ALBERT EINSTEIN
Científico estadounidense de
origen alemán. Está considerado generalmente como el físico más importante de
nuestro siglo, y por muchos físicos como el mayor científico de todos los que
han existido.
Nació de padres judíos en la ciudad alemana de
Ulm el 14 de marzo de 1879.
A la edad de 17 años hizo su
ingreso en el Politécnico de Zürich, donde estudió durante tres años hasta
obtener el diploma de enseñante; en 1898 ocuparía un modesto cargo en la
oficina de patentes de Berna, la capital suiza.En 1905 publicó en Annalen der
Physik tres importantes comunicaciones, entre las cuales estaba Zur
Elektrodinamik bewegter Körper (Sobre la electrodinámica de los cuerpos en
movimiento), donde se formulaban con toda claridad los principios de la llamada
Teoría especial de la relatividad.
Los elementos que están en
la base de esta teoría son sencillos y se asientan en la experiencia. Según el
primero, en un tren que se moviera suavemente con una velocidad constante a lo
largo de una vía recta, todas las leyes físicas serían iguales que las de una
sala inmóvil; según el segundo, la velocidad de la luz, tanto la medida en
el tren en marcha como en la habitación, sería siempre la misma, es decir, de
300000 km/s (con tal que se propagara por el aire), independientemente del
estado de movimiento y del manantial luminoso.
A partir de esos dos
principios dedujo Einstein algunos resultados que en 1905 parecían muy
extraños, pero que a cualquier físico de nuestros días le resultan familiares y
convincentes. El de mayor importancia es el que se refiere a la ruptura con la
física newtoniana, cuya validez queda restringida por la teoría especial de la
relatividad a velocidades mucho más pequeñas que las de la luz. En la física
newtoniana los acontecimientos ocurren en un espacio y un tiempo absolutos, lo
mismo en una habitación que en un tren en marcha. Según la teoría especial no
pueden separarse el tiempo y el espacio; aquél fluye en forma diferente en
habitáculos y en trenes en marcha, y esta diferencia podría ser detectable si
la velocidad del tren se acercara a la de la luz.
También demuestra esta
Teoría especial que la velocidad de la luz es la mayor que pueden alcanzar los
cuerpos materiales. De hecho, esta predicción fue confirmada experimentalmente,
no con el movimiento de trenes, sino con el de partículas que se movían a
velocidades cercanas a las de la luz. Otro resultado muy importante de esa
teoría fue la deducción de la relación existente entre energía y masa en la
ahora famosa fórmula: E = mc², en la que E significa la energía, m, la masa, y
c, la velocidad de la luz. La importancia de esta fórmula quedaría demostrada
40 años más tarde con las explosiones atómicas.
La segunda comunicación
publicada en el volumen que contenía la teoría especial de la relatividad
explica la teoría del efecto fotoeléctrico, según la cual la luz se convierte
en una especie de chubasco de proyectiles, la energía de los cuales es
proporcional a la frecuencia de la onda luminosa.
Finalmente, la tercera
comunicación contenía una teoría matemática sobre el movimiento browniano, es
decir, el de pequeñas partículas suspendidas en un fluido y moviéndose de un modo
aparentemente irregular por bajo del influjo de las partículas del fluido más
pequeñas aún.
Tuvieron que transcurrir
tres años para que la teoría especial fuera reconocida en el mundo de los
físicos. En 1911 pasó a ser Einstein profesor de la Universidad alemana de
Praga (entonces perteneciente a Austria), y allí comenzó su trabajo sobre la
Teoría general de la relatividad. Todavía le exigió otros cinco años de intenso
trabajo hasta que esta teoría fuera finalmente formulada en 1916. En el
intervalo aceptó Einstein una invitación del profesor Max Planck para ir a
Alemania, y en 1913 se convertía en miembro de la Academia Prusiana de Ciencias
de Berlín.
La Teoría general de la
relatividad era la primera desde los tiempos de Newton que se enfrentaba al
problema de la gravitación. En un vacío absoluto, sin materia, la teoría
especial era válida; pero, según la teoría general, las masas y sus velocidades
conforman nuestro espacio-tiempo, que no posee la estructura sencilla que se le
atribuía en la teoría especial. Nuestro espacio-tiempo deja de ser euclidiano.
Desde algún tiempo los matemáticos sabían que la geometría euclidiana es sólo
un caso especial de las geometrías más generales, como las rienmannianas.
Einstein dio por sentado que nuestro mundo sería euclidiano sólo si estuviera
vacío de materia, y rienmanniano si estaba lleno de planetas, estrellas y nebulosas.
En este caso posee un campo métrico del mismo modo que las partículas cargadas
producen un campo electromagnético.
A primera vista la teoría
general de la relatividad parece especulativa y deducida fundamentalmente del
hecho conocido de que todos los cuerpos caen en la Tierra con la misma
aceleración, sea cual sea su masa. Pero de esta teoría se sacaron nuevas
conclusiones que pasaron con éxito la prueba experimental.
La primera y quizá la más
importante de las conclusiones para ser verificada fue la de las diferencias
predictivas entre las nuevas teorías gravitatorias y la de Newton. La más
espectacular de estas diferencias se refiere a que los rayos luminosos emitidos
por una estrella distante en dirección de la Tierra se curvan al pasar
bordeando el Sol. Este fenómeno puede comprobarse al fotografiar dos veces
la misma región celeste: la primera vez de noche y la segunda cerca del Sol
eclipsado. Estas dos fotografías deberán ser ligeramente diferentes
precisamente a causa de esa ligera curvatura de los rayos luminosos.
En 1919 los ingleses
enviaron dos expediciones, una de ellas a América del Sur, la otra a África,
para fotografiar un sector del cielo durante un eclipse solar, y los
resultados confirmaron la predicción de la teoría general de la relatividad.
Este hecho causó un gran impacto en las concepciones de muchos en todo el mundo
e hizo surgir la gran fama de la teoría general y la de su creador. En 1921 Einstein
era galardonado con el premio Nobel de Física por su descubrimiento de la ley
de la fotoelectricidad.
Cuando Hitler ascendió al
poder en Alemania, Einstein emigró a Estados Unidos, donde a partir de 1933 fue
profesor en el Instituto para Investigaciones Avanzadas de Princeton (N.J.). El
problema en el que trabajó en sus últimos años fue el de la teoría del campo
unificado que, a través de una serie de ecuaciones, había de abarcar tanto los
fenómenos gravitatorios como los electromagnéticos.
En 1953 (poco antes de su
muerte, que le sorprendió en Princeton), salió a la luz la cuarta edición de su
famosa obra The Meaning of Relativity (El significado de la relatividad),
aparecida por primera vez en Calcutta (1920). En ella Einstein publicó en forma
detallada su antes citada teoría del campo unificado a la que había llegado,
hasta cierto punto, en 1949. Entre otros trabajos científicos suyos pueden
citarse: Relativity; the Special and General Theory (Nueva York, 1920);
Investigations on Theory of Brownian Movement (1926). Mein Weltbild (1934), My
Philosophy (1934) y Out of my Later Years (1950).
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