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Schule > Physik > Atom- und Kernphysik > Kurzvortrag über Albert Einstein

Albert Einstein

Gliederung:
- Kurze Biographie über sein Leben
- Die Relativitätstheorie
- Die Quantentheorie
Einsteins Erfahrungen in d. Weimarer Republik, seine Haltung zum
Faschismus
Der Beitrag Einsteins zum Bau d. Atombombe
Schluss

Sein Leben:
am 14. März 1879 in Ulm geboren u. verstarb am 18. April 1955 in Princeton (New Jersey)
über E. Elternhaus u. Kindheit ist nicht viel bekannt / er stammt aus einer einfachen Familie die die meiste Zeit unter finanziellen Schwierigkeiten litt
einige Jahre nach seiner Geburt zog seine Familie nach Italien
E. lebte bis zu seinem 15. Lebensjahr in einem Internat, wo er ein Gymnasium besuchte, welches ihm aufgrund der dort vorherrschenden autoritären u. auf Zwang und Angst basierenden Unterrichtsmethoden verhasst war
Er brach die Schule ab, gab seine deutsche Staatsanghörigkeit auf u. folgte seinen Eltern nach Italien
Nach einem Jahr ohne Schule besuchte er die Kantonsschule in Aarau in d. Schweiz wo er bei einer Gastfamilie lebte
Mit 17 erhielt er sein Abschlusszeugnis u. bewarb sich an einem mathematisch – physikalischen Institut, wo er lange Zeit nur ein mittelmäßiger u. von den Professoren nicht sonderlich geschätzter Schüler war
Die Diplomprüfung im Frühjahr 1900 schaffte er nur mit Müh u. Not
In den folgenden 2 Jahren wechselte er mehrmals den Wohnort u. nahm verschiedene Jobs an um seinen finanziellen Nöten Abhilfe zu schaffen
Unerwartet wurde er an das Schweizer Patentamt in Bern empfohlen, was ihn von seinen Existenzsorgen befreite / arbeitete dort als „technischer Experte dritter Klasse“ sieben Jahre lang
In seiner Freizeit widmete er sich der Physik, d. erkenntnistheoretischen Philosophie u. deren Literatur, sowie dem Musizieren auf seiner Violine
Er heiratete seine vorherige Schulkameradin Mileva Maric, mit d. er ein Jahr später einen Sohn kriegte (Hans- Albert)
von 1909/1911 wirkte er an der Universität Zürich
1911 arbeitete er für ein Jahr an der Deutschen Universität in Prag
1912/1913 arbeitete er an d. Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich u. ab 1914 als ordentliches, hauptamtliches Mitglied an d. Preußischen Akademie d. Wissenschaften
diese Stellung verlor bzw. er verzichtete auf sie im Jahre 1933 und emigrierte nach Amerika, wo er am Institute for Advanced Study in Princeton (New Jersey) eine neue Wirkungsstätte fand
E. stellte 1905 die spezielle, 1915 die allgemeine Relativitätstheorie auf, mit d. er die Gravitation erklärte; er erkannte die Äquivalenz von Masse und Energie (E = mc²), er vermutete schon 1905, dass auch elektromagnetische Strahlung wie z.B. Licht quantenhaften Charakter hat; er entwickelte die Theorie der Brownschen Molekularbewegung; er veröffentlichte eine „einheitliche Feldtheorie“, die mit vier Grundgleichungen den Zusammenhang zwischen Gravitation und Elektrizität schaffen sollte, um so eine einheitliche Beschreibung des Universums herzustellen u. den Gedanken der Kausalität zu bewahren
Einstein erhielt 1921 den Nobelpreis für Physik

Begriffe:
- Gravitation: Massenanziehung. Abstandsabhängige gegenseitige Anziehung von
Massen. Die Massenanziehung auf der Erde wird Schwerkraft genannt.
- Äquivalenz: Gleichwertigkeit von Masse u. Energie sowie schwerer u.
Träger Masse
- B. Moleku.: unruhige Bewegung sichtbarer Partikel in ruhenden Gasen
Oder Flüssigkeiten; wird durch die Stöße d. Umgebungsmoleküle erklärt
- Kausalität: Prinzip, dass alles Geschehen ursächl. Miteinander verknüpft
ist

Die Relativitätstheorie:
klassische Physik nach Newton nahm an, dass es einen absoluten Raum gibt, der unbeweglich ist u. von einem Medium namens Äther ausgefüllt ist
der Äther dient dem Licht als Ausbreitungsmedium, so wie die Luft dem Schall
weiterhin glaubte man, dass es eine absolute Zeit gibt, die überall gleich abläuft u. unbeeinflussbar ist
innerhalb des absoluten Raumes gibt es relative Räume, die sich im absoluten Raum bewegen
PROBLEMATIK: Wie konnte man den absoluten Raum bestimmen?
Kein Experiment kann zeigen ob man sich in einem ruhenden / absoluten oder in einen sich gleichförmig bewegenden / relativen Raum befindet
Einsteins Relativitätstheorie besagt nun, dass es keinen absoluten Raum gibt, sondern das jeder relative Raum gleichberechtigt ist u. keiner dem anderen vorzuziehen ist
Es gibt weiterhin keine absolute Zeit, sondern jeder Raum besitzt seine eigene Zeit
Das einzige was von jedem Beobachter u. jedem Raum aus gesehen gleich u. konstant ist, ist die Lichtgeschwindigkeit (c = 299792458 m/s)
Diese Geschwindigkeit kann nicht überschritten werden
Die Theorie hat einige bedeutende Konsequenzen!!!
Durch die relative Zeit wird auch der Begriff „Gleichzeitig“ relativ!!!
Wenn 2 Ereignisse von einem Beobachter aus betrachtet, gleichzeitig sind so können sie, von einem anderen Beobachter aus gesehen, zu unterschiedlichen Zeiten erfolgen.

Die Quantentheorie:
allgemein die Bezeichnung für die Theorie über mikrophysikalische Phänomene
Kernaussage der Quantentheorie ist, dass Vorgänge in der Natur nicht kontinuierlich sondern sprunghaft erfolgen
Diese Vorgänge sind nicht beliebig genau vorhersagbar, sondern es sind nur Aussagen über die Wahrscheinlichkeit des Eintreten gewisser Ereignisse möglich.
Diese Beobachtung tritt jedoch erst bei der Beobachtung molekularer, atomarer oder subatomarer Systeme möglich.
Die Quantentheorie ist eine der wichtigsten Theorien der modernen Physik, weil sie durch ihre Fähigkeit, Vorgänge in der atomaren Welt korrekt zu beschreiben, viele technische Entwicklungen erst möglich gemacht hat, wie z.B. Kernenergie, Laser, Kernspintomographie u. den Halbleitertransistor, ohne den unsere heutige computerisierte Welt nicht möglich wäre.
E. lieferte den zweiten entscheidenden Schritt in der 1900 von Max Planck formulierten Hypothese der Lichtquanten, der Quantentheorie.
Er verband das Quantenkonzept mit einfachen physikalischen Phänomenen vor allem dem Schlüsselexperiment zum „Photoelektrischen Effekt“.

Einsteins Erfahrungen in der Weimarer Republik:
Ich glaube, dass die Rolle, die der Pazifist und Humanist Albert Einstein beim Bau der Atombombe spielte, nur aus seinen Erfahrungen in der Weimarer Republik und seiner Haltung gegenüber dem Faschismus verstanden werden kann
Der reaktionäre Justizapparat der Weimarer Republik ermunterte durch seine Einäugigkeit, nationalistische u. faschistische Elemente dazu, mit politischen Gegnern aufzuräumen.
So wurde z.B. die Ermordung Rosa Luxemburgs kaum verfolgt u. der Antisemitismus konnte sich frei entfalten.
1920 machte sich der erste organisierte Protest gegen E. bemerkbar: Studenten einer antisemitischen Gruppe (Arbeitsgemeinschaft deutscher Naturforscher zur Erhaltung reiner Wissenschaft) störten seine Vorlesung an der Berliner Universität. Einer der Drahtzieher war der Experimentalphysiker Philipp Lenard.
Im August 1920 veranstaltete die Arbeitsgemeinschaft in d. Berliner Philharmonie eine Kundgebung gegen die Relativitätstheorie, die in antisemitischen Morddrohungen endete.
Bald wurde sogar zweimal in einer Berliner Zeitung zum Mord an Einstein aufgerufen.
Einen Höhepunkt fand d. antisemitische u. gegen Demokraten gerichtete Terror mit d. Ermordung Erzbergers u. des Außenministers Rathenau.
Auch Einsteins Sicherheit war nun bedroht und er wurde von Kollegen aufgefordert Berlin zu verlassen.
Einstein unternahm zu der Zeit viele Reisen ins Ausland
International hatte seine Popularität durch die Bestätigung einiger Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie unterdessen ihren Höhepunkt erreicht. Im eigenen Land musste er im September 1922 seine Rede zur Hundertjahrfeier d. Gesellschaft Deutscher Naturforscher u. Ärzte wegen Morddrohungen absagen.
Mit der Machtergreifung der Faschisten in Deutschland wandelte sich seine Einstellung zum Pazifismus.
Einstein selber: „Bis 1933 habe ich mich für die Verweigerung des Militärdienstes eingesetzt. Als aber der Faschismus aufkam, erkannte ich, dass dieser Standpunkt nicht aufrechtzuerhalten war, wenn nicht die Macht der Welt in die Hände des schlimmsten Feinde der Menschheit geraten soll. Gegen organisierte Macht gibt es nur organisierte Macht; ich sehe kein anderes Mittel, so sehr ich es auch bedaure.“
In seiner ersten Wut ging er sogar noch weiter, indem er die Belgier aufforderte, ihr Land mit der Waffe zu verteidigen.
Die gleichgültige Haltung seiner Kollegen war ihm unverständlich.
Da er sich zur Zeit der Machtergreifung im Ausland befand, kehrte er nicht mehr nach Deutschland zurück, sondern emigrierte in die USA.
Er hat es bis an sein Lebensende weder den deutschen Kollegen noch den Deutschen allgemein verziehen, was sie getan o. zugelassen, auf jeden Fall aber zu Verantworten haben.

Der Bau der Atombombe:
Im Juli 1939 informierten die ungarischen Physiker Szilard und Wigner Einstein über die kriegstechnischen Möglichkeiten, die sich aus der Uranspaltung mit Kettenreaktion und Massendefekt ergeben könnten.
Einstein: „Daran habe ich nie gedacht“.
Kurz darauf unterzeichnete er einen Brief an Präsident Roosevelt, in dem er darauf hinwies, dass die Kernspaltung des Elements Uran zu einer wichtigen Energiequelle u. insbesondere zur Herstellung neuer Bomben von höchster Detonationsgewalt nutzbar gemacht werden könne.
Einstein beschrieb sich in dieser Angelegenheit selbst als Briefkasten, da er den ihn fertig vorgelegten Brief nur noch unterschrieb.
Die Unterzeichnung des Briefes war Einsteins einziger, wenn auch womöglich wichtiger Beitrag zur Entwicklung der Atombombe.
An den wissenschaftlichen Arbeiten wurde er nicht mehr beteiligt, weil er sich zu seinen eigenen Forschungen isoliert hatte und er als Kommunistenfreund als politisch unzuverlässig galt.

Schluss:
E. Theorien sind noch heute einige der wichtigsten Grundlagen der modernen Physik
Seine Relativitätstheorie wird durch Experimente immer mehr bestätigt
Seine Untersuchungen zur Quantentheorie sind als Teile in umfassenderen Theorien aufgegangen.
Darüber hinaus ist seine Art über naturwissenschaftliche Probleme u. deren philosophische Konsequenzen nachzudenken, ein sehr modernes u. revolutionäres Konzept gewesen, das die gesamte Orientierung der wissenschaftlichen Vorgehensweisen des 20. Jh. Verändert und geprägt hat.

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