Langt tabt brev fra Einstein diskuterer forbindelsen mellem fysik og biologi-70 år før beviser dukker op

Siden begyndelsen af ​​den elektroniske tidsalder, det har aldrig været lettere for forskere at interagere med offentligheden - få adgang til værdifulde ressourcer, der ellers ikke er tilgængelige.

Dette er illustreret perfekt i vores seneste publikation, hvor vi introducerer et tidligere ukendt brev skrevet i 1949 af ingen ringere end Albert Einstein. I det, den tyskfødte matematiker og fysiker diskuterer bier, fugle, og om nye fysikprincipper kunne komme fra at studere dyre sanser.

Vi stødte på det første gang i 2019, efter Judith Davys - en pensionist bosat i Det Forenede Kongerige - læste en artikel, vi havde publiceret om biernes matematiske evner. Hun kontaktede os for at dele det 72-årige brev, som Einstein havde henvendt sig til sin afdøde mand Glyn Davys. Vi brugte et år på at undersøge det dyrebare dokument.

Et centralt møde

Einstein var en af ​​de største tænkere i det tyvende århundrede, samt en fremragende kommunikator. Hans fantasi hjalp med at forme mange teknologier, der definerer informationsalderen i dag. For eksempel, Einsteins generelle relativitetsteori styrer universets store struktur, hvilket igen muliggør korrektioner for det GPS -system, der bruges på vores smartphones.

I 1921, Einstein blev tildelt en nobelpris for sin undersøgelse af "fotoelektrisk effekt". Denne effekt beskriver, hvordan lys kan fjerne elektroner fra atomer - et princip, der understøtter driften af ​​nutidens solceller.

I 1933, Einstein forlod Tyskland for at arbejde på Princeton University i USA. Det var her, i april 1949, han mødte videnskabsmanden Karl von Frisch ved et foredrag.

Von Frisch besøgte Princeton for at præsentere sin nye forskning om, hvordan honningbier navigerer mere effektivt ved hjælp af polarisationsmønstre af lys spredt fra himlen. Han brugte disse oplysninger til at hjælpe med at oversætte biers nu berømte dansesprog, som han til sidst modtog sin egen Nobelpris for.

Dagen efter Einstein deltog i von Frischs foredrag delte de to forskere et privat møde. Selvom dette møde ikke var formelt dokumenteret, det nyligt opdagede brev fra Einstein giver et indblik i, hvad der kan have været diskuteret.

Dyreadfærd fra en fysikers linse

Vi formoder, at Einsteins brev er et svar på en forespørgsel, han modtog fra Glyn Davys. I 1942, som 2. verdenskrig rasede, Davys havde sluttet sig til den britiske Royal Navy. Han uddannede sig til ingeniør og undersøgte emner, herunder spirende brug af radar til at opdage skibe og fly. Denne spirende teknologi blev holdt hemmelig på det tidspunkt.

Ved fuldstændig tilfældighed, bio-sonar sensing var blevet opdaget i flagermus på samme tid, gøre folk opmærksom på tanken om, at dyr kan have forskellige sanser fra mennesker. Selvom enhver tidligere korrespondance fra Davys til Einstein ser tabt ud, vi var interesserede i, hvad der kan have fået ham til at skrive til den berømte fysiker.

Så vi satte os for at trawl gennem onlinearkiver med nyheder, der blev offentliggjort i England i 1949. Fra vores søgning fandt vi, at von Frischs resultater af bi -navigation allerede var store nyheder i juli samme år, og han havde endda været omtalt i avisen The Guardian i London.

Nyhederne diskuterede specifikt, hvordan bier bruger polariseret lys til at navigere. Som sådan, vi tror, ​​det er det, der ansporede Davys til at skrive til Einstein. Det er også sandsynligt, at Davys første brev til Einstein specifikt nævnte bier og von Frisch, som Einstein svarede:"Jeg er godt bekendt med hr. v. Frischs beundringsværdige undersøgelser."

Det ser ud til, at von Frischs ideer om bi -sanseopfattelse forblev i Einsteins tanker, siden de to forskere krydsede stier ved Princeton seks måneder tidligere.

I sit brev til Davys, Einstein foreslår også, at for bier at udvide vores viden om fysik, nye adfærdstyper skal observeres. Bemærkelsesværdigt, det er tydeligt gennem hans forfatterskab, at Einstein forestillede sig nye opdagelser ved at studere dyrs adfærd.

Einstein skrev:

"Det er tænkeligt, at undersøgelsen af ​​trækfugles og transportdues opførsel en dag kan føre til forståelse af en eller anden fysisk proces, som endnu ikke er kendt."

Einstein ideer virker rigtige, endnu engang

Nu, mere end 70 år siden Einstein sendte sit brev, forskning afslører faktisk hemmelighederne ved, hvordan trækfugle navigerer, mens de flyver tusinder af kilometer for at nå frem til en præcis destination.

I 2008, forskning om trosler udstyret med radiosendere viste, for første gang, at disse fugle bruger en form for magnetisk kompas som deres primære orienteringsguide under flyvning.

En teori om oprindelsen af ​​magnetisk sans hos fugle er brugen af ​​kvantetilfældighed og sammenfiltring. Begge disse fysikbegreber blev først foreslået af Einstein. Men selvom Einstein var en af ​​grundlæggerne af kvantefysikken, han var utilpas med dens konsekvenser.

"Gud leger ikke med terninger, "sagde han berømt, at udtrykke sin modstand mod den tilfældighed, der lå i hjertet af kvantemekanikken.

I et indflydelsesrig papir fra 1935, Einstein og medforfattere Boris Podolsky og Nathan Rosen introducerede begrebet kvanteindvikling. Interessant nok, det blev introduceret som et begrebsmæssigt svigt i kvantemekanikken, frem for en af ​​dens definerende midterstykker, som vi nu forstår det.

Måske ironisk nok en af ​​de førende teorier om oprindelsen til magnetisk sans hos fugle er brugen af ​​kvantetilfældighed og sammenfiltring. Denne teori antyder, at radikale par kemiske reaktioner i kryptokromer-signalproteiner, der findes i visse planter og dyr-påvirkes af Jordens magnetfelt, og dermed danne grundlag for en fugls biologiske magnetiske kompas.

Selvom Einstein var uenig i sammenfiltring, hans vilje til at spekulere i, hvordan vi kan lære nye ting fra dyrs sanseopfattelse tyder på, at han ville have glædet sig over, hvordan ny forskning om fugletrækning skubber grænserne for vores forståelse af fysik.

Ja, Einsteins brev til Davys er vidnesbyrd om, hvor åben han var for nye muligheder for, at fysikken kunne observeres i naturen. Det illustrerer, endnu engang, hvor opmærksom han var på, hvad man kan opdage, når man ser anderledes på verden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.