Introducción a Einstein

Einstein (1879-1955) fue el mayor científico natural del siglo XX y el abanderado de la revolución de la física. Nacido el 14 de marzo de 1879 en Ulm, Alemania, en el seno de una familia de pequeños propietarios que regentaban un taller de electrodomésticos. Un año después se mudó con su familia a Munich.

Allí, mi padre y mi tío cooperaban con una fábrica eléctrica que producía motores, lámparas de arco e instrumentos eléctricos para centrales eléctricas y sistemas de iluminación. Bajo la influencia de su tío, un ingeniero, y otros, Einstein recibió una temprana iluminación en ciencia y filosofía. En 1894, su familia se mudó a Milán, Italia. Einstein, quien continuó asistiendo a la escuela secundaria en Munich, estaba disgustado con la educación militarista en las escuelas alemanas que sofocaban el libre pensamiento. Tenía estatus de estudiante automático y ciudadanía alemana, por lo que se fue a Milán. solo.

En 1895, se trasladó a la escuela secundaria estatal en Aarau, Suiza; en 1896, ingresó en el Departamento Normal de la Universidad Técnica Federal de Zurich para estudiar física. Graduado en 1900. Debido a su personalidad rebelde y su hábito de pensar independiente, no estaba satisfecho con sus profesores. Se quedó desempleado tan pronto como se graduó de la universidad y encontró un trabajo permanente dos años después. Obtuvo la ciudadanía suiza en 1901. En 1902, fue contratado como técnico por la Oficina Suiza de Patentes en Berna, dedicándose a la evaluación técnica de solicitudes de patentes de invención. Utilizó su tiempo libre para realizar investigaciones científicas y logró logros históricos en tres campos diferentes de la física en 1905, especialmente el establecimiento de la teoría especial de la relatividad y la propuesta de la teoría cuántica de la luz, que promovió la revolución en la teoría física. Ese mismo año obtuvo el doctorado en la Universidad de Zurich con su tesis "Un nuevo método para determinar el tamaño molecular". En 1908 trabajó al mismo tiempo como profesor externo en la Universidad de Berna. A partir de entonces estuvo destinado a trabajar en instituciones académicas. En 1909 dejó la oficina de patentes y se convirtió en profesor asociado de física teórica en la Universidad de Zurich. En 1911, fue nombrado profesor de física teórica en la Universidad Alemana de Praga y en 1912 fue nombrado profesor de su alma mater, la Universidad Técnica Federal de Zurich. En 1914, por invitación de M. Planck y W. Nönchet, regresó a Alemania y se desempeñó como director del Instituto de Física Kaiser Wilhelm y profesor en la Universidad de Berlín hasta 1933.

En 1920, por invitación de H.A. Lorenz y P. Ehrenfest (es decir, Errenfest), se desempeñó como profesor especial en la Universidad de Leiden en los Países Bajos. Menos de cuatro meses después de regresar a Alemania, estalló la Primera Guerra Mundial y se dedicó a actividades públicas y clandestinas contra la guerra. Después de ocho años de ardua exploración, finalmente completó la teoría general de la relatividad en 1915. Su predicción de que la luz se curvará al pasar a través del campo gravitacional del sol fue confirmada por las observaciones de un eclipse solar total realizadas por el astrónomo británico A.S. Eddington y otros en 1919. Causó sensación en todo el mundo y la relatividad se convirtió en algo familiar. nombre en Occidente, también atrajo feroces ataques de chovinistas, militaristas y antisemitas en Alemania y otros países. Después de que los nazis tomaron el poder en Alemania en enero de 1933, Einstein fue el principal objetivo de persecución en la comunidad científica. Afortunadamente, estaba dando conferencias en los Estados Unidos en ese momento y no fue perseguido. Tras regresar a Europa en marzo, se refugió en Bélgica. El 9 de septiembre descubrió que lo seguía la Gestapo, que se disponía a asesinarlo. Cruzó el mar hacia el Reino Unido en una noche estrellada. Se trasladó a Princeton, Estados Unidos, y se desempeñó como profesor en el recién creado Instituto de Estudios Avanzados hasta su jubilación en 1945. En 1940 obtuvo la ciudadanía estadounidense. En 1939, se enteró del descubrimiento de la transformación nuclear del uranio y su reacción en cadena. Bajo la promoción del físico húngaro L. Szilard, escribió al presidente Roosevelt y le sugirió desarrollar una bomba atómica para evitar que Alemania tomara la iniciativa. En vísperas del final de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos arrojó balas sobre dos ciudades japonesas y Einstein estaba muy descontento con esto. Después de la guerra, se llevaron a cabo luchas incansables para lanzar un movimiento pacífico contra la guerra nuclear y contra el peligro del fascismo en Estados Unidos. Murió de una rotura de aneurisma aórtico en Princeton el 18 de abril de 1955. De acuerdo con su voluntad, no se celebrará ninguna ceremonia fúnebre, no se construirá ninguna tumba, no se erigirá ningún monumento y las cenizas serán esparcidas en un lugar que se mantendrá siempre en secreto, para no convertir ningún lugar en santo. lugar.

Einstein en 1895 cuando tenía 16 años. Acababa de decidir dejar la escuela en Alemania y reunirse con su familia en Italia, en parte para evitar servir en el ejército alemán. Unos seis meses después de que se tomara esta fotografía, renunció oficialmente a su ciudadanía alemana.

Logros científicos y tecnológicos:

1. Primeros trabajos

Los primeros trabajos de Einstein se centraron principalmente en termodinámica y física estadística. De 1900 a 1904, publicó un artículo cada año en el German Journal of Physics. Estos primeros trabajos sentaron las bases de sus principales avances en la teoría de la radiación y la teoría cinética molecular en 1905.

2. El milagro de 1905

En 1905, Einstein creó un milagro sin precedentes en la historia de la ciencia. Este año escribió 6 artículos. En los seis meses de marzo a septiembre, hizo cuatro contribuciones trascendentales en tres campos utilizando su tiempo además de trabajar 8 horas al día en la oficina de patentes. Son:

(1) Teoría cuántica de la luz, que propone la hipótesis cuántica de la luz.

(2) Teoría cinética molecular. En abril, mayo y diciembre de 1905, publicó tres artículos sobre el movimiento browniano, que resolvieron el problema que ha sido debatido en los círculos científicos y filosóficos durante más de medio siglo. siglo. Hizo contribuciones destacadas a la cuestión de si existen los átomos.

(3) Creación de la teoría especial de la relatividad

Einstein escribió un extenso artículo "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento" que creó una era de la física y propuso plenamente la teoría especial. de la relatividad. Este es el resultado de sus 10 años de planificación y exploración. Ha resuelto en gran medida la crisis de la física clásica que surgió a finales del siglo XIX y promovió la revolución de toda la teoría de la física.

"A veces me pregunto por qué fui yo quien descubrió la teoría de la relatividad. Creo que la razón es que un adulto normal nunca se pararía a pensar en cuestiones sobre el espacio y el tiempo. Estas son... Pequeñas cosas en las que piensa un niño. Pero cuando me convertí en adulto, comencé a cuestionar el espacio y el tiempo. Naturalmente, pensé un poco más profundamente que un niño." - Albert Einstein

(4) Equivalencia. de masa y energía

En septiembre de 1905, Einstein escribió un breve artículo "¿Está relacionada la inercia de un objeto con la energía que contiene?" ", como corolario de la teoría de la relatividad, revela la equivalencia de masa (m) y energía (E): E=mc2, y explica así por qué los elementos radiactivos (como el radio) pueden liberar una gran cantidad de energía. La equivalencia de masa y energía es la base teórica de la física nuclear y de la física de partículas, y también ha abierto el camino para la liberación y utilización de la energía nuclear realizada en 40 años. 3． Mayor desarrollo de la teoría cuántica

Casi todos los físicos de la generación anterior se opusieron a la propuesta de Einstein de la teoría cuántica de la luz. A pesar de ello, continuó trabajando solo para desarrollar la teoría cuántica. Amplió los conceptos cuánticos al estudio de las vibraciones internas de la materia, los fenómenos fotoquímicos y la física estadística, y logró logros pioneros en muchos campos. Einstein acaba de empezar a trabajar en la oficina de patentes. Los siete años que trabajó allí fueron el período más fructífero de su vida. El año 1905 ha sido llamado el "año extraordinario" de Einstein debido a la considerable cantidad y calidad de sus escritos ese año.

4. Exploración de la teoría general de la relatividad

Tras el establecimiento de la teoría especial de la relatividad, Einstein no quedó satisfecho e intentó ampliar el ámbito de aplicación del principio de la relatividad a los sistemas no inerciales. Encontró un gran avance en el antiguo hecho experimental de que todos los objetos en el campo gravitacional descubierto por Galileo tienen la misma aceleración (es decir, la masa inercial es igual a la masa gravitacional) y propuso el principio de equivalencia en 1907. Después de eso, después Después de una tortuosa exploración, finalmente se completó en 1915. La teoría general de la relatividad es reconocida como uno de los mayores logros en la historia del pensamiento humano.

Los tres años comprendidos entre 1915 y 1917 fueron el segundo período pico de los logros científicos de Einstein. Al igual que en 1905, también logró logros históricos en tres campos diferentes. Además de la finalización definitiva de la teoría general de la relatividad en 1915, que se reconoce como uno de los mayores logros en la historia del pensamiento humano, en 1916 se logró otro gran avance en la teoría cuántica de la radiación, y en 1917 ambos creó la cosmología científica moderna.

"Este es el resultado más importante relacionado con la teoría de la gravedad desde la época de Newton, y uno de los mayores logros del pensamiento humano." - J.J. Thomson, presidente de la Royal Society, discutiendo la confirmación de la teoría de Einstein. teoría Dijo en una conferencia sobre fotografías de eclipses solares "La naturaleza profunda de Einstein reside en la simplicidad de su personalidad: y la esencia de su ciencia reside en su arte: su extraordinario sentido de la belleza". - Citado Banesh Hofmann: "Einstein" " Por supuesto, es más conocido por su teoría de la relatividad, que le dio fama mundial. Pero con la fama llegó una especie de incomprensión que a Einstein le resultó difícil de entender. Para su sorpresa, se convirtió en un mito viviente, un verdadero héroe nacional. Fue considerado como un milagro y fue entretenido por miembros de la familia real, políticos y otras celebridades, el público y la prensa. Lo trataron como una estrella de cine más que como una ciencia.

”

——Citado de Banesh Hoffmann: "Einstein"

"El teórico científico no debe ser envidiado porque la naturaleza... obra sobre él como un juez despiadado y cruel. Nunca dice sí a una teoría. A lo sumo dice "tal vez" y la mayoría de las veces simplemente "no". ”——Citado de los comentarios escritos por Einstein en el álbum conmemorativo del profesor Cammelinger-Onnes, ganador del Premio Nobel

“Mi motivación para hacer investigación científica proviene del deseo de El deseo incontrolable de comprender los misterios de la naturaleza , y ningún otro propósito. Mi amor por la justicia y la lucha por la mejora de la condición humana no tienen nada que ver con mis intereses científicos. ”

— Citado de las cartas de Einstein, 1949.

“Una cosa que he aprendido en mi larga vida es que todos nuestros descubrimientos científicos son todavía bastante primitivos e infantiles en comparación con los reales. mundo físico, pero sigue siendo lo más preciado que tenemos. ”

——Albert Einstein

“Como castigo por mi desprecio por la autoridad, el destino me convirtió en una autoridad. ”

——Albert Einstein

“Para una persona que ha trabajado duro toda su vida para buscar un poco de verdad, si ve a otros que realmente entienden y aprecian su trabajo, eso es la mejor recompensa. ”——Citado de una carta escrita por Einstein a un estudiante estadounidense, en la que el estudiante le decía a Einstein cuánto lo admiraba 5. La larga y difícil búsqueda de una teoría de campo unificado

Después de completar la general. Teoría de la relatividad, Einstein todavía no quedó satisfecho y se dedicó a buscar una teoría del campo unificado que pudiera unificar el campo gravitacional y el campo electromagnético, así como la teoría de la relatividad y la teoría cuántica. Esto consumió el resto de su vida y nunca lo logró. cualquier cosa. Completo.

"Nuestra era se distingue por los notables logros de la comprensión científica y la aplicación de estas ideas a la tecnología. ¿Quién no estaría feliz con esto? Pero no debemos olvidar que el conocimiento y la tecnología por sí solos no pueden permitir a los seres humanos vivir una vida feliz y digna. Los seres humanos tienen absolutamente todos los motivos para anteponer a los defensores de elevados estándares y valores morales a los descubridores de la verdad objetiva. ”

“Se suponía que yo también sería ingeniero. Pero me resulta insoportable pensar que los talentos inventivos se utilicen para cosas que hacen la vida diaria más cómoda, todo con el fin de ganar dinero. ” - Citado de una carta escrita por Einstein a su amigo Heinrich Canger

“La ambición o el mero sentido del deber no pueden producir nada de valor real; las cosas de valor sólo provienen del amor por los seres humanos y las cosas objetivas. ”

------Citado de la carta de Einstein instruyendo a un niño

“Cuando no tengo ningún problema en particular en qué pensar, me gusta Volver a probar teoremas de matemáticas y física que Ya lo sabía. Esto no tiene ningún propósito en sí mismo, sino simplemente entregarse a pensamientos agradables..."

----Citado de la carta de Einstein de 1918 a su amigo Heinrich Canger Una carta

"¿Qué Lo que observo en la naturaleza es una formación maravillosa, que sólo comprendemos de manera imperfecta, que debe llenar al pensador de un sentido de humildad. ”

----Citado de una carta escrita por Einstein de 1944 a 1945

“Nunca consideres tu investigación como una obligación, sino como una oportunidad única que te permite”. que gradualmente te des cuenta de la influencia de la belleza liberada en el ámbito espiritual de la búsqueda de la felicidad personal y los beneficios que trae a las comunidades en las que trabajarás en el futuro. "

-----Un consejo de Einstein a estudiantes de la Universidad de Princeton en Estados Unidos

"La esencia de una persona como yo reside en lo que piensa y. cómo pensar en lugar de lo que hace o sufre. ”