Los padres de Einstein, Hermann y Pauline, alemanes de clase media. “Fui el hijo de unos padres (judíos) completamente no religiosos”, señaló Einstein.
"Existía ese inmenso mundo exterior, independiente de nosotros los seres humanos y anterior a nosotros como un gran misterio eterno, aunque accesible en parte a nuestra observación y conocimiento. La contemplación de ese mundo supone una liberación"
| Una anécdota que a Einstein le gustaba contar acerca de su niñez era la “maravilla” que vio, cuando tenía cuatro o cinco años: una brújula magnética. El invariable giro hacia el norte de la aguja, guiada por una fuerza invisible, impresionó intensamente al niño. La brújula le convenció de que tenía que haber “algo detrás de aquello, algo profundamente oculto”. Einstein, siendo aún un muchacho, era autosuficiente y pensador. De acuerdo con la leyenda familiar al principio hablaba con lentitud, considerando pausadamente lo que decía. Su hermana recordaba la concentración y perseverancia con las que él fantaseaba sobre muchas historias. Las ideas del muchacho las estimulaba su tío, un ingeniero, y un estudiante de medicina que comía una vez por semana en casa de los Einstein. |
"A la edad de doce años, quedé sorprendido con un trabajito que desarrollaba la geometría plana euclidiana, que cayó en mis manos al comienzo de un año escolar. Había allí afirmaciones, como por ejemplo, que las tres alturas de un triángulo se cortan en un punto, lo cual –aunque no parecía evidente– no obstante podría probarse con tal certidumbre que no había duda alguna sobre esa cuestión. Esta lucidez y certeza me impresionó indescriptiblemente"
|
Aunque generalmente obtuvo buenas notas (y destacó en matemáticas), Einstein aborreció la escuela superior académica a la que fue enviado en Munich, donde el éxito dependía de la memorización y del acatamiento a una autoridad arbitraria. Sus verdaderos estudios los realizó en casa con libros de matemáticas, física y filosofía. Un profesor le sugirió a Einstein que abandonase la escuela, ya que su misma presencia perjudicaba al respeto de los otros estudiantes al profesor. El muchacho de quince años dejó a medio realizar sus estudios al acompañar a sus padres, que se trasladaron a Italia.
|
"Una tormenta se desencadenó en mi mente"
Einstein envió a Annalen der Physik, la principal revista alemana de física, un artículo con un nuevo concepto de la estructura de la luz. En él argüía que la luz puede actuar como si estuviera formada por partículas de energía, discretas e independientes, de forma similar a las partículas de un gas. Unos pocos años antes, el trabajo de Max Planck ya contenía la primera sugerencia de discontinuidad (discretitud) de la energía, pero Einstein fue más allá. Su propuesta revolucionaria parecía contradecir la teoría, universalmente aceptada, de la luz como ondas electromagnéticas suavemente oscilantes. Pero Einstein mostró que los cuantos de luz, como él llamó a las partículas de energía, podían ayudar a explicar fenómenos que estaban siendo estudiados por los físicos experimentales. Por ejemplo, explicó como la luz arranca electrones de los metales.
La Annalen der Physik recibió otro artículo de Einstein. La bien conocida teoría de la energía cinética explicaba el calor como una consecuencia del movimiento continuo de agitación de los átomos; Einstein propuso una forma de someter a la teoría a una nueva y crucial prueba experimental. Él decía que, si en un líquido se suspendían partículas muy pequeñas pero visibles, el bombardeo irregular de éstas por los átomos invisibles del líquido debería producir que las partículas suspendidas efectuaran una danza agitada y al azar. Justamente tal danza aleatoria de partículas microscópicas había sido observada hacía tiempo por biólogos (era llamado el “movimiento Browniano” y era un misterio sin resolver). Ahora Einstein explicaba este movimiento con detalle. Además había reforzado la teoría cinética y había creado una nueva y poderosa herramienta para estudiar el movimiento de los átomos. | Einstein en la oficina de patentes.
Einstein descubrió los cuantos de luz teniendo en cuenta los expermientos con partículas descubiertas sólo unos años antes.
Vea en la Web, El descubrimiento del electrón.
|
Pinchar aquí para ver una imagen de átomos
Pinchar aquí para ver una demostración del movimiento Browniano
"Cuando la Teoría Especial de la Relatividad comenzó a germinar en mí, me afectaban toda clase de conflictos nerviosos. Solía estar durante aquellas semanas en un estado de confusión"
Einstein envió a Annalen der Physik un artículo sobre electromagnetismo y movimiento. Desde los tiempos de Galileo y Newton, los físicos sabían que las medidas de procesos mecánicos no podían mostrar diferencias entre un aparato en reposo y uno que se moviera a velocidad constante en línea recta. Los objetos se comportan de la misma forma sobre un barco que se mueve uniformemente que sobre un barco que está en el muelle; es el llamado Principio de Relatividad. Pero de acuerdo con la teoría electromagnética, desarrollada por Maxwell y perfeccionada por Lorentz, la luz no debería obedecer a este principio. Su teoría electromagnética predecía que las medidas de la velocidad de la luz mostrarían los efectos del movimiento. Sin embargo, no se había detectado todavía ningún efecto en ninguno de los ingeniosos y delicados experimentos que los físicos habían ideado: la velocidad de la luz no variaba.
Einstein estaba convencido hacía tiempo de que el Principio de la Relatividad tenía que aplicarse a todos los fenómenos, mecánicos o no. En este trabajo encontró una forma de mostrar que este principio era compatible con la teoría electromagnética. Como Einstein hizo notar más tarde, la reconciliación de estas ideas aparentemente incompatibles “sólo” requería una nueva y más cuidadosa consideración del concepto de tiempo. Su nueva teoría, posteriormente llamada teoría especial de la relatividad, se basaba en un nuevo análisis del espacio y tiempo – un análisis tan claro y revelador que puede ser comprendido por estudiantes principiantes de ciencia.
Einstein publicó una consecuencia notable de la teoría especial de la relatividad: si un cuerpo emite una cierta cantidad de energía, entonces su masa debe disminuir en una cantidad proporcional. Mientras tanto escribía a un amigo “el principio de la relatividad, en conexión con las ecuaciones de Maxwell, exige que la masa sea una medida directa de la energía contenida en los cuerpos; la luz transfiere masa…. Esta idea es divertida y contagiosa pero posiblemente no puedo saber si el buen Dios no se ríe de ella y está tratando de embaucarme.”. Einstein y muchos otros pronto se convencieron de su verdad. La relación se expresa como una ecuación: E=mc².
|
"Querida Madre, –– Hoy, buenas noticias. H.A. Lorentz me ha telegrafiado que las expediciones Británicas acaban de probar la deflexión de la luz cerca del Sol"
| La nueva teoría de la Relatividad General de Einstein predecía un efecto notable cuando un rayo de luz pasaba cerca de un cuerpo masivo, que se curvaría. Por ejemplo, la luz de las estrellas pasando cercana al Sol debería curvarse ligeramente por la gravedad. Esta deflexión podría ser medida cuando la propia luz del Sol estuviese oculta durante un eclipse. Einstein predijo una cierta deflexión, y la predicción incitó a los astrónomos británicos a intentar observarlo en un eclipse total en Mayo de 1919. Las enardecidas preparaciones comenzaron tras el final de la guerra. Dos expediciones, una en una isla al oeste de África y otra en Brasil, lograron fotografiar las estrellas cercanas al Sol eclipsado. La luz estelar se había deflectado tal como Einstein había predicho. |
En una carta a un astrónomo en 1913, Einstein incluyó un esquema (a la derecha) que mostraba cómo la gravedad debería curvar la luz cerca del Sol, haciendo que pareciera que las estrellas habían cambiado sus posiciones. Una fotografía (abajo) de una de las expediciones muestra el eclipse de Sol. Algunas estrellas están señaladas con un círculo y realzadas artificialmente en esta reproducción. Estas posiciones aparentes se desvían de las posiciones de las estrellas fotografiadascuando el Sol ocupaba otro lugar en el cielo. Del mismo modo que los objetos vistos a través de un cristal se ven distorsionados, asimismo se detecta aquí una distorsión del propio espacio.
|
"De todas las comunidades posibles, no hay ninguna a la que me gustaría dedicarme, excepto la sociedad de los buscadores de la verdad, que siempre ha tenido muy pocos miembros activos a lo largo de la historia"
- Max Planck encontró las primeros pistas de la teoría cuántica en 1900.
- H.A. Lorentz: "Él fue el que más me influyó de todos los que me he encontrado a lo largo de mi vida."
- Erwin Schrödinger y Louis de Broglie desarrollaron una teoría cuántica que despertó la curiosidad de Einstein. Éste Comentó: de Broglie ha “eliminado un obstáculo en un gran misterio”. Pero pronto se averiguó que esta teoría era matemáticamente equivalente a la teoría de Heisenberg que Einstein discutía.
- Max Born, otro pionero de la teoría cuántica, fue amigo de Einstein durante muchos años.
En 1916 Einstein elaboró una mejora sobre la teoría del Calor basada en cálculos estadísticos postulando el cuanto de energía. Su teoría predecía que cuando la luz pasaba a través de una sustancia, podría estimular la emisión de más luz. Este efecto es el soporte del láser moderno.Esta teoría fue desarrollada posteriormente por el físico indio S.N. Bose. Él envió un borrador de artículo a Einstein, que a su vez hizo que éste desarrollara una aproximación todavía más general. Los nuevos conceptos como estimulación y fenómeno cooperativo, usados para entender la física de láseres, podrían utilizarse también para lo que fue el proceso histórico del descubrimiento. | LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. |
El físico danés Niehls Bohr mostró en 1930 cómo la idea cuántica podría explicar el movimiento de los electrones en el interior de los átomos . | Ya en los años 20 la mayoría de los físicos se habían dado cuenta que la Mecánica tradicional, desarrollada durante siglos por Newton y otros muchos, no podía describir totalmente el mundo de los átomos. La Física tenía que ser reconstruida para considerar el aspecto fundamental de que la energía es discreta, que fue señalado por primera vez por Planck y Einstein. El mismo Einstein contribuyó a varias de las ideas clave del desarrollo de la teoría cuántica. Pero al principio de los años 20 todavía muchos aspectos de la teoría cuántica permanecían oscuros. |
A principios de 1925 surgió una nueva teoría cuántica, creación de una generación completa de físicos teóricos de diferentes naciones. Inmediatamente los científicos comenzaron a debatir con gran ardor sobre cómo interpretar los nuevos mecanismos cuánticos. Einstein tomó parte activa en esas discusiones. Heisenberg, Bohr y otros creadores de la teoría, insistieron en que no tenía significado discutir sobre ciertos detalles del comportamiento individual de un átomo, imposibles de establecer según la teoría cuántica. Por ejemplo, uno nunca puede predecir el momento preciso en el que un átomo emitirá un cuanto de luz. Einstein no podía aceptar este grado de incertidumbre, y ponía una objeción tras otra. En las conferencias Solvay de 1927 y 1930 el debate entre Bohr y Einstein fue constante, y ninguno de los dos se rindió.
|
"La preocupación por el hombre debe constituir siempre el objetivo principal de todo esfuerzo tecnológico. Preocupación por los grandes problemas no resueltos de cómo organizar el trabajo humano y la distribución de la riqueza de manera que se asegure que los resultados de nuestro esfuerzo científico sean una bendición para los seres humanos, y no una maldición"
Carta de Einstein a FDR viendo la posibilidad de la creación de una bomba nuclear. | Los científicos de los años 1930 confirmaron la fórmula de Einstein E=mc² utilizando máquinas que podían romper los núcleos de los átomos. La energía liberada en una transformación nuclear era tan grande que podía causar un cambio apreciable en la masa del núcleo. Pero el estudio de los núcleos – en aquellos años el área de la física en más rápido desarrollo – tuvo poco efecto sobre Einstein. Los físicos nucleares se agrupaban en equipos cada vez mayores de científicos y técnicos, financiados abundantemente por gobiernos y fundaciones, ocupados en experimentos que utilizaban grandes aparatos. Tales actividades eran muy diferentes a la usual de Einstein de dedicarse al pensamiento abstracto, trabajando sólo o con ayuda de un matemático. Por otra parte los físicos experimentales de los años 30 tenían poca necesidad de las teorías de Einstein.
En agosto de 1939 los físicos nucleares fueron a ver a Einstein, no en busca de ayuda científica, sino de ayuda política. Recientemente se había descubierto la fisión del uranio. Un amigo de hacía años, Leo Szilard, y otros científicos se dieron cuenta de que el uranio se podría usar para construir bombas devastadoras. Tenían buenas razones para creer que la Alemania Nazi podría construir tales armas. Einstein, como reacción al peligro de agresión por parte de Hitler, ya había abandonado su estricto pacifismo. Ahora firmó una carta dirigida al Presidente Norteamericano, Franklin D. Roosevelt, aconsejándole entrar en acción. Esta carta, y otra de marzo de 1940 firmada por Einstein y Szilard, se unieron a los esfuerzos de otros científicos para empujar al gobierno de los Estados Unidos a que se preparase para la guerra nuclear. Einstein no jugó ningún otro papel en el proyecto de la bomba nuclear. Como alemán que había apoyado causas izquierdistas, no fue autorizado a trabajar en un proyecto tan sensible a temas de seguridad. Pero durante la guerra sí hizo algún trabajo útil como consultor de una Oficina de la Armada de Estados Unidos.
|
"Una cosa he aprendido a lo largo de mi vida: toda nuestra ciencia, contrastada con la realidad, es primitiva e infantil -- pero, aun así, es lo más preciado que poseemos"
Algunos artículos de Einstein sobre la teoría unificada de campos.
Desde antes de 1920 hasta su muerte en 1955, Einstein se dedicó con ahínco a encontrar leyes físicas mas generales que las hasta entonces conocidas. En su teoría de la relatividad, la fuerza de la gravedad había llegado a ser una simple expresión de la geometría espacio temporal. Sin embargo, las otras fuerzas de la naturaleza, sobre todo las electromagnéticas, no se habían podido describir de una forma similar. No obstante, Einstein tuvo el presentimiento de que electromagnetismo y gravedad podían ser explicados como entes emergentes en el contexto de una estructura matemática más general. La búsqueda de una solución a una “teoría unificada” que aunase electromagnetismo y gravedad, espacio y tiempo, todo junto, le llevó más tiempo que cualquier otra actividad en toda su vida.
|
¡Qué raros somos los mortales! Cada uno de nosotros está aquí para una breve estancia; con qué objetivo no sabemos, aunque pensamos a veces que podemos sentirlo. Pero sin una reflexión más profunda uno sabe por su vida diaria que existe para otra gente —antes que nada para aquellos cuyas sonrisas y bienestar sustentan totalmente nuestra propia felicidad, y después para los muchos desconocidos a cuyos destinos está ligado por los lazos de la simpatía. Todos los días me recuerdo a mi mismo cientos de veces que mi vida interior y exterior está basada en el trabajo de otros hombres, vivos y muertos, y que me debo dedicar yo mismo a dar en la misma medida que he recibido y sigo recibiendo...
Nunca he visto la comodidad y felicidad como fines en sí mismos —a esta base crítica la llamo el ideal de la pocilga. Los ideales que han iluminado mi camino, y una vez tras otra me han dado valor para enfrentarme a la vida con alegría, han sido Amabilidad, Belleza y Verdad. Sin el sentimiento de parentesco con hombres de mente similar, sin la ocupación con el mundo objetivo, en lo eternamente inalcanzable en el campo de los esfuerzos artísticos y científicos, la vida me hubiese parecido vacía. Los objetivos banales de los esfuerzos humanos —posesiones, éxito exterior, lujo— me han parecido siempre deleznables.
“Mi apasionado sentido de la justicia social y de la responsabilidad social siempre ha contrastado extrañamente con mi ausencia de necesidad de contacto con otros seres y comunidades humanos. Soy verdaderamente un “viajero solitario” y nunca he pertenecido en lo más profundo de mi corazón a mi país, a mi casa, a mis amigos, o incluso a mi familia más próxima; frente a estos lazos, nunca he perdido el sentimiento de distancia y la necesidad de soledad...”
Mi ideal político es la democracia. Respetar cada hombre como un individuo y no idolatrar a ninguno. Es una ironía del destino que yo mismo haya sido receptor de una excesiva admiración y reverencia por parte de mis congéneres, sin haber faltas o méritos por mi parte. La causa de esto puede ser perfectamente el deseo, inalcanzable para muchos, de entender las pocas ideas que con mis débiles poderes he alcanzado después de una lucha incesante. Soy consciente de que para cada organización que alcanza sus objetivos, un hombre tiene que ser quien piense, dirija y generalmente cargue con la responsabilidad. Pero la dirección no debe ser obligada, ellos tienen que poder elegir a sus dirigentes. En mi opinión, un sistema autocrático de coerción pronto degenera; la fuerza atrae a hombres de moralidad pobre... Lo realmente valioso en el desfile de la vida humana no me parece el estado político, sino el individuo sensible, creativo, con personalidad; sólo ellos crean lo noble y lo sublime, mientras el rebaño como tal queda embotado en pensamiento y embotado en sentimiento.Este tema me lleva al peor afloramiento de la vida del rebaño, el sistema militar, al que yo aborrezco... Esta plaga de la civilización debería ser abolida con la mayor rapidez posible. El heroísmo del mando, violencia sin sentido y todo el repugnante sinsentido que va junto al nombre del patriotismo— ¡qué apasionadamente los odio!
“La experiencia más bella que puedo tener es el misterio. Es la emoción fundamental que se encuentra en la cuna del verdadero arte y la verdadera ciencia. Quien no lo conozca y no se pregunte por ello, no se maraville, está como muerto, y sus ojos están oscurecidos. Fue la experiencia de misterio —aunque mezclada con temor— la que engendró la religión. Un conocimiento de la existencia de algo que no podemos penetrar, nuestras percepciones de la razón más profunda y de la belleza más radiante, que sólo son accesibles a nuestras mentes en sus formas más primitivas: es este conocimiento y esta emoción lo que constituyen la verdadera religiosidad. En este sentido y sólo en este sentido soy un hombre profundamente religioso... Estoy satisfecho con el misterio de la vida eterna y con un conocimiento, un sentimiento, de la maravillosa estructura de la existencia —así como del humilde intento de entender incluso una pequeña porción de la Razón que se manifiesta en la naturaleza”. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
No hay comentarios:
Publicar un comentario