Izumi do kojih možda ne bi došlo da nije bilo Ajnštajna

Iako ih nije izumio, Ajnštajn je svojim naučnim otkrićima dosta doprinio da sljedeća četiri izuma ugledaju svjetlost dana.

Sigurno je da je Ajnštajn najpoznatiji po svojoj teoriji relativitita. Međutim, on je proučavao i dosta drugih stvari i zaslužan je za mnoga naučna otkrića. Neka od njih su potpomogla ova četiri izuma:

Papirni ubrusi

Kredit za izum papirnih ubrusa odlazi kompaniji Skot Paper iz Pensilvanije, koja je ovaj proizvod predstavila 1907. godine kao higijensku alternativu krpi.

Ne smijemo da zaboravimo da je ipak Albert Ajnštajn u svom prvom radu iz fizike koji je ikad objavio, analizirao apsorbovanje ili upijanje tečnosti kapilarnom akcijom: fenomen koji omogućava papirnim ubrusima da upiju tečnost, čak i kad gravitacija želi da povuče tečnost nadolje.

Njegov rad iz 1901. godine je bio pokušaj da objasni kako kapilarna akcija funkcioniše: nije bio baš dobar pokušaj, što je i sam priznao kasnije. On je tada tvrdio da molekuli vode privlače molekule u zidovima cijevi silom sličnoj gravitaciji, što nije tačno.

Solarna energija

U martu 1958. godine, Američka mornarica je lansirala satelit Vabguard I veličine grejpfruta u orbitu oko Zemlje. Ljudi su tada obratili posebnu pažnju, dijelom zato što je to bio prvi pokušaj futurističke tehnologije poznate kao solarna energija: sjajnih ploča poluprovodnika koji sunčevu svjetlost pretvaraju u električnu energiju.

Pitate se kakve veze Ajnštajn ima sa solarnom energijom? On nije izumio solarnu energiju, ali je napravio osnovni princip ove operacije 1905. godine. Njegova početna tačka je bila jednostavna analogija: ako je materija grudvasta (svaka supstanca u univerzumu se sastoji iz atoma i molekula), onda i svjetlost može biti grudvasta.

Pošao je od pretpostavke da je svjetlost čestične prirode odnosno da se prostire u kvantima koji su nazvani fotoni. Više elektrona, kao i energija izbačenih elektrona može da poraste samo ako poraste i energija fotona.

Niko prije Ajnštajna nije objasnio u potpunosti ovaj fenomen, za koji se ispostavilo da je ključan za rad solarnih ćelija: poluprovodične uređaje, koji pretvaraju sunčevu energiju direktno u električnu pomoću fotoelektričnog efekta.

Ajnštajnov uspjeh je bio toliko važan da kad je dobio Nobelovu nagradu iz fizike 1921. godine, to nije bilo zbog teorije relativiteta već zbog fotoelektričnog efekta.

Prognoza berze

Trgovačke firme s Vol Strita zapošljavaju armije matematičara koji treba da analiziraju cijene akcija na dnevnom nivou koristeći najsofisticiranije alate. Ukoliko otkriju čak i blagi nagovještaj na koji način će cijene skočiti, ovi matematičari mogu da naprave milijarde. Berze prate ono što matematičari zovu slučajnom šetnjom: osim ukoliko se desi neki spektakularni događaj, cijene će na kraju svakog dana moći koliko da opadnu toliko i da se povećaju. Ukoliko uopšte postoje određeni obrasci, oni moraju da budu veoma suptilni i teško pronicljivi.

Neki od matematičkih principa iza komplikovane analize berze se mogu naći kod Anjštajna.

On je pokušavao da objasni Braunovo kretanje koje je prvi primijetio engleski botaničar Robert Braun 1827. godine.

Kad je Braun pogledao kroz mikroskop, vidio je da se čestice prašine u kapljici vode kreću okolo besciljno. Braunovo kretanje nema ništa sa živim česticama prašine, pa kako je onda moguće da se one kreću?

Jasnije objašnjenje se našlo u Ajnštajnovom radu iz 1905. godine, u kojem je opisano da su se zrna čestice borila s nevidljivim atomima vode. Ajnštajn je pružio uvid u jednačinu koja je haotično kretanje opisala matematički. Njegov rad o Braunovom kretanju je poznat i kao prvi, koji sadrži dokaze da atomi i molekuli zaista postoje i dalje služi kao osnova za neke prognoze na berzi.

Laserski pokazivači

Prvi prototip lasera nastao je u laboratoriji 1960-ih godina, uređaja koji se prostire na sva polja djelovanja, od čitača bar-kodova do sistema za uklanjanje dlačica. A sve je izraslo iz ideje koju je Ajnštajn imao 1917. godine, kad je pokušavao da bolje razumije kako svjetlost djeluje u interakciji sa materijom.

Započeo je zamišljajući gomilu atoma koji se kupaju u svjetlosti, a iz svojih prethodnih radova, znao je da atomi koji se nalaze u stanju niske energije mogu da apsorbuju fotone i pređu u stanje više energije. Isto tako, atomi s više energije mogu spontanu da emituju fotone i pređu u stanje nižeg napona. Kad dovoljno vremena prođe, sve se rješava u ravnoteži.

Zahvaljujući ovoj pretpostavci, Ajnštajn je došao do jednačine, koju je mogao da koristi za izračunavanje kako radijacija iz takvog sistema treba da izgleda. Nešto je nedostajalo: proces stimulisane emisije do koje je kasnije došao.

Laser je samo gedžet koji iskorišćava ovu pojavu.