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Lexikon der Mathematik: Einstein, Albert

Physiker und Mathematiker, geb. 14.3.1879 Ulm, gest. 18.4.1955 Princeton (New Jersey).

Einstein, Sohn eines Händlers für elektrotechnische Artikel, wuchs in München auf. Dort besuchte er auch das Gymnasium. Wegen geschäftlicher Schwierigkeiten siedelte die Familie nach Mailand über. 1895 folgte Einstein nach, ohne einen Schulabschluß erlangt zu haben. In Aarau (Schweiz) holte er das Abitur nach und studierte 1896 – 1900 an der ETH Zürich Mathematik und Physik. Fast zwei Jahre nach dem Examen als Physiklehrer blieb Einstein ohne feste Anstellung. Erst 1902 bekam er eine Stelle als Gutachter am Eidgenössischen Amt für geistiges Eigentum (Patentamt) in Bern. In dieser Dienststellung blieb er bis 1909, erwarb während dieser Zeit den philosophischen Doktorgrad (Zürich 1905) und die Lehrbefugnis für theoretische Physik (Bern 1908).

Das Jahr 1905 begründete Einsteins Weltruf. Er gab auf der Basis der statistischem Mechanik in seiner Dissertation „Eine neue Bestimmung der Moleküldimension“ an, berechnete die Wärmebewegung mikroskopischer Teilchen (Brownsche Bewegung) – ein grundlegender Beitrag zum Beweis der Richtigkeit der Atomtheorie –, übertrug die Plancksche Quantenhypothese auf das Licht und konnte so eine Erklärung des lichtelektrischen Effektes geben. Für diese Arbeiten erhielt Einstein 1921 den Nobelpreis für Physik.

Noch bekannter als diese Untersuchungen wurde, auch von 1905, die Arbeit „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“. Darin postulierte Einstein

  1. die Lichtgeschwindigkeit ist konstant, und
  2. die physikalischen Gesetze sind in allen gleichförmig geradlinig zueinander bewegten Koordinatensystemen gleich.

Die spezielle Relativitätstheorie revolutionierte die theoretische Physik und hob die Newtonsche Physik des absoluten Raumes und der absoluten Zeit auf. In einer ergänzenden Arbeit „Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?“ (1905) war auch die weltberühmte Einsteinsche Formel E = mc2 enthalten, die zum Ausgangspunkt der Erschließung der Atomenergie wurde.

Einstein war bemüht, die spezielle Relativitätstheorie auch auf Drehbewegungen anzuwenden und die Gravitation darin einzubeziehen (Allgemeine Relativitätstheorie). Die Lösung dieser Probleme gelang ihm 1915/16. Grundaussagen der allgemeinen Relativitätstheorie wurden 1919 bei der englischen Sonnenfinsternisexpedition bestätigt.

Im Jahre 1917 legte Einstein Untersuchungen vor, in denen er die Lehre von einem unbegrenzten, aber räumlich endlichen Kosmos postulierte, und begründete damit die relativistische Kosmologie. Schon seit 1915/16 versuchte er, zu einer nichtlinearen einheitlichen Feldtheorie zu gelangen, konnte jedoch die eminenten Schwierigkeiten mathematischer Art niemals überwinden.

Diese überragenden Leistungen haben oft vergessen lassen, daß Einstein seit 1907 weitere grundlegende Arbeiten zur Quantenphysik (spezifische Wärme fester Körper, Herleitung des Planckschen Strahlungsgesetzes durch statistische Methoden, u. a.) lieferte. Ebenso bedeutsam waren seine philosophischen Aussagen, die ihn als naturwissenschaftlichen Materialisten auswiesen und u. a. gegen die statistische Deutung der Quantenmechanik Bedenken vorbringen ließen.

1909 wurde Einstein zum ordentlichen Professor an der Universität Zürich berufen, ging 1911 als Professor für theoretische Physik nach Prag, dann 1912 an das Polytechnikum Zürich. Ab 1913/14 war er ordentliches und hauptamtliches Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften, ab 1914 Direktor des Kaiser Wilhelm-Institutes für Physik und Professor an der Berliner Universität. 1933 kehrte Einstein von einem Auslandsaufenthalt aus politischen Gründen nicht wieder nach Berlin zurück und emigrierte in die USA. Bis 1945 war er Professor für Theoretische Physik am Institute for Advanced Study in Princeton.

Mathematisch gesehen förderten die Einsteinschen Arbeiten vor allem die Entwicklung des Tensorkalküls.

Ende 1999 wurde Albert Einstein vom Magazin „Time“ sogar zur „Person des Jahrhunderts“ erklärt.

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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