Albert Einstein
Na Galipedia, a wikipedia en galego.
| Albert Einstein | |
|---|---|
|
|
|
| Nacemento: | 14 de marzo de 1879 Ulm, Württemberg |
| Falecemento: | 18 de abril de 1955 Princeton, Nova Jersey |
| Descrición: | físico alemán |
Albert Einstein (Ulm, 14 de marzo de 1879 — Princeton, 18 de abril de 1955) foi un físico e matemático alemán de nacemento[1] que propuxo a teoría da relatividade, entre outras. Fixo outras importantes contribucións ó desenvolvemento da mecánica cuántica, mecánica estatística e cosmoloxía, á parte doutras áreas, considerado o físico máis importante do século XX. Recibiu o Premio Nobel en Física no 1921 pola súa explicación do efecto fotoeléctrico e "polo seu servizo á Física Teórica"[2] mais o anuncio da concesión non se fixo ata un ano despois, en 1922. Einstein escribiu toda a súa obra científica en alemán, aínda que nalgúns casos a lingua de publicación foi o inglés.[3]
Na súa honra, foi nomeada unha unidade empregada en fotoquímica. Un einstein é equivalente ó número de Avogadro de veces a enerxía dun fotón de luz. Asemade leva o seu nome o elemento químico Einstenio.
Índice |
[editar] Biografía
[editar] Primeiros anos
Einstein naceu en Ulm, Württemberg, Alemaña aínda que desde 1880 viviu con toda a familia en Múnic[4]. Seus pais foron Hermann Einstein, comerciante e propietario dunha empresa eléctrica[5], e a súa dona, Pauline Koch. A súa familia era de orixe xudía-asquenací aínda que non practicante. Einstein recibiu leccións de violín durante a súa infancia por insistencia da súa nai. Segundo relata el mesmo ós cinco anos o seu pai amosoulle un compás de peto e o seu fundamento deixouno intrigado[6]. Realizou os estudos primarios nunha escola católica e a pesar do seu atraso en aprender a falar foi un bo estudante.[7] En 1888 comezou a educación secundaria no Luitpold Gymnasium, cun curriculum centrado nos estudos clásicos e no que Einstein nunca se sentido cómodo[8]
[editar] Xuventude
En 1894, dende Múnic os Einstein mudaron a súa vivenda a Milán, Italia, Albert permaneceu en Múnic ata rematar a escola pero só completou un cuadrimestre e sen rematar marchou o 29 de decembro cabo da súa familia, que agora estaba en Pavía[9]. No 1895, Einstein pasou un exame da Universidade Federal Politécnica de Suíza en Zurich, pero suspendeu na parte correspondente a Arte. Foi enviado pola súa familia a Aarau, Suíza para finalizar a educación secundaria. No 1896, Einstein recibiu o seu diploma de ensino medio.
O mesmo ano, Einstein renunciou á súa cidadanía alemá, voltándose apátrida. No 1898, Albert xuntouse con Mileva Maric, unha compañeira de clase serbia (que foi tamén amiga de Nikola Tesla), da que namorara. No 1900, Einstein acadou un diploma de docente pola Universidade Federal Politécnica de Zurich. Fíxose cidadán suízo en 1901.
Einstein e Maric tiveron un fillo ilexítimo, Liserl, nado en xaneiro do 1902.
[editar] Traballo e doutoramento
Einstein non puido atopar un posto como ensinante. Comezou a traballar como asistente examinador na Oficina Suíza de Patentes en Berna no 1902. Nela, Einstein xulgaba a valía das solicitudes dos inventores, rectificando os seus erros de deseño e avaliando se eran factíbeis. Casou coa súa primeira muller, Mileva Maric, o 6 de xaneiro de 1903. Foi unha compañía persoal e intelectual: Einstein referiuse de xeito amoroso a Mileva así: "unha criatura que é un igual e tan forte e independente coma min".
O 14 de maio de 1904, naceu o seu fillo Hans Albert. Obtivo o seu doutoramento coa tese "Sobre unha nova determinación de dimensións moleculares" en 1905.
No mesmo ano escribiu catro artigos que poñen a base da física moderna, sen demasiada literatura científica como referencia ou moitos compañeiros científicos para discutir conxuntamente as teorías. A maioría dos físicos están de acordo en que tres desas publicacións (sobre o Movemento Browniano, o Efecto fotoeléctrico e a Relatividade Especial) servirían de xeito individual para lograr o Premio Nobel. Só o obtivo polo efecto fotoeléctrico. Hai algo de irónico en que Einstein sexa de longo o mellor coñecedor da relatividade, mentres que o efecto fotoeléctrico é completamente cuántico, e Einstein rematou moi desencantado coa estrutura que a teoría cuántica ía tomando. O que fai encomiables as devanditas publicacións é que, en cada caso, Einstein colleu unha idea da física teórica coas súas consecuencias lóxicas e apañouse para explicar resultados experimentais que mantiveron asombrados ós científicos durante décadas.
Einstein discutiu os seus intereses científicos con Mileva e os seus amigos máis próximos. Enviou os seus artigos ó Annalen der Physik (son referidos como as "Publicacións do Annus Mirabilis", de 1905).
[editar] Movemento Browniano
O primeiro artigo publicado en 1905, titulado "Sobre o movemento - esixido pola Teoría Cinético-Molecular do Calor - das pequenas partículas suspendidas nun líquido estacionario", cubríu o estudo do Movemento Browniano. Usando a entón controvertida teoría cinética de fluídos estableceu que o fenómeno -falto dunha explicación satisfactoria décadas despois de ser observado- daba a evidencia empírica da realidade dos átomos. Tamén deu credibidilade á mecánica estatística, daquela controvertida.
Con anterioridade a este traballo, os átomos eran recoñecidos como un concepto útil, pero os físicos e os químicos debatían con acaloramento se os átomos existían realmente. A discusión estatística de Einstein do comportamento atómico deulles ós experimentadores unha vía de conteo de átomos usando só un microscopio ordinario. Wilhelm Ostwald, un dos líderes da escola anti-átomos, dixo despois a Arnold Sommerfeld que se convertera á crenza dos átomos pola completa explicación de Einstein do Movemento Browniano.
[editar] Efecto fotoeléctrico
O segundo artigo, intitulado "Sobre un punto de vista heurístico en relación coa produción e transformación da luz", propuxo a idea de "cuantos de luz" (agora chamados fotóns) e amosou que poden ser usados para explicar fenómenos como o efecto fotoeléctrico. A idea dos cuantos de luz fora exposta por derivación da lei do corpo negro por Max Planck, asumindo que a enerxía luminosa pode ser absorbida ou emitida só en cantidades discretas, chamadas cuantos. Einstein amosou que, asumindo que a luz consiste en paquetes discretos, podía explicar o misterioso efecto fotoeléctrico.
A idea dos cuantos de luz contradicía a teoría ondulatoria da luz que amosou de xeito natural James Clerk Maxwell nas súas ecuacións sobre o comportamento electromagnético e, de xeito máis xeral, a asunción da divisibilidade infinita da enerxía en sistemas físicos. Aínda despois de amosar os experimentos que as ecuacións de Einstein para o efecto fotoeléctrico eran adecuadas, a súa explicación non foi universalmente aceptada. No 1922, cando foi premidado co Premio Nobel e o seu traballo sobre o efecto fotoeléctrico foi mencionado polo nome, a maioría dos físicos pensaban xa que a ecuación (hf = Φ + Ek) era correcta e que os cuantos de luz eran posíbeis.
A teoría dos cuantos de luz foi unha forte indicación da dualidade onda-partícula, concepto que indica que os sistemas físicos presentan propiedades semellantes ás ondas e ás partículas, e que foi usado como principio fundamental polos creadores da mecánica cuántica. Unha perspectiva completa do efecto fotoeléctrico foi obtida só despois da madurez da mecánica cuántica.
[editar] Relatividade Especial
A terceira publicación de Einstein dese ano titulábase "Sobre a electrodinámica dos corpos en movemento". Cando estaba desenvolvendo o artigo, Einstein escribiu a Mileva sobre o seu "traballo en relación ó movemento relativo". Este artigo introduciu a Teoría da Relatividade Especial, na que se poñen en relación tempo, distancia, masa e enerxía (de xeito consistente co electromagnetismo), omitindo a forza da gravidade. A Relatividade especial (tamén chamada restrinxida) resolvía o quebracabezas aparente que resultaba do Experimento de Michelson-Morley, que amosou que as ondas de luz poden viaxar á mesma velocidade a través de calquera medio en movemento relativo ó "éter", creando unha serie de contradicións en torno ás propiedades que tiña que ter dito "éter", e rematando por descartar a súa existencia (téñase en conta que outras ondas, as de tipo mecánico, poden moverse a través de medios materiais como a auga ou o aire, pero variando a súa velocidade se dito medio está en movemento respecto ó observador). Así, a velocidade da luz no baleiro quedou fixada como unha constante universal, contradicindo a Mecánica Clásica.
Algunhas das ideas básicas do artigo -as transformacións de Lorentz- foran introducidas un ano antes polo físico holandés Hendrik Lorentz, pero Einstein amosou o significado de dita matemática. A súa explicación xorde de dous axiomas: un é a vella idea galileana de que as leis da natureza deben ser as mesmas para todos os observadores que se moven con velocidade relativa constante. A outra, que a velocidade da luz (no vacío) é a mesma para calquera observador. A Relatividade Especial tivo varias consecuencias impactantes, pois con ela son rexeitados os conceptos de tempo e espazo absolutos. A teoría foi chamada 'teoría da relatividade especial' para distinguila da posteriormente concebida 'Teoría Xeral da Relatividade', que considera a todos os observadores como equivalentes.
[editar] Equivalencia Masa-Enerxía
Un cuarto artigo, co título "¿A inercia dun corpo depende do seu contido de enerxía?", publicado a finais do 1905, amosaba unha nova fórmula (m = L/c²) a partir dos axiomas da relatividade, coñecida como a relación masa-enerxía. Aquela fórmula, trivialmente reescrita, é a famosa ecuación na que se expresa a enerxía (E) como equivalente á masa (m) multiplicada polo cuadrado da velocidade da luz (c): E = mc2. Einstein considerou esta ecuación de fundamental importancia pois amosaba que materia e enerxía están profundamente ligadas. A idea máis tarde probouse valiosa para entender como o Big Bang (a grande explosión que creou o Universo), que foi puramente dispersión de enerxía, pode conducir á formación dun universo cheo de materia ('maniféstase que a enerxía requirida para crear a materia é exactamente compensada pola enerxía potencial gravitacional negativa do universo).
A ecuación é citada como explicación da fenomenal cantidade de enerxía liberada polas armas atómicas no momento da súa explosión. A pesar de ser verdade (a masa residual dunha explosión nuclear é moi reducida cando a comparamos coa masa da arma orixinal, a diferenza convértese en enerxía, conforme a fórmula), a asociación máis común da fórmula E=mc2 non é a mellor, pois exceptuando o aspecto de conversión enerxética, a teoría da relatividade non é chave para entender a física da fisión ou a fusión.
Conforme Umberto Bartocci (historiador matemático da Universidade de Perugia), a famosa ecuación foi publicada primeiro dous anos antes por Olinto De Pretto, un industrial da cidade de Vicenza, Italia. A pesar de De Pretto ter presentado a fórmula, foi Einstein que a ligou á Teoria da Relatividade.
[editar] Anos intermedios
En 1906, Einstein foi promovido a examinador de segunda clase. En 1908, Einstein licenciouse en Berna, Suiza como profesor e conferenciante, sen influencia no goberno da universidade. O segundo fillo de Einstein, Eduard, naceu ó 28 de xullo de 1910. Separouse de Mileva ó 14 de febreiro de 1919 e casou coa súa prima Elsa Loewenthal (despois Elsa Einstein) ó 2 de xuño de 1919. Elsa e Einstein non tiveron fillos.
En 1914, antes do comezo da Primeira Guerra Mundial, Einstein mudouse a Berlín. As súas orixes pacifistas e xudías indignaron ós nacionalistas alemáns. Despois de tornarse famoso mundialmente o 7 de novembro de 1919, cando o xornal The Times anunciou o éxito da súa teoría gravitacional, os nacionalistas aumentaron máis o seu odio.
De 1914 a 1933 foi director do Instituto de Física Kaiser Wilhelm en Berlín, e nesta época recibiu o Premio Nobel.
[editar] Relatividade Xeral
En novembro de 1915, Einstein presentou unha serie de conferencias na Academia Prusiana de Ciencias, onde describiu a súa Teoría da Relatividade Xeral. A última conferencia presentou unha ecuación que substituía a lei da gravidade proposta por Isaac Newton. Esta teoría consideraba todos os observadores equivalentes, e non só os que se moven con velocidade uniforme. Na relatividade xeral, a gravidade non é unha forza, como afirmara Newton, senón a consecuencia da curvatura espazo-tempo. A teoría creou a base do estudo da cosmoloxía e deu ós científicos as ferramentas para a comprensión de moitos padróns do universo que só foron descobertos despois da morte de Einstein. A relatividade xeral tornouse un método de entender a física como un todo.
A relación de Einstein coa física cuántica foi notábel. Foi o primeiro (mesmo antes de Max Planck, o descubridor do quantum ou cuanto de enerxía) en dicir que a teoría dos quanta era revolucionaria. A súa idea do quanta de luz foi un marco na ruptura coa física clásica. En 1909, Einstein presentou o seu primeiro traballo a un grupo de físicos, dicíndolles que deberían atopar un xeito de entender ondas e partículas conxuntamente.
No comezo da década de 1920, Einstein xa era a principal figura nun coloquio de físicos na Universidade de Berlín.
[editar] Interpretación de Copenhague
Na metade da década de 1920, cando a teoría orixinal dos quanta era substituida pola nova mecánica cuántica, Einstein recusou terminantemente a Interpretación de Copenhague sobre as novas ecuacións, pois establecían un comportamento físico medíbel de xeito probabilístico e non visualizábel. Einstein estaba en acordo con que a teoría era a mellor disponíbel, pero buscaba unha explicación máis "completa", ou sexa, determinística. Cría que a física describía as leis que gobernan as cousas reais, e que unha física como a que fora entendida ata entón podería manexar tamén átomos, fotóns e gravidade, e non quería abandonar as súas ideas.
A famosa cita, "A mecánica cuántica é con seguridade útil. Pero unha voz interior dime que non é aínda algo real. A teoría di moitas cousas, pero non nos proporciona un achegamento ó segredo do vello Un. Eu, de calquera xeito, estou convencido de que non é definitiva" apareceu no 1926, nunha carta a Max Born.
Non tiña rexeitamento das teorías probabilísticas per se. Einstein usou a análise estatística no seu traballo acerca do movemento Browniano e da fotoelectricidade. En traballos anteriores ó 1905, el mesmo comprobara algunhas teorías de Gibbs. Pero, no íntimo, non cría que a realidade da física se comportase aleatoriamente.
[editar] Estatística de Bose-Einstein
En 1924, Einstein recibiu un curto artigo dun xoven físico indio, Satyendra Nath Bose, que describía a luz como un feixe de fotóns, e pedía a aquiescencia de Einstein para a súa publicación. Einstein decatouse de que a mesma estatística podía ser aplicada ós átomos, e publicou un artigo en alemán (a 'lingua franca' da física naqueles tempos) que describía o modelo de Bose e explicaba as súas implicacións. A estatística de Bose-Einstein (así chamada agora) describe a reunión de partículas indistinguibles coñecidas como bosóns. Einstein tamén axudou a Erwin Schrödinger no desenvolvemento da distribución de Boltzmann, nunha mestura de modelos clásicos e cuánticos de partículas de gas, aínda que o labor realizado por el neste caso foi menos significativa que no caso anterior, e declinou a oferta de inclusión do seu nome como realizador do artigo.
[editar] Derradeiros anos
Einstein e o seu estudante Leo Szilard inventaron un tipo de refrixerador (xeralmente chamado "Refrixerador de Einstein") no 1926 [1] [2] que patentaron o 11 de novembro de 1930 co número US1781541. A patente cubría un ciclo de refrixeración termodinámica que subministra enfriamento sen partes móbiles, a presión constante, só con calor como entrada. O ciclo de refrixeración usa amoníaco, butano e auga.
Tras subir ó poder Adolf Hitler no 1933, Einstein foi acusado polo réxime nazi de crear unha "física xudía" e os físicos de ideoloxía nazi (incluíndo o Premio Nobel Johannes Stark) tentaron desacreditar as súas teorías. Por todo isto, Einstein emigrou ós Estados Unidos e, no 1935, obtivo a residencia permanente neste país. Aceptou un posto no Institute of Advanced Studies en Princeton, New Jersey. Obtivo a cidadanía norteamericana no 1940 (mantendo ó tempo a cidadanía suíza).
Durante os corenta derradeiros anos, Einstein tratou de unificar gravidade e electromagnetismo de xeito clásico, aumentando o coñecemento sobre a mecánica cuántica.
[editar] Princeton
O seu traballo en Princeton estaba enfocado na unificación das leis da física. Einstein colleu como traballo a investigación da unificación das forzas fundamentais e adicou a súa estancia en Princeton a este tema. Non acadou o seu obxectivo, en parte porque as forzas forte e débil foron comprendidas de xeito independente sobre 1970, quince anos despois da súa morte. Non obstante, o seu traballo foi continuado cara á unificación das forzas, en camiño do que se levan dados diversos pasos, o derradeiro, a chamada Teoría de Cordas.
[editar] Teoría Xeral da Gravitación
Einstein comezou a crear a Teoría Xeral da Gravitación coa lei universal da gravitación e a forza electromagnética na súa primeira tentativa de amosar a unificación e a simplificación das forzas fundamentais. Na década de 1950, describiu o seu traballo nun artigo da revista Scientific American. Einstein guiouse pola crenza nunha única medida estatística da variación de todo o conxunto das leis da física e investigou propiedades semellantes das forzas electromagnéticas e gravitacionais, por seren infinitas no seu alcance e obedeceren á mesma razón inversa.
A teoría xeral da gravitación de Einstein é unha aproximación matemática á teoría dos campos. Investigouna reducindo os diferentes fenómenos por un proceso lóxico a unha única cousa máis coñecida ou evidente. Einstein tentou unificar a gravidade e o electromagnetismo nun xeito que conducira a un novo e enxeñoso entendemento da mecánica cuántica.
Einstein asumiu unha estrutura de catro dimensións espazo-temporais continua, expresábel en axiomas representados en función de catro vectores. As partículas aparecen nas súas investigacións como unha rexión limitada do espazo en que o campo de forza ou a densidade de enerxía son particularmente elevadas. Einstein tratou as partículas subatómicas nesta investigación como obxectos encaixados no campo unificado, influenciándoo e existindo como un constituínte esencial do campo unificado, pero de xeito separado ó mesmo campo. Einstein tamén investigou unha xeralización natural dos campos de tensión simétricos, tratando a combinación das dúas partes do campo como un proceso natural do campo como un todo, e non as partes simétricas e antisimétricas de xeito separado. Procurou un xeito de formular as ecuacións para que derivasen dun principio variacional.
Einstein tornouse máis e máis illado na súa procura sobre unha Teoría Xeral da Gravitación (sendo caracterizado como un "científico tolo" por estes esforzos) e non obtivo éxito na súa tentativa de construír unha teoría que unificase a Relatividade Xeral e a mecánica cuántica.
[editar] Anos finais
En 1952, o goberno de Israel propúxolle a Einstein o posto de vicepresidente. El rexeitou a oferta.
Faleceu en Princeton en 1955, deixando a Teoría Xeral da Gravitación sen resolver. Foi incinerado o mesmo día 18 de abril de 1955 en Trenton, New Jersey.
[editar] Visión política
Einstein considerouse a si mesmo un pacifista [3] e humanista [4]. As súas visións sobre outros temas, como o socialismo ou o McCartismo e o racismo eran claras. Socialista e fortemente anticapitalista[10], tamén chamou a antención sobre a deriva fascista do estado israelí[11].
O FBI estadounidense creou un ficheiro con 1.427 páxinas acerca das súas actividades e recomendou que se lle prohibira inmigrar ós Estados Unidos, pois as súas ideas 'traerían a anarquía' e 'un goberno só no nome' segundo palabras do relatorio. Ver os papeis liberados polo FBI.
Einstein inicialmente apoiou a construción dunha bomba atómica para que Hitler non a tivese primeiro, e mandou unha carta ó presidente Franklin Delano Roosevelt ó 2 de agosto de 1939 (antes da Segunda Guerra Mundial) animándoo ó inicio dun programa para a súa construción. Pero despois da guerra, pasou a militar polo desarme nuclear.
A súa visión relixiosa era próxima á do panteismo de Baruch Spinoza: cría que Deus se revelou na harmonía das leis da natureza, e rexeitaba un Deus capaz de interactuar cos seres humanos. Unha vez dixo que, das relixións principais, prefería o Budismo[Cómpre referencia].
Albert Einstein apoiou o sionismo[Cómpre referencia] e legou os seus manuscritos á Universidade Hebraica de Xerusalén. As súas opinións e actuacións foron tema de moitas novelas e artigos.
[editar] Notas
- ↑ As nacionalidades de Albert Einstein (en inglés): Naceu con nacionalidade alemá, logo foi un tempo apátrida, despois nacionalizouse suízo e finalmente adquiriu a nacionalidade estadounidense
- ↑ The Nobel Prize in Physics 1921 (en inglés).
- ↑ Abraham Pais e Roger Penrose Subtle Is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein, 2005, páxina 16, ISBN 0192806726
- ↑ Alice Calaprice e Trevor Lipscombe, Albert Einstein: A Biography, 2005, páxina XV, ISBN 0313330808
- ↑ Jürgen Neffe Einstein - eine Biographie. Rowohlt, 2005, ISBN 3-499-61937-7.
- ↑ Schilpp (Ed.) Albert Einstein — Autobiographical Notes. Open Court Publishing Company, 1979, pp. 8–9.
- ↑ Thomas Sowell The Einstein Syndrome: Bright Children Who Talk Late. Basic Books, 2001, pp. 89–150. ISBN 0-465-08140-1
- ↑ Mark A. Runco e Steven R. Pritzker Encyclopedia of Creativity i-z, 1999, páxina 644, ISBN 0122270754
- ↑ Abraham Pais, Roger Penrose, páxina 39
- ↑ Por que socialismo? (en castelán). Orixinal en inglés, publicado no primeiro número da revista Monthly Review (maio de 1949).
- ↑ Carta publicada no New York Times o 2 de decembro de 1948, asinada por Einstein canda outras personalidades xudeas.
[editar] Ligazóns externas e recursos
[editar] Web sobre Einstein
- S. Morgan Friedman, "Albert Einstein Online" -- Listaxe de recursos sobre Einstein.
- MacTutor Einstein History
- Os Premios Nobel de Física 1921 - Albert Einstein
- Teoría da Relatividade esmiuzada para novatos no tema
- NOVA Einstein
- Juergen Schmidhuber's Einstein biographical highlights
[editar] Arquivos
- Arquivos oficiais de Einstein en liña -- 3.000 documentos
- Einstein Papers Project
- Einstein en vivo, Instituto Max Planck
- American Institute of Physics's Einstein
- American Museum of Natural History's Einstein
- Albert Einstein Archive
[editar] Textos e imaxes
- Einstein, Albert: "On the Electrodynamics of Moving Bodies", en Annalen der Physik, 30 de xuño de 1905.
- Einstein, Albert: "Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?", en 'Annalen der Physik, 27 de setembro de 1905.
- Einstein, Albert: "Inaugural Lecture to the Prussian Academy of Sciences" (inglés). 1914. [PDF]
- Relativity - The Special And General Theory [Project Gutenberg E-text]
- Einstein, Albert: "On the Generalized Theory of Gravitation", abril de 1950.
- Fotos familiares de Einstein
- A muller de Einstein - documentario: Mileva Maric
- Imaxes de Albert Einstein vía Google
[editar] Goberno
- Carta de Einstein a Roosevelt
- FBI files -- Investigación do FBI sobre Einstein e a súa relación co Partido Comunista