jueves, 17 de mayo de 2012

Todo sobre Einstein

Albert Einstein fue un físico de origen alemán, nacionalizado suizo y estadounidense. Está considerado como el científico más importante del siglo XX. En 1905, cuando era un joven físico desconocido, empleado en la Oficina de Patentes de Berna, publicó su teoría de la relatividad esencial. En ella incorporó, en un marco político simple fundamentado en postulados físicos sencillos, conceptos y fenómenos estudiados antes por Genri Poincaré y por Hendrik Lorentz. Con una consecuencia lógica de esta teoría dedujo la educación de la física más conocida a nivel popular: la equivalencia masa- energía, E=mc2. En 1915 presentó la teoría de la relatividad general, en la que reformuló por completo el concepto de gravedad. Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y evolución del universo por la rama de la física denominada cosmología. En 1919, cuando las observaciones británicas de un eclipse solar confirmaron sus predicciones acerca de la curvatura de la luz, fue idolatrado por la prensa. Einstein se convirtió en un icono popular de la ciencia mundialmente famoso, un privilegio al alcance de muy pocos científicos. Por sus explicaciones sobre el efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la física teórica, en 1921 obtuvo el Premio Nobel de Física y no por la teoría de la Relatividad, pues el científico a quien se encomendó la tarea de evaluarla, no la entendió, y temieron correr el riesgo de que luego fuera errónea. En esa época era aún considerada un tanto controvertida. Ante el ascenso del nazismo, hacia diciembre de 1932, el científico abandonó Alemania con destino EEUU, donde impartió docencia en el instituto de estudios avanzados de Princeton. Se nacionalizó estadounidense en 1940. Durante sus últimos años trabajó por integrar en una misma teoría la fuerza gravitatoria y la electromagnética. Murió en Princeton, New Jersey, el 18 de abril de 1955. Aunque es considerado para algunos como el “padre de la bomba atómica”, abogó en sus escritos por el pacifismo, el socialismo y el sionismo. Fue proclamado como “el personaje del s. XX”. 1. BIOGRAFÍA 1.1 LA INFANCIA
Nació en la ciudad alemana de Ulm, en el seno de una familia judía. Sus padres eran Herman Einstein y Pauline Koch. Su padre trabajaba como vendedor, aunque luego ingresó en la empresa electroquímica Hermann. Desde sus comienzos, demostró gran dificultad para expresarse, por lo que aparentaba poseer algún retardo que le provocaria algunos problemas. Al contrario de su hermano menor, Maya, que era mas vivaracha y alegre, Albert era paciente y metódico y no gustaba de exhibirse. Solía evitar la compañía de otros infantes de su edad y a pesar de que como niños, también tenían de vez en cuando sus diferencias, únicamente admitía a su hermana en sus soledades. Cursó sus estudios en su escuela católica, allí empezó a dar clases de violín, que su profesora era su madre, ese instrumento lo continuó tocando el resto de sus días. Su tío Jacob Einstein, un hombre con grandes ideas, convenció al padre de Albert para que construyese una casa con un taller, en donde llevarían a cabo nuevos proyectos y experimentos tecnológicos de la época a modo de obtener unos beneficios, pero, debido a que los aparatos y artilugios que afinaban y fabricaban era productos para el futuro, en el presente carecían de compradores y el negocio fracasó. El pequeño Albert creció motivado entre las investigaciones que se llevaban a cabo en el taller y todos los aparatos que allí había. Además, su tío incentivó sus inquietudes científicas proporcionándole litros de ciencia, de esas lecturas nacería un constante cuestionario de las afirmaciones de la religión: un libre pensamiento decidido que fue asociado a otras formas de rechazo hacia el Estado y la autoridad. Luego pasó al instituto de bachillerato el Gymnasium, pero no fue muy gratificante: la rigidez y la disciplina militar de los institutos de secundaria de la época de Bismark le sucedieron muchas polémicas con los profesores.
El colegio no lo motivaba, y aunque era excelente en física y matemáticas, no se interesaban las otras asignaturas. A los 15 años empezó los estudios de cálculo infinitesimal. Más tarde, la compañía de Herman sufría dificultades económicas, así que se mudaron de Munich a Pavía en Italia, pero Albert permaneció en Munich y voló en avión para reunirse, más tarde, con su familia. Entonces en Pavía tuvo que empezar de nuevo el bachiller, pero el director del centro de Pavía, al observar sus notas en física y matemáticas le aconsejó que cuando se sacara el bachiller se pasara al Politécnico. Terminó sus estudios de bachillerato con la edad de 16 años. Ese mismo año inició los trámites para convertirse en ciudadano suizo, que lo consiguió en 1901. Poco después Einstein se matriculó en la Escuela de orientación matemática y científica, con la idea de estudiar física.
En 1898 conoció a Mileva Maric, una compañera de clase, de la que se enamoró. En 1900 Albert y Mileva se graduaron en el Politécnico de Zürich. En 1902 tuvieron una hija, llamada Liserl. El 6 e enero de 1903 la pareja se casó. 1.2 JUVENTUD Se graduó en 1900, obteniendo el diploma de profesor de matemáticas y de física, pero no pudo encontrar trabajo en la Universidad, por lo que ejerció como tutor en Winterthur, Schaffhausen y en Berna. El padre de su compañero de clase, Marcel Grossmann, le ayudó a encontrar un empleo fijo en la Oficina Lconfederal de la Propiedad Intelectual de Berna, una oficina de patentes, donde trabajó de 1902 a 1909. Su personalidad le causó también problemas con el director de la oficina, quien le enseñó a expresarse correctamente.
En esa época Einstein se refería con amor a su mujer Mileva “como una persona que es mi igual y tan fuerte e independiente como yo”. Todavía se tiene en duda si durante este período fue ayudado en sus investigaciones por su o mujer o Einstein y su mujer llevaban una relación distante que le brindaba la soledad necesaria para concentrarse en su trabajo. En mayo de 1904, Einstein y Melivea tuvieron un hijo llamado Hans Albert Einstein. Ese mismo año consiguió un trabajo permanente en la oficina de Patentes. Poco después finalizó su doctorado presentando una tesis titulada Una nueva determinación de las dimenciones moleculares, consistente en un trabajo de 17 folios. En 1905 redactó varios trabajos fundamentales sobre la física de pequeña y gran escala. En el primero de ellos explicaba el movimiento browniano, en el segundo el efecto fotoeléctrico y los dos restantes desarrollaban la relatividad especial y la equivalencia masa-energía. El primero de ellos le valió el grado de doctor por la Universidad de Eúrich en 1906, y su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico, le haría merecedor del Premio Nobel de Física en 1921, por sus trabajos sobre el movimiento browniano y su interpretación sobre el efecto fotoeléctrico. Estos artículos fueron enviados a la revista Annalen der Physik y son conocidos generalmente como los artículos del Annus Mirabilis(año extraordinario). 1.3 MADUREZ
En 1908 fue contratado en la Universidad de Berna, Suiza, como profesor y conferenciante. Einstein y Mileva tuvieron un hijo, Eduard, nacido el 28 de julio de 1910. Poco después la familia de mudó a Praga. En 1913, justo antes de la Primera Guerra Mundial, fue elegido miembro de la Academia Prusiana de Ciencias. Estableció su residencia en Berín, donde permanecó durante decisiete años. El 14 de febrero de 1919 se divorció de Mileva y algunos meses después, el 2 de junio de 1919 se casó co una prima suya, Elsa loewenthal. Elsa era tres años
mayor que Einstein y le había estado cuidando tras sufrir un fuerte estado de agotamiento. Einstein y Elsa no tuvieron hijos. El destino de la hija de Einstein y Mileva, Lieserl, nacida antes de que sus padres se casaran, es desconocido.De sus dos hijos, el primero, Hans Albert, se mudó a California, donde llegó a ser profesor universitario;el segundo, Eduard sufría esquizofrenia y fue inernado en una institución para tratamiento de las enfermedades mentales. En el año 1920, en Berlín, la fama de Enistein despertaba acaloradas discusiones. En los diarios conservadores se podían leer editoriales que atacaban a su teoría. También lo atacaban, en forma velada, de su condición de judío. Ante el ascenso del nazismo decidió abandonar Alemania en diciembre de 1932 y marchar con destino hacia EEUU, país donde impartió docencia en el Instituto de Estudios avanzados de Princeton, agregando a su nacionalidad suiza la eestadounidense en 1940. 1.4 MUERTE
El 18 de abril de 1955, Albert Einstein experimentó una hemorragia interna causada por la ruptura de un aneurisma de la aorta abdominal, que anteriormente había sido reforzada quirurgicamente por el Dr.Rudolph Nissen en 1948. Tomó el borrador de su discurso que estaba preparando para una parición en televisión para conmemorar el séptimo aniversario del Estado de Israel con él al hospital, pero no vivió lo suficiente para completarlo. Albert rechazó la cirugía, diciendo “Quiero irme cuando quiero. Es de mal gusto prolongar artificialmente la vida. He hecho mi parte, es hora de irme. Lo haré con elegancia”. Murió en el hospital de Princeton (Nueva Jersey) a primera hora del 18 de abril del 1955 a la edad de 76 años. Los restos de Einstein fueron incinerados y sus cenizas fueron esparcidas por los terrenos del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Durante la autopsia, el patólogo del Hospital de Princeton, Thomas Stoltz extrajo el cerebro de Einstein para conserarlo, sin el permiso de su familia, con la esperanza de que la neurociencia del futuro descubriera lo que hizo Einstein para ser tan inteligente. 2. TRAYECTORIA CIENTÍFICA En 1901 apareció el priemer trabajo científico de Einstein: trataba de la atracción capilar. Publicó dos trabajos en 1902 y 1903, sobre los fundamentos estadísticos de la termodinámica, corroborando experimentalmente que la temperatura de un cuerpo se debe a la agitación de sus moléculas, una teoría aún discutida en esa época. 2.1LOS ARTÍCULOS DE 1905 En 1905 finalizó su doctorado presentando una tesis titulada una nueva determinación de las dimensiones moleculares. Ese mismo año escribió cuatro artículos fundamentales sobre la física de pequeña y gran escala. En ellos explicaba el movimiento browniano, el efecto fotoeléctrico y desarrolla la relatividad especial y la equivalencia entre masa-energía. 2.1.1 EFECTO FOTOELÉCTRICO La emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia fue observada por Albert Einstein. El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se denomina efecto fotoeléctrico. Sus características esenciales son: -Para cada sustancia hay una frecuencia mínima de la radiación electromagnética por debajo de la cual no se producen fotoelectrones por más intensa que sea la radiacción. -La emisión eléctrica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiacción que incide sobre la superficie del mental, ya que hay más energía disponible para liberar electrones. DESCRIPCIÓN Sea f la energía mínima necesaria para que un electrón escape del metal. Si el electrón absorbe una energía E, la diferencia E-f, será la energía cinética del electrón emitido. Ek=E-o Einstein explicó las características del efecto fotoeléctrico, suponiendo que cada electrón absorbía un cuanto o fotón o radiación. La energía de un fotón se obtiene multiplicando la constante h por la frecuencia f. E=hf Si la energía del fotón E, es menor que la energía del arranque f, no hay emisión fotoeléctrica. En caso contrario sí la hay y el electrón sale del metal con una energía cinética Ek=E-f. 2.1.2. MOVIMIENTO BROWNIANO Una partícula muy pequeña como un grano de polen, inmensa en un líquido, presenta un movimiento aleatorio. El movimiento browniano pone de manifiesto las fluctuacines estadísticas que ocurren en un sistema en equilibrio térmico. Tienen interés práctico, porque las fluctuaciones explican el denominado “ruido” que impone limitaciones a la exactitud de las medidas físicas delicadas. El movimiento browniano puede explicarse a escala molecular por una serie de colisiones en una dimensión en la cual, pequeñas partículas experimentan choques con una partícula mayor. 2.1.3.RELATIVIDAD ESPECIAL Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales. La teoría especial de la relatividad estableció nuevas ecuaciones que permitían pasar de un sistema de referencia inerciales. La teoría especial de la relatividad estableció nuevas ecuaciones que permitían pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenómenos que chocan con el sentido común, siendo uno de los más asombrosos y más famosos la llamada paradoja de los gemelos. 2.1.4. EQUIVALENCIA MASA-ENERGÍA El cuarto artículo de aquel año mostraba una deducción de la fórmula de la relatividad que relaciona masa y energía. En este artículo se exponía que “la variación de masa de un objeto que emite una energía L, es: L/v2 Esta fórmula implica que la energía de un cuerpo en reposo es igual a su masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. E=mc2 2.2 RELATIVIDAD GENERAL La teoría de la relatividad general (1916) de Albert Einstein indica que la masa gravitacional son equivalentes. Este principio de equivalencia tiene como consecuencia la imposibilidad de distinguir, en un espacio cerrado y limitado, entre los efectos de un campo gravitatorio y el de la inercia que resultan de los movimientos acelerados. Así la relatividad general sintetizó la mecánica y la gravitación. Esta imagen representa un rayo de luz que sale de la estrella en una dirección ue no debería alcanzar al observador. Sin embargo, debido al efecto de lente gravitatoria producido por un cuerpo masivo como por ejemplo el Sol, la luz cambia de dirección, se va curvando al pasar cerca del Sol, y finalmente, llega al observador según una dirección que permite ver una imagen de la estrella. En esta imagen está exagerada la desviación para poder visualizar el fenómeno. La existencia de un exoplaneta orbitando una estrella que actúe como cuerpo masivo con efectos de lentes gravitatoria puede ser detectado midiendo la intensidad de luz de una estrella lejana. En el momento que la estrella lejana se alinea con la estrella próxima se produce una magnifica muy regular de la señal luminosa debida al efecto de microlente. La existencia de un exoplaneta orbitando la estrella próxima producen unos picos muy finos de intensidad luminosa, una elevada magnificación, que permite su detección. 2.3. LA TEORÍA DE CAMPO UNIFICADA Einstein dedicó sus últimos años a la búsqueda de una de las más importantes teorías de la física, la llamada teoría de campo unificada. Dicha búsqueda consistió en una serie de intentos tendentes a generalizar su teoría de la gravitación para lograr unificar y resumir las leyes fundamentales de la física, específicamente la gravitación y el electromagnetismo. En el año 1950, expuso su teoría en un artículo titulado “Sobre la teoría generalizada de la gravitación”. 3. CREENCIAS RELIGIOSAS Lo único que se ha sabido sobre la religion de Einstein es qu era judío y además, un año antes de morir, en 1954 le mandó una carta al filósofo Eric Gutkind que decía lo siguiente: La palabra Dios, para mí, no es más que la expresión y el producto de las debilidades humanas, y la Biblia una colección de leyendas dignas pero primitivas que son bastante infantiles. Ninguna interpretación, por sutil que sea, puede cambiar eso (para mí). Tales interpretaciones sutiles son muy variadas en naturaleza y no tienen prácticamente nada que ver con el texto original. Para mí, la religión judía, como todas las demás religiones, es una encarnación de las supersticiones más infantiles. Y el pueblo judío, al que me alegro de pertenecer y con cuya mentalidad tengo una profunda afinidad, no tiene ninguna cualidad diferente, para mí, a la de los demás pueblos. Según mi experiencia, no son mejores que otros grupos humanos, si bien están protegidos de los peores cánceres porque no poseen ningún poder. Aparte de eso, no puedo ver que tengan nada de escogidos. Me duele que usted reivinduque una posición de privilegio y trate de defenderla con dos muros de orgullo, uno externo, como el hombre y otro interno, como judío. Como una casualidad que por lo demás acepta, y como judío el privilegio del monoteísmo. Pero una casualidad limitada deja de ser casualidad, como nuestro maravilloso Spinoza reconoció de manera incisiva, seguramente antes que nadie. Y las interpretaciones animistas de las religiones de la naturaleza no están, en principo, anuladas por la monopolización. Con semejantes muros solo podemos alcanzar a engañarnos, a nosotros mismos, pero nuestros esfuerzos morales no salen beneficiados, al contrario. 4. COMPORTAMIENTO ÉTICO Einstein creía que la mortalidad no estaba dictada por Dios, sino por la humanidad: “No creo en la inmortalidad del individuo, y considero la ética una preocupación exclusivamente humana sobre la que no hay ninguna autoridad sobrehumana”. En la última etapa de su vida , Einstein mantuvo una dieta vegetariana. Según él, el vegetarianismo revestía una gran importancia para la humanidad.

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