שיטת הלייזר, ניווט באמצעות Gps ואפילו הבינה המלאכותית הם רק חלק מהדוגמאות שאלברט איינשטיין הניח את היסודות לטכנולוגיה המתקדמת שלהם. לכבוד יום הולדתו של אלברט איינשטיין החל ב-14 במרץ, אנו מביאים כאן את התרומה הגדולה של איינשטיין למדע ולטכנולוגיה!
אלברט איינשטיין נולד ב-14.3.1879 ולכן קבעו בישראל את ה- 14.3 בתור יום המדע.
מדענים רבים מגלים דברים חדשים, אבל רק מעטים מהם משיגים פריצות דרך של ממש. מעטים עוד יותר משנים את התחום שלהם באופן המותיר חותם לשנים ארוכות, אבל רק יחידי סגולה ממש משנים מן היסוד את התפיסות המקובלות בתחומם. אלברט איינשטיין היה אדם כזה ששמו הפך מילה נרדפת לגאונות. הוא זכה לפרסום עולמי ברבע הראשון של המאה ה-20 בזכות תורת היחסות שפיתח אשר שינתה את כל מה שהיה ידוע עד אז על מהותם של הזמן, המרחב, המסה, התנועה וכוח הכבידה. עוד נודע בזכות תרומותיו לתחומי מכניקת הקוונטים והמכניקה הסטטיסטית ולהסברת האפקט הפוטואלקטרי. בזכות תרומתו הייחודית בתחום זה זכה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1921.
דוגמאות לתרומתו של איינשטיין על החינוך הטכנולוגי והטכנולוגיה של היום:
לייזר של אטומים - כיום טכנולוגיית הלייזר נמצאת בשימוש כמעט בכל מקום: מאמצעי תקשורת ומערכות נשק ועד סורקי ברקוד במכולת ועכברים למחשב. במאמר משנת 1924 תיאר איינשטיין את עקרונות הפעולה של הלייזר, דבר שהיווה את הבסיס לייצור קרן לייזר במעבדה. במסגרת המחקרים של איינשטיין אודות חומרים שונים והאנרגיות שפוגעות בהן, הוא פיתח את המידע הדרוש להפקה של קרן לייזר בתנאי מעבדה - קרן אור מרוכזת בתדירות קבועה שעוברת באלומה דקה דרך חומר ויוצאת כשלחלקיקי האנרגיה יש תכונות חדשות והתנהגות שונה לחלוטין מזו של אור לבן רגיל.
מדענים הצליחו לחשב את המסה של כוכב מסוג "ננס לבן" בעזרת שיטות שהגה איינשטיין שנים רבות לפני שהייתה הטכנולוגיה לבצע אותן בפועל - מדידות חדשות של טלסקופ האבל חושפות כי הכבידה של כוכב מסוג "ננס לבן" מסיטה את קרני האור, כפי שחזה אלברט איינשטיין בתורת היחסות הכללית לפני יותר ממאה שנה. את ההוכחה הראשונה ליחסות הכללית סיפקה תצפית כי השמש שלנו מעוותת קרני אור, אבל המדידות המתפרסמות כעת מבוססות על תופעת עידוש כבידתי של כוכב אחר, והן מדויקות מספיק בשביל למדוד את המסה של הננס הלבן, דבר המאשר את המודלים הקיימים לגבי טבעם והרכבם של כוכבים כאלה.
GPS - ה-GPS עושה שימוש רב בתורת היחסות של איינשטיין (מערכת הניווט מבוססת על 24 לוויינים שסובבים סביב כדור הארץ). על כל לוויין GPS יש שעון אטומי שקובע באופן מדויק מה השעה, בהתחשב במיקום של הלוויין במרחב, והוא מתקשר עם המקלטים על הקרקע באמצעות גלי רדיו. כל מכשיר GPS על הקרקע נמצא תמיד ב"קשר עין" עם שלושה לוויינים שונים. המיקום של מכשיר ה-GPS נקבע באמצעות נוסחה שמשכללת את המרחק של כל אחד משלושת הלוויינים, המהירות שלוקח לשדר להגיע מהלווין למקלט (מהירות האור) והגורם החשוב ביותר - פערי הזמנים בין הלוויין לבין המקלט בקרקע. הנוסחה הזו מתבססת על עקרונות שגיבש איינשטיין.
בינה מלאכותית - שיתוף פעולה של חברות בינה מלאכותית הביא ליצירת "איינשטיין הדיגיטלי", מערכת טכנולוגית המסוגלת לתקשר עם בני אדם בשפתם, ולהביע תגובות על דבריהם בדרך אנושית, עם הבעות פנים ויחס חם. חברת יוניק (UneeQ) מניו זילנד פיתחה את מערכת הבינה המלאכותית "מארחי חברה" (AI Companions), שנועדה לארח חברה לאנשים בודדים. יוניק פיתחה את הביצוע הגרפי של דמותו של אלברט איינשטיין ואת המערכת שמשוחחת עם המשתמש. חברת אלפוריתמיק (Alforithmic) פיתחה את קולו של איינשטיין, שמסוגל להביע דקויות של טון ותמיכה רגשית.
אמנות הדמיון
אלבט איינשטיין היווה השראה לרעיונות רבים ובין ציטוטיו הרבים ניתן למצוא שניים מיוחדים שמעידים על היצרתיתיות השופעת שלו:
"אל תחתרו להצלחה, שאפו להיות בעלי ערך".
"דמיון חשוב יותר מידע. הידע מוגבל אך הדמיון חובק עולם".
במקרה של איינשטיין, הדמיון הביא אותו לידע. את מה שהוא דמיין הוא היה צריך להוכיח בכלים של הידע (המדע) וכשהוא הצליח הוא קיבל תהודה אדירה והכרה, כל עוד זה היה רק בגדר דמיון זה לא ממש הביא אותו לכך. אבל בלי אותו דמיון גם הידע לא היה מגיע ולא רק הדמיון היה לעזרו אלא גם הנחישות ההתמדה והרצון.
פצצת האטום - רוברט אופנהיימר נחשב אומנם לאבי הנשק האטומי, אך עבודת הפרויקט שבראשו עמד הושפעה מעבודותיו של אלברט איינשטיין. שלושה מדענים פנו לאיינשטיין שיסייע לשכנע את נשיא ארה"ב רוזבלט, בנחיצות הפיתוח של נשק גרעיני אמריקני. (הם חששו מכך שהפיזיקאים של היטלר יקדימו את ארה"ב בפיתוח פצצה גרעינית). איינשטיין הצליח במשימה ועל אף שההתחלה הייתה מהוססת, המשאבים העצומים שהושקעו בפרויקט מנהטן העניקו לארצות הברית יתרון ניכר על פני הנאצים, והיטלר העדיף לפתח כלי נשק אחרים, על פני הנשק הגרעיני.
חשמל מאנרגיה סולרית - שמפתחים את ההסבר שנתן איינשטיין לאפקט הפוטואלקטרי, אפשר לעשות עם המידע הזה הרבה יותר מחיישנים. הפיצוח של האפקט הזה עזר לו ולחוקרים רבים לפתח את תורת הקוונטים, שמתארת את ההתנהגות של החומר ברמת האטום ולהבין באיזה אופן אור יכול להשפיע עליו. מתוך המידע הזה התפתח תחום האנרגיה הסולארית ובהקשר נית לומר שאיינשטיין מציל את העולם עד היום מזיהום אוויר וממשבר אנרגיה.
שעונים - הקשר בין השעונים לבין מדידות אלו עובר דרך אלברט איינשטיין. ב-1915 פרסם איינשטיין את תורת היחסות הכללית, מאמר שהפך את הפיזיקה על פניה ועסק בקשר בין הגיאומטריה של המרחב לבין כוח הכבידה. לפי התיאוריה, הזמן והמרחב הם למעשה ממדים שקולים, שאפשר לדמותם למעין אריג מתוח. כאשר נמקם על פני האריג משקולת כבדה, האריג ימתח ותיווצר בו גומה, שבה תשב המשקולת.
חוק שימור החומר והמסה - בשביל להסביר את התופעה הזו פיתח אלברט איינשטיין את המשוואה שקושרת בין חומר לאנרגיה, E=MC2 (אנרגיה שווה למכפלת המסה במהירות האור בריבוע).
גילוי הגליים הכבידתיים - אלברט איינשטיין חזה את קיומם של גלים כבידתיים כבר בתורת היחסות הכללית ב-1916. לפי איינשטיין, היקום הוא מארג של מרחב-זמן, וכך גוף שנע במארג הזה גורם בו לתנודות של שדה הכבידה – כלומר גלים כבידתיים.
מנגנון סגירת הדלת של המעלית - הראשון שהדגים את האפקט הפוטו-אלקטרי שעליו מבוסס, בין היתר, מנגנון מניעת הסגירה של דלת המעלית.
גלי כבידה וניטרינו - ב-1916 הציג אלברט איינשטיין את היחסות הכללית. אחת התחזיות המפתיעות הייתה שגם הכבידה נעה כגלים על פני המרחב. כשהגה את התיאוריה, סבר איינשטיין שלעולם לא נוכל למדוד גלים כאלה, בגלל שהשפעתם על המרחב שאנו חיים בו קטנה יותר מתזוזה בגודל של אטום בודד. כמאה שנים אחרי התיאוריה המכוננת, הגיעה ההוכחה לקיומם של אותם גלים: ב-2015 נמדדו בפעם הראשונה גליים כבידתיים שנוצרו בהתנגשות של שני חורים שחורים בגלקסיה רחוקה. על התגלית הוענק פרס נובל בפיזיקה בשנת 2017.