free hit counter

Misschien is het nog anders en is die ether enkel een abstracte referentie om beweging te beschrijven. Als wij spreken over beweging spreken we bijna altijd over beweging ten opzichte van iets anders, dus altijd over relatieve beweging. Ik loop zo snel op de aarde. De aarde draait zo snel rond de zon. De maan draait zo snel rond de aarde. Ik loop zo snel in een rijdende trein die zo snel rijdt ten opzichte van de aarde die zo snel draait rond de zon die op haar beurt weer zo snel vliegt ten opzichte van iets anders. Ten opzichte van wat? Van de ether? Misschien is de ether dus iets om absolute beweging te meten. Als je ten opzichte van de ether beweegt dan is dat misschien een absolute en geen relatieve beweging. Maar zelfs in dat geval is die ether misschien enkel een abstracte referentie en dan heeft die ether geen fysische werkelijkheid. Ik weet niet of ik die ideeën goed op papier heb gezet en of Mileva mij wel begrijpt.

19-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

18-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Het probleem is het volgende. Het hele heelal is gevuld met een heel fijne stof, de ether. We weten dat omdat de elektromagnetische golven in het hele heelal voorkomen en omdat die elektromagnetische golven iets nodig hebben dat golft. Dat is dus de ether en de ether moet dus overal zijn, zoals God. Nu weten we sinds Copernicus dat de aarde rond de zon draait en we kunnen ons dus de vraag stellen of de aarde ten opzichte van de ether beweegt of niet. Er zijn twee mogelijkheden. Ofwel beweegt de aarde door de ether zonder de ether te verstoren. Zoals een heel gestroomlijnde boot door water snijdt. Ofwel sleurt de aarde de ether mee, zoals siroop aan een lepel blijft kleven. Als de aarde door de ether klieft zonder de ether te verstoren, dan moeten we op aarde een verschil in lichtsnelheid kunnen meten, afhankelijk van de richting waarin de lichtstraal vliegt. Want het licht moet een vaste snelheid hebben ten opzichte van de ether. Dus afhankelijk van hoe de aarde tijdens het draaien rond de zon ten opzichte van de ether en die lichtstraal beweegt, moet je vanaf de aarde de lichtstraal met een andere snelheid zien passeren. Dat is hetzelfde als met treinen. Als een eerste persoon in een rijdende trein stilstaat, en een tweede persoon loopt heel snel naar voor in die rijdende trein, en een derde persoon loopt heel snel naar achter in die rijdende trein, dan ziet een vierde persoon buiten de trein die drie personen elk met een andere snelheid passeren. En omgekeerd: die drie personen zien die vierde persoon buiten de trein ook elk met een andere snelheid ten opzichte van zichzelf passeren. Zoiets gebeurt dus ook met een lichtstraal.

Er is echter nog een tweede mogelijkheid. Het kan ook zijn dat de aarde de ether meesleurt. Dan zouden we dus geen verschil in lichtsnelheid kunnen meten. De grote vraag is nu: sleurt de aarde de ether mee of niet?

17-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Ik heb ook een paar lessen over differentiaalmeetkunde bij Geiser gevolgd. Je weet nooit waarvoor het goed is. Voor de rest steek ik weinig op van de lessen. Ik leer vooral door zelfstudie. Ik lees de werken van Gustav Kirchhoff, Heinrich Hertz en Hermann von Helmholtz. Ik heb Mileva zover kunnen krijgen dat ze meedoet. En ik leer de theorie van Maxwell kennen met een goed boekje van August Föppl. Het is een heel recent boek, pas verschenen in 1894. En ik heb ook het boek van Ernst Mach over de mechanica gelezen en ik lees artikels van Hendrik Antoon Lorentz en Ludwig Boltzmann. En zelfs Charles Darwin, maar dat is een heel ander onderwerp.

16-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Ik heb vandaag weer mijn maandelijkse honderd frank van tante Koch uit Genua gekregen. Toch een brave ziel om mij in mijn levensonderhoud te voorzien nu mijn ouders het op financieel gebied zo moeilijk hebben. Eigenlijk ben ik een gelukzak. Ik heb een gemakkelijk leventje en ik doe wat ik wil terwijl mijn ouders het zo moeilijk hebben.

15-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

En voor mij klopt het in elk geval. Ik kom steeds voor mijn mening uit en als ik iets beloof, dan doe ik het ook. Dikwijls tot ongenoegen van de professoren aan de ETH die mij een luie, koppige, eigenzinnige en respectloze steenezel vinden.

13-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Ik mis mijn schatje, mijn Mileva. Ze zit al sinds oktober in Heidelberg waar ze lessen wiskunde en natuurkunde volgt. Ik heb haar een briefje geschreven. Een beetje een onpersoonlijk briefje over de lessen hier want ik durf haar nog niet alles schrijven wat ik denk en voel.

12-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Ik was natuurlijk weer een uur te laat. Zoals altijd had ik weer een goede reden. De lieve dame waar ik een kamer huur, vertelde me dat ze zoveel beter kan strijken als ik viool speel. En wat doet een galante heer dan? Ik krijg soms tranen in mijn ogen als ik denk aan mijn eigen goedheid.

11-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

10-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Met zijn experimenten wou J. J. Thomson beter begrijpen hoe kathodestralen zich gedragen. Op die manier wou hij erachter komen wat kathodestralen zijn. In zijn experimenten liet hij kathodestralen door elektrische en magnetische velden afbuigen en hij mat heel precies de grootte van die afbuigingen.

Het feit dat kathodestralen afbuigen, is op zich al een heel opmerkelijk resultaat. Het bewijst immers dat kathodestralen elektrisch geladen zijn. Elektromagnetische straling is niet elektrisch geladen, wat ons misschien kan verwonderen, maar zo is het nu eenmaal. De eerste belangrijke conclusie was dus: kathodestraling is geen elektromagnetische straling.

Omdat kathodestralen elektrisch geladen zijn, kon J. J. Thomson veronderstellen dat ze uit elektrisch geladen deeltjes bestaan, een soort heel minieme kogeltjes die elektrisch geladen zijn. Op de beweging van die deeltjes paste hij de elektromagnetische wetten van Coulomb en de bewegingswetten van Newton toe. Die wetten van Coulomb zeggen aan welke elektrische krachten elektrisch geladen deeltjes onderhevig zijn. De wetten van Newton zeggen hoe deeltjes onder invloed van krachten bewegen. Door die twee wetten te combineren, kon hij dus berekenen welke beweging elektrisch geladen deeltjes maken. Of meer specifiek in zijn experiment, hoe ze worden afgebogen door elektrische en magnetische velden.

Hij combineerde de berekeningen met de resultaten van zijn metingen. Op die manier kon hij de elektrische lading en de massa (de massa kun je min of meer beschouwen als het gewicht) van de deeltjes berekenen. En zo constateerde hij een tweede hoogst opmerkelijk feit. De massa van de deeltjes bleek onafhankelijk te zijn van het gas waarmee hij werkte en ook onafhankelijk van het materiaal dat hij voor de draden gebruikte: welk gas je ook gebruikt en welk materiaal je voor de draden ook gebruikt, het maakt geen verschil voor de massa en de elektrische lading van de deeltjes.

Er was nog een derde heel verrassend resultaat. Die geladen deeltjes zijn duizend keer lichter dan de massa van het waterstofatoom. De massa van waterstofatomen had men vroeger al via een bepaalde techniek, namelijk elektrolyse, kunnen meten.

Uit dat alles trok Thomson enkele wereldschokkende conclusies. Namelijk dat elektrische lading door kleine deeltjes gedragen wordt en dat die deeltjes ongeveer duizend keer kleiner zijn dan waterstofatomen. En dan moet je weten dat waterstofatomen de kleinste gekende atomen zijn! Dus de kleinste gekende bouwstenen van de materie. En dan moet je ook weten dat atomen niet gesplitst kunnen worden! Thomson was dus van mening dat hij een nieuw bouwsteentje van de materie had ontdekt. Of zachter (en wetenschappelijker) uitgedrukt: zijn experimenten leveren resultaten op die duidelijk de hypothese van het bestaan van die bouwsteentjes ondersteunen. Wetenschappers zijn altijd heel voorzichtig wanneer ze ophefmakende ontdekkingen hebben gedaan. Ze zijn ook maar mensen en ze beseffen dat ze zich ook kunnen vergissen;

Ik probeer de conclusie van Thomson een beetje anders uit te leggen. Thomson heeft het eerste soort elementair deeltje ontdekt: het elektron. Waarom noemen we het een elementair deeltje? Omdat het elektron blijkbaar in alle stoffen voorkomt; het is een bouwsteentje dat in alle stoffen voorkomt: ijzer, water, bier. Want dat elektron is hetzelfde in alle experimenten die Thomson deed met alle soorten gassen en met alle soorten materialen als elektroden. Nu ja, hij heeft het niet echt getest met ijzer en water en bier maar zo werkt de wetenschap, zo werkt de wetenschappelijke methode. Je doet een aantal experimenten met zoveel mogelijk materialen en dan probeer je conclusies te trekken voor alle materialen, ook voor de materialen waarmee je geen experimenten hebt gedaan. Vandaar dat ik daarnet schreef: “zijn experimenten leveren resultaten op die duidelijk de hypothese van het bestaan van die bouwsteentjes ondersteunen.”

Het resultaat van Thomson luidt meteen het einde in van de discussie of kathodestralen een stroom van moleculen of atomen is ofwel elektromagnetische straling. Het is geen van beide. Het zijn elektronen, een nieuw soort materie. Een nieuw soort materie! Je kunt je voorstellen dat de wetenschappers ongelovig hebben gereageerd toen Thomson zijn resultaten voorstelde. De meeste wetenschappers denken dat hij ze voor het lapje houdt. Hier zullen nog vele dagen en nachten over gediscussieerd worden, dat geef ik je op een briefje.

09-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Er is al lange tijd een discussie aan de gang of die kathodestraling elektromagnetische straling is, zoals licht en radiogolven, ofwel een stroom van moleculen of atomen. De discussie is tot op vandaag de dag onbeslist.

08-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Thomas Young probeerde in 1816 de grootte van de deeltjes van water te meten. En Loschmidt in 1866 de grootte van de deeltjes van lucht. En in 1870 probeerde Kelvin dat voor de gassen in het algemeen. Hij schreef zelfs onomwonden dat het een onweerlegbaar wetenschappelijk feit was dat gas uit bewegende moleculen bestaat. In 1873 deed Maxwell pogingen om de grootte van de deeltjes van waterstof te meten. Zijn berekeningen kwamen overeen met de resultaten van van der Waals van datzelfde jaar.

In de jaren 1880 kwamen de verschillende berekeningen in verband met de grootte van de deeltjes van gassen en waterstof meer en meer met elkaar overeen. Onder andere hierdoor kon je rond 1880 bijna niet meer ontkennen dat moleculen echt bestaan. Maar desondanks zijn er dus die mensen zoals Ostwald en Mach die atomen en moleculen ook vandaag, in 1897, nog onzin vinden.

Anderen vroegen zich dan weer af hoeveel moleculen er dan wil zitten in een bepaalde hoeveelheid gas of vloeistof of vaste stof. Avogadro had al beweerd dat dezelfde hoeveelheid van verschillende gassen onder dezelfde druk en temperatuur evenveel moleculen bevatten. In verband hiermee definieerde hij een bepaald getal, het getal van Avogadro (soms ook het getal van Loschmidt genoemd), dat zegt hoeveel moleculen een bepaalde hoeveelheid gas bij een bepaalde druk en temperatuur bevat. Dat getal moest in elk geval heel groot zijn, vele miljarden keer vele miljarden maar hij wist niet hoe groot het dan wel was. Velen hebben pogingen gedaan om dat getal te berekenen of te meten. Loschmidt en Maxwell waren slechts enkele van de bekendste voorbeelden.

En nu kun je mij geloven of niet maar ik wil ook dat getal meten. Ik ben ervan overtuigd dat atomen en moleculen echt bestaan en ik wil ook helpen om dat te bewijzen. Dat kan ik nu nog niet doen maar het zal zeker geen tien jaar meer duren. Daar ben ik echt van overtuigd.

07-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Al duizenden vragen de mensen zich af wat materie eigenlijk is. Ze weten al heel lang dat er vaste stoffen bestaan (hout) en vloeibare stoffen (bier) en gassen (lucht). Maar waaruit bestaan al die stoffen? Bestaan ze uit een soort bouwsteentjes die je niet verder kunt splitsen, bouwsteentjes die men atomen noemt? Of bestaan ze uit moleculen, wat ook een soort bouwstenen zijn, maar dan anders dan atomen? Hoe anders dan? Of bestaan ze zowel uit atomen als moleculen? Of bestaan atomen en moleculen helemaal niet en bestaat er niet zoiets als bouwstenen?

Meer dan tweeduizend jaar geleden waren klassieke Griekse filosofen zoals Democritos en Epicurus ervan overtuigd dat materie uit hele kleine bouwsteentjes bestaat die niet verder te splitsen zijn. Ze noemden die bouwsteentjes “atomen”, afgeleid van het Griekse woord voor “ondeelbaar”. Het zijn dus elementaire deeltjes die niet verder gesplitst kunnen worden. Ze hadden daar geen wetenschappelijk bewijs voor, tenminste niet in de betekenis die we daar nu aan hechten, met verifieerbare experimenten en zo. Ze waren daar via filosofische weg op gekomen. Gewoon door erover na te denken. Maar dat was nu eenmaal eigen aan de klassieke Griekse filosofie: wetenschap en filosofie waren ondeelbaar met elkaar verbonden.

Dat idee van die atomen kwam later nu en dan zijn kop weer opsteken. John Dalton was de eerste die er een samenhangende theorie van maakte. In 1808 publiceerde hij zijn Nieuw Systeem van Chemische Filosofie. Dat was de start van de moderne chemie die zegt dat alle stoffen uit een klein aantal atoomsoorten bestaan. Alle vaste, vloeibare en gasvormige stoffen bestaan dus uit combinaties van een klein aantal atoomsoorten. In de tijd van Dalton waren er achttien verschillende atoomsoorten bekend. En hiermee worden dus alle stoffen gemaakt, van ijzer tot wol, van suiker tot hout, van water tot aarde, van lucht tot wijn en bier.

Dalton maakte nog wel het onderscheid tussen enkelvoudige en samengestelde atomen. Een enkelvoudig atoom is gewoon een atoom; dat is dus één van de achttien gekende atoomsoorten. Een samengesteld atoom is een combinatie van atomen, maar zodanig dat het de kleinst mogelijke hoeveelheid van een stof is. Bijvoorbeeld de kleinste hoeveelheid water die er bestaat, of de kleinste hoeveelheid suiker. Je kunt een watermolecule niet verder opdelen want dan heb je geen water of suiker meer.

Vandaag de dag noemen de meeste wetenschappers die erin geloven enkelvoudige atomen gewoon “atomen” en ze noemen samengestelde atomen “moleculen”. Atomen zijn dus de bouwstenen van alles en er zijn er maar een klein aantal soorten van. Een molecule is de kleinste hoeveelheid van een stof. En aangezien er miljoenen verschillende vaste, vloeibare en gasvormige stoffen bestaan, bestaan er miljoenen soorten moleculen.

Niet alle wetenschappers geloven in atomen en moleculen. De wetenschappers voeren vandaag nog verhitte discussies over de vraag of atomen en moleculen wel echt bestaan. Dat was meer dan tweeduizend jaar geleden bij de klassieke Griekse filosofen al het geval. En dat was ook zo toen Dalton zijn theorie publiceerde. En degenen die wel in atomen geloven, zijn het er niet over eens of er zoiets bestaat als enkelvoudige atomen en samengestelde atomen of niet. En ze zijn het ook niet eens over de goede benamingen van die dingen. De namen “atoom” en “molecule” worden gewoon door elkaar gebruikt en zelfs met een andere betekenis. Kortom een grote verwarring en verhitte discussies alom. Zelfs op het congres van chemici van Karlsruhe in 1860 werd er gediscussieerd over de vraag of het nodig was een onderscheid te maken tussen atomen en moleculen, in de zin dat moleculen de kleinste hoeveelheid materie is die in een chemische reactie deelneemt en een atoom het kleinste onderdeel van een molecule is. Ze zijn er niet uitgeraakt.

Om het nog ingewikkelder te maken, waren er mannen zoals Kekulé die een onderscheid maakten tussen fysische en chemische moleculen. Een fysische molecule is de kleinste hoeveelheid van een gas of vloeistof of vaste stof. Een chemische molecule is de kleinste hoeveelheid van een gas of vloeistof of vaste stof die in een chemische reactie deelneemt. Ze zijn beiden deelbaar (je kunt ze dus splitsen) maar dan heb je niet meer datzelfde gas of vloeistof of vaste stof. Atomen daarentegen zijn niet verder deelbaar: je kunt ze niet splitsen.

Een zekere Stanislao Cannizarro zei dat er geen enkele experimentele basis was om een onderscheid te maken tussen fysiche en chemische moleculen en dat het dus geen zin had om dat onderscheid te maken: er zijn gewoon moleculen, punt uit.

Die discussie tussen Kekulé en Cannizarro was heel typerend voor die tijd: chemici en fysici praatten gewoon langs mekaar heen: ze verstonden mekaar niet en ze luisterden ook niet echt naar elkaar. Chemici houden zich bezig met chemische reacties, waarbij dus stoffen in andere stoffen worden omgezet en ze hebben dus vooral interesse voor moleculen. Fysici houden zich vooral bezig met de kinetische gastheorie en meer bepaald met de tweede hoofdwet van de thermodynamica, waarover ik nu nog niet veel weet. En zelfs onder fysici en onder chemici is er geen eensgezindheid.

Als we in al die meningen toch een beetje structuur proberen te brengen, lijkt het grote verschil tussen atomen en moleculen te zijn dat atomen ondeelbaar zijn en moleculen niet. Of is het zo eenvoudig niet? Het is inderdaad zo eenvoudig niet. Maxwell was bijvoorbeeld van mening dat atomen ondeelbaar zijn maar toch een inwendige structuur hebben. Volgens Maxwell bestaat een atoom toch uit kleinere bouwsteentjes maar die bouwsteentjes kun je niet uit elkaar trekken. Anderen waren het er hier mee eens omdat ze net als Maxwell meenden dat je enkel op die manier de spectra van atomen (dus de verschillende stralingen die een atoom uitstraalt) kunt verklaren. Atomen bestaan volgens hen dus uit nog kleinere deeltjes maar je kunt de atomen niet in die deeltjes breken.

Zelfs Dalton, die we de vader van de chemie kunnen noemen en die allesbehalve een idioot was, sloeg de bal in deze discussie helemaal verkeerd. Zo ging hij niet akkoord met de fysische wet van Amedeo Avogadro van 1811, die zegt dat bij gelijke temperatuur en gelijke druk, gelijke hoeveelheden van verschillende gassen evenveel moleculen bevatten. Om het eenvoudiger uit te drukken: als je een gelijke hoeveelheid zuurstofgas en koolzuurgas (bijvoorbeeld elk een liter) onder dezelfde druk (bijvoorbeeld elk 10 bar) en temperatuur (bijvoorbeeld elk 20 graden Celsius) hebt, dan bestaan die hoeveelheden zuurstofgas en koolzuurgas uit evenveel moleculen. Dalton kon of wilde dit niet geloven en dat was een gevolg van het feit dat Dalton niet inzag dat de kleinste hoeveelheid van een gas een molecule is en niet een atoom.

Die wet van Avogadro was uiteraard gebaseerd op de veronderstelling dat moleculen bestaan. Avogadro was trouwens de allereerste die een wet formuleerde die expliciet steunt op de veronderstelling dat moleculen bestaan. Maar nu, meer dan vijfentachtig jaar later, geloven nog steeds niet alle wetenschappers in moleculen.

Dat is trouwens nog niet de volledige geschiedenis. Dalton was de eerste die in de moderne tijd een samenhangende theorie van atomen opstelde, maar hij was niet de eerste van de moderne tijd die er ideeën over had. In de achttiende eeuw dachten sommigen al dat gassen uit kleine deeltjes bestaan, heel kleine bolletjes. Daniel Bernouilli was misschien de eerste die zei dat de druk van een gas (bijvoorbeeld de druk van lucht in een ballon) het gevolg is van de botsingen van die deeltjes met de wand van het ding waarin ze zitten. De druk van lucht op de wand van een ballon is dus het gevolg van de ontelbare botsingen van de deeltjes waaruit lucht bestaat met de wand van de ballon. Die deeltjes zou men nu dus moleculen kunnen noemen. En in 1857 schreef Clausius al dat het onderscheid tussen gassen, vloeistoffen en vaste stoffen ligt in een verschillende manier van bewegen van de moleculen. Bij vaste stoffen zitten de moleculen dicht opeen op een vaste plaats. Bij vloeistoffen kunnen ze als het ware over elkaar glijden maar ze zitten toch dicht opeen. Bij gassen bewegen ze totaal onafhankelijk van elkaar en vliegen ze als het ware door elkaar.

Ook hierover bestaan heel uiteenlopende meningen. Zelfs amper twee jaar geleden nog, in 1895, zei Friedrich Wilhelm Ostwald voor het Duits Genootschap van Natuuronderzoekers en Artsen dat het een foute mening is om te veronderstellen dat je alle natuurverschijnselen tot mechanische verschijnselen kunt reduceren. Bijvoorbeeld door te veronderstellen dat vaste stoffen en vloeibare stoffen en gassen uit bewegende bolletjes bestaan en dat je uit die beweging alle eigenschappen van de stoffen kunt verklaren. Bijvoorbeeld dat de temperatuur afhangt van de beweging van die bolletjes: hoe sneller ze bewegen, hoe hoger de temperatuur. Volgens Ostwald kan dat dus niet. Ostwald zei ook dat je atomen zelfs niet als een nuttig model van de werkelijkheid kunt gebruiken. Dat wil zeggen dat je atomen zelfs niet als een vereenvoudiging van de werkelijkheid kunt gebruiken om hiermee toch een groot deel van de werkelijkheid te verklaren. Volgens Ostwald kun je dit bewijzen omdat veel processen onomkeerbaar zijn: veel processen vinden slechts in één richting plaats. Een boom kan bijvoorbeeld alleen maar groeien; een boom zal nooit een zaadje worden. Net zoals een man alleen maar ouder wordt en nooit weer een jongen wordt. Het kan volgens Ostwald dus niet dat de mechanische verschijnselen (bijvoorbeeld bolletjes die botsen) voldoende zijn om natuur te begrijpen en te verklaren.

Ostwald was er dus van overtuigd dat moleculen en atomen niet echt bestaan. Je kunt ze hoogstens als wiskundige trucjes gebruiken maar ze bestaan niet echt. Volgens Ostwald bestaat er alleen maar energie, al is het dan energie die in verschillende vormen bestaat. Energie is materie en materie is energie als het ware. Dat lijkt me een heel vreemd idee. Materie en energie zijn volgens mij toch wel heel verschillend. Het zou natuurlijk wel wereldschokkend zijn indien zou blijken dat energie en materie wel hetzelfde zijn. Stel je voor dat je dit zou kunnen bewijzen en in een eenvoudige formule gieten. Dan wordt dat de beroemdste formule ter wereld en word je de beroemdste man ter wereld.

06-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Hier aan de ETH ben ik in de ban geraakt van de thermodynamica. Dat is een tak van de wetenschappen die bij het grote publiek onbekend is maar die uitermate boeiend is. En die overal in het dagelijkse leven meespeelt. Een stoommachine? Dat is thermodynamica. Een kachel of een koelmachine? Thermodynamica. Een auto? Thermodynamica. Gaat men ooit vliegen? Thermodynamica.

Thermodynamica kan men definiëren als de tak van de wetenschappen die zich bezighoudt met de wetten van de natuur die zeggen hoe je energie van de ene vorm in de andere vorm kunt omzetten en hoe je dat mechanisme van die omzetting van energie kunt gebruiken om allerlei machines te maken

Energie bestaat in verschillende vormen. We kennen bijvoorbeeld de warmte-energie. Een warm voorwerp bezit meer energie dan een koud voorwerp. Om een voorwerp op te warmen moeten we dus energie toevoegen aan dat voorwerp.

We kennen ook de kinetische energie, ook bewegingsenergie genoemd. Een voorwerp dat beweegt, heeft meer energie dan datzelfde voorwerp dat stilstaat. En een zwaar voorwerp dat beweegt, heeft meer kinetische energie dan een licht voorwerp dat met dezelfde snelheid beweegt. Het kost bijvoorbeeld veel meer moeite om een bol van twintig kilogram op te vangen dan een bol van één kilogram.

En er zijn nog andere vormen van energie die we uit het dagelijkse leven kennen: met elektrische energie doen we een lamp branden en wijzelf werken op chemische energie, zoals alle levende wezens.

Potentiële energie is een heel bijzondere vorm van energie en moeilijk om goed te begrijpen. Potentiële energie is een vorm van energie die te maken heeft met de zwaartekracht en die afhangt van de hoogte van een voorwerp. Een voorwerp op het dak van een huis heeft meer potentiële energie dan dat voorwerp op straat. Je kunt dat zien als je een voorwerp van een dak laat vallen. Hoe lager het voorwerp tijdens de val komt, hoe sneller het valt. Hoe lager het komt, hoe minder potentiële energie het voorwerp ook heeft. Omdat het steeds sneller valt, wint het aan kinetische energie. Een vallend voorwerp verliest potentiële energie maar het wint kinetische energie. Het zet dus potentiële energie in kinetische energie om.

Het is een van de grote inzichten van de negentiende eeuw geweest dat het mogelijk is om energie van de ene vorm in de andere om te zetten. Het heeft lang geduurd eer de wetenschappers tot het inzicht zijn gekomen dat warmte en hoogte en snelheid en elektriciteit eigenlijk allemaal vormen van hetzelfde “iets” zijn, en dat “iets” hebben ze energie genoemd. En dat bracht dan het inzicht met zich mee dat je energie van de ene vorm in de andere vorm kunt omzetten. Je kunt je bijvoorbeeld inbeelden dat je het water van een waterval in een draaiend wiel kunt opvangen, en dat je met dat draaiend wiel elektriciteit kunt maken.

Door allerlei experimenten heeft men niet alleen ontdekt dat je energie van de ene vorm in de andere vorm kunt omzetten maar ook dat je hierbij geen extra energie kunt maken en dat je hiermee ook geen energie kunt laten verdwijnen. De totale hoeveelheid energie blijft altijd gelijk.

Men heeft die vaststelling in een wet gegoten en men noemt die wet de eerste hoofdwet van de thermodynamica. Die wet zegt dus dat de totale hoeveelheid energie steeds gelijk blijft, wat er ook gebeurt.

Die eerste hoofdwet heeft een belangrijk gevolg, namelijk dat je geen perpetuum mobile van de eerste soort kunt maken. Dat is een machientje of machine of wat dan ook dat energie uit het niets kan maken. Op aarde kun je zelfs geen machine maken die zonder energietoevoer gewoon blijft draaien, zelfs zonder energie te produceren. Op aarde hebben we immers wrijving. Die wrijving zorgt ervoor dat er warmte geproduceerd wordt (denk bijvoorbeeld eens aan wat je voelt als je heel snel van een glijbaan naar beneden glijdt of als je heel snel langs een touw naar beneden glijdt) en die warmte is energie die je voor je machine kwijt bent. En je hebt bovendien nog de wrijving tussen de onderdelen van de machine. Hierbij wordt ook warmte geproduceerd. Ook op de maan, waar er geen luchtwrijving is, kun je dus geen machine maken die altijd zal blijven draaien.

Met al die dingen houdt de thermodynamica zich dus bezig. En zelfs met nog veel meer. Maar dat is voor later.

05-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

04-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

03-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Het Zeeman-effect heeft te maken met spectraallijnen die splitsen wanneer er een magnetisch veld in de buurt is.

Elke stof heeft zijn eigen karakteristieke spectraallijnen. Die spectraallijnen beschrijven heel precies welke elektromagnetische straling de stof uitzendt. Met elke spectraallijn komt elektromagnetische straling met één welbepaalde frequentie overeen. Als het om zichtbaar licht gaat, gaat het dus om licht van één welbepaalde kleur.

Als je een magnetisch veld in de buurt houdt, dan splitst elke spectraallijn in twee nieuwe lijnen. Die twee lijnen liggen dan zodanig dat de oorspronkelijke spectraallijn precies in het midden van de twee nieuwe spectraallijnen ligt. Dat wil dus zeggen dat de stof in een magnetisch veld andere straling uitzendt dan zonder magnetisch veld.

02-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

01-03-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

Al bij al mag ik niet klagen over mijn persoonlijke situatie. De zaak van mijn vader is op de fles gegaan. Bijna al het geld van mijn familie is in rook opgegaan. Oom Jakob gaat voor een groot bedrijf werken. Mijn vader zal nog eens proberen een zaak op te zetten. Ik heb hem dat sterk afgeraden maar het helpt niet.

Ik heb Maja geschreven dat de hele situatie mij veel pijn doet. Ik ben alleen maar een last voor mijn familie. Het ware beter geweest als ik niet zou leven. Er is maar één ding dat me overeind houdt: dat ik mezelf geen enkel pleziertje gun.

Nu ja, geen pleziertje. Zonder pleziertje kan niemand leven. Ik pik soms een concertje of een theatertje mee en ik ga soms een kopje koffie drinken. Ik houd van het gezelschap van de historicus Alfred Stern en van de familie van Marcel Grossmann, mijn medestudent.

28-02-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein  

27-02-1967, 00:00 geschreven door Albert Einstein