjatietojen puutteellisuuden vuoksi. Yleisen suhteellisuusteorian kehittämisessä Einsteiniä auttoi David Hilbert, joka teorian kehittelyn loppuvaiheessa esitti mm. painovoimateorian kenttäyhtälön ennen Einsteinin vastaavaa, mutta erilaista kaavaa, myöhemmin on voitu osoittaa, että kaavat ovat ekvivalentteja.

Einsteinin töiden edeltäjistä yksi merkittävimmistä oli Ernst Mach, jonka ajatukset aineen ja energian hitauden synnystä ovat olleet Einsteinille suurimerkityksellisiä hänen luodessaan yleisen suhteellisuusteorian perusteita. Vaikka Einsteinin teoria oli vallankumouksellinen oli se kuitenkin tiukasti riippuvainen yleisestä tieteen kehityksestä. Se, että Einstein ei hallinnut fyysikon urastaan huolimatta matematiikkaa sillä tavalla kuin yleensä totuttiin toimivan, on myös yksi osoitus Einsteinin poikkeuksellisesta toimintatavasta. Tähän vaikutti osaltaan se, että Einsteinin pohjakoulutus oli osittain puutteellinen, mutta varmasti myös se, että Einstein oli valinnut oman tapansa edetä, hänen ei tarvinnut hallita matematiikan apparaatteja etukäteen, hänelle oli tärkeätä teorioidensa kehittäminen, matematiikan harjoitteleminen saattoi tapahtua myöhemmin, tässäkin suhteessa hän luotti itseensä.

Einstein oli ehdoton auktoriteettisuuden vastustaja ja vastarannan kiiski eri tavoin, hän vastusti mm. sotaa ja juutalaisvainoja. Varsinkin aloittaessaan tutkimustyötänsä Einstein toimi hyvin itsenäisesti ja lähes yksi. Tässä on varmasti yksi merkittävimmistä tekijöistä hänen luovien tulostensa syntyyn. Einsteiniä pidetään näin jälkeen päin tietyllä tavalla tiedemiehen prototyyppinä, häntä kuvaillaan hajamieliseksi ja nukkavieruksi. Hajamielisyys sinänsä, vaikka se usein jostakin syystä liitetään tiedemiehiin, kuvaa vain sitä, että henkilö on äärimmäisen keskittynyt johonkin asiaan, eikä hän välttämättä luovu ongelmien ajattelemisesta useimmissa tilanteista, tällaisesta voi tulla hajamielinen vaikutelma, vaikka kyseessä olisinkin äärimmäinen keskittyminen toiseen asiaan. Sama pätee nukkavieruun olemukseen silloin, kun henkilö pitää esim. tiedettään niin tärkeänä, ettei hän katso voivansa panostaa ulkonäön ylläpitämiseen tieteen kustannuksella.