Albert Einstein ( / aɪ n s t aɪ n / EYEN -styne ; [4] Alemán: [albɛɐ̯t ʔaɪnʃtaɪn] ( escuchar )
; 14 marzo 1879 hasta 18 abril 1955) fue un físico teórico nacido en Alemania, [5] que desarrolló el La teoría de la relatividad , uno de los dos pilares de la física moderna (junto con la mecánica cuántica ). [3] [6] : 274 Su trabajo también es conocido por su influencia en la filosofía de la ciencia. [7] [8] Él es mejor conocido por el público en general por sufórmula de equivalencia masa-energía E = mc 2 , que ha sido apodada "la ecuación más famosa del mundo". [9] Recibió el Premio Nobel de Física de 1921 "por sus servicios a la física teórica, y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico ", [10] un paso fundamental en el desarrollo de la teoría cuántica .
; 14 marzo 1879 hasta 18 abril 1955) fue un físico teórico nacido en Alemania, [5] que desarrolló el La teoría de la relatividad , uno de los dos pilares de la física moderna (junto con la mecánica cuántica ). [3] [6] : 274 Su trabajo también es conocido por su influencia en la filosofía de la ciencia. [7] [8] Él es mejor conocido por el público en general por sufórmula de equivalencia masa-energía E = mc 2 , que ha sido apodada "la ecuación más famosa del mundo". [9] Recibió el Premio Nobel de Física de 1921 "por sus servicios a la física teórica, y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico ", [10] un paso fundamental en el desarrollo de la teoría cuántica .
Cerca del comienzo de su carrera, Einstein pensó que la mecánica newtoniana ya no era suficiente para reconciliar las leyes de la mecánica clásica con las leyes del campo electromagnético . Esto lo llevó a desarrollar su teoría especial de la relatividad durante su tiempo en la Oficina de Patentes de Suiza en Berna (1902–1909). Sin embargo, se dio cuenta de que el principio de la relatividad también podría extenderse a los campos gravitatorios, y publicó un documento sobre la relatividad general en 1916 con su teoría de la gravitación. Continuó lidiando con los problemas de la mecánica estadísticay la teoría cuántica, lo que condujo a sus explicaciones de la teoría de las partículas y el movimiento de las moléculas.. También investigó las propiedades térmicas de la luz que sentaron las bases de la teoría fotónica de la luz. En 1917, aplicó la teoría general de la relatividad para modelar la estructura del universo. [11] [12]
Excepto por un año en Praga, Einstein vivió en Suiza entre 1895 y 1914, tiempo durante el cual renunció a su ciudadanía alemana en 1896, luego recibió su diploma académico de la escuela politécnica federal suiza (luego Eidgenössische Technische Hochschule, ETH) en Zúrich en 1900. Después de ser apátrida durante más de cinco años, adquirió la ciudadanía suiza en 1901, que mantuvo durante el resto de su vida. En 1905, fue galardonado con un doctorado por la Universidad de Zurich . El mismo año, publicó cuatro innovadores artículosdurante su famoso annus mirabilis.(año milagroso) que lo llevó a la atención del mundo académico a la edad de 26 años. Einstein enseñó física teórica en Zurich entre 1912 y 1914 antes de irse a Berlín, donde fue elegido miembro de la Academia de Ciencias de Prusia .
En 1933, mientras Einstein visitaba los Estados Unidos, Adolf Hitler llegó al poder. Debido a su origen judío , Einstein no regresó a Alemania. [13] Se instaló en los Estados Unidos y se convirtió en ciudadano estadounidense en 1940. [14] En vísperas de la Segunda Guerra Mundial , aprobó una carta al presidente Franklin D. Roosevelt alertándole sobre el posible desarrollo de "bombas extremadamente poderosas de un nuevo tipo "y recomendando que Estados Unidos comience una investigación similar. Esto eventualmente condujo al Proyecto Manhattan . Einstein apoyó a los aliados , pero en general denunció la idea de utilizar la fisión nuclear.como un arma Firmó el Manifiesto Russell-Einstein con el filósofo británico Bertrand Russell , que destacó el peligro de las armas nucleares. Fue afiliado al Instituto de Estudios Avanzados en Princeton , Nueva Jersey , hasta su muerte en 1955.
Einstein publicó más de 300 artículos científicos y más de 150 trabajos no científicos. [11] [15] Sus logros intelectuales y originalidad han hecho que la palabra "Einstein" sea sinónimo de "genio".
Vida y carrera
Temprana edad y educación
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Albert Einstein nació en Ulm , en el Reino de Württemberg en el Imperio Alemán , el 14 de marzo de 1879. [5] Sus padres eran Hermann Einstein , un vendedor e ingeniero, y Pauline Koch . En 1880, la familia se mudó a Munich , donde el padre de Einstein y su tío Jakob fundaron Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie , una compañía que fabricaba equipos eléctricos basados en corriente continua . [5]
Los Einstein eran judíos asquenazíes no observadores , y Albert asistió a una escuela primaria católica en Munich, desde los 5 años, durante tres años. A la edad de 8 años, fue trasladado al Luitpold Gymnasium (ahora conocido como Albert Einstein Gymnasium), donde recibió educación avanzada de primaria y secundaria hasta que abandonó el Imperio alemán siete años después. [17]
En 1894, la compañía de Hermann y Jakob perdió la oferta para suministrar iluminación eléctrica a la ciudad de Munich porque carecía del capital para convertir sus equipos del estándar de corriente continua (DC) al estándar de corriente alterna (CA) más eficiente . [18] La pérdida obligó a la venta de la fábrica de Munich. En busca de negocios, la familia Einstein se mudó a Italia, primero a Milán y unos meses más tarde a Pavia . Cuando la familia se mudó a Pavia, Einstein, de 15 años, se quedó en Munich para terminar sus estudios en el Gimnasio Luitpold. Su padre pretendía que él siguiera la ingeniería eléctrica., pero Einstein se enfrentó con las autoridades y se ofendió por el régimen escolar y el método de enseñanza. Más tarde escribió que el espíritu de aprendizaje y pensamiento creativo se perdió en el estricto aprendizaje de memoria . A fines de diciembre de 1894, viajó a Italia para reunirse con su familia en Pavia, convenciendo a la escuela para que lo dejara ir usando una nota del médico. [19]Durante su estancia en Italia, escribió un breve ensayo con el título "Sobre la investigación del estado del éter en un campo magnético". [20] [21]
Einstein siempre se destacó en matemáticas y física desde una edad temprana, alcanzando un nivel matemático años antes que sus compañeros. Einstein, de doce años, aprendió a sí mismo álgebra y geometría euclidiana durante un solo verano. Einstein también descubrió de forma independiente su propia prueba original del teorema de Pitágoras a la edad de 12 años. [22] Un tutor de familia, Max Talmud, dice que después de haberle dado a Einstein un niño de 12 años un libro de texto de geometría, después de poco tiempo "[Einstein] había trabajado El libro entero. Luego se dedicó a las matemáticas superiores ... Pronto, el vuelo de su genio matemático fue tan alto que no pude seguir ". [23] Su pasión por la geometría y el álgebra llevó a los doce años a convencerse de que la naturaleza podía entenderse como una "estructura matemática".[23] Einstein comenzó a enseñarse cálculo a los 12 años, y a los 14 años dice que había "dominado elcálculo integral y diferencial ". [24]
A los 13 años, Einstein se introdujo a Kant 's Crítica de la razón pura , y Kant se convirtió en su filósofo favorito, su tutor indicando: "En el momento en que todavía era un niño, sólo trece años de edad, sin embargo, las obras de Kant, incomprensibles para los mortales ordinarios , parecía ser claro para él ". [23]
En 1895, a la edad de 16 años, Einstein tomó los exámenes de ingreso para el Politécnico Federal Suizo en Zürich (más tarde el Eidgenössische Technische Hochschule, ETH). No logró alcanzar el estándar requerido en la parte general del examen, [25] pero obtuvo calificaciones excepcionales en física y matemáticas. [26] Por consejo del director del Politécnico, asistió a la escuela cantonal de Argovian ( gimnasio ) en Aarau , Suiza, en 1895 y 1896 para completar su educación secundaria. Mientras se hospedaba con la familia del profesor Jost Winteler, se enamoró de la hija de Winteler, Marie. La hermana de Albert Majamás tarde se casó con el hijo de Winteler, Paul. [27] En enero de 1896, con la aprobación de su padre, Einstein renunció a su ciudadanía en el Reino alemán de Württemberg para evitar el servicio militar . [28] En septiembre de 1896, aprobó la Matura suiza con la mayoría de buenas calificaciones, incluida una nota superior de 6 en física y matemáticas, en una escala de 1–6. [29] A los 17 años, se inscribió en el programa de cuatro años de enseñanza de matemáticas y física en el Politécnico de Zúrich. Marie Winteler, que era un año mayor, se mudó a Olsberg , Suiza, para un puesto de profesor.
La futura esposa de Einstein, una mujer serbia de 20 años Mileva Marić , también se inscribió en el Politécnico ese año. Ella era la única mujer entre los seis estudiantes en la sección de matemáticas y física del curso de enseñanza del diploma. En los próximos años, la amistad de Einstein y Marić se convirtió en romance, y leyeron libros juntos sobre física extracurricular en la que Einstein estaba tomando un interés creciente. En 1900, Einstein aprobó los exámenes de Matemáticas y Física y recibió el diploma de enseñanza Politécnica Federal. [30] Ha habido reclamos de que Marić colaboró con Einstein en sus documentos de 1905, [31] [32] conocidos como los documentos de Annus Mirabilis, pero los historiadores de la física que han estudiado el tema no encuentran evidencia de que ella haya hecho contribuciones sustanciales. [33] [34] [35] [36]
Matrimonios y niños
Una primera correspondencia entre Einstein y Marić fue descubierta y publicada en 1987, que reveló que la pareja tenía una hija llamada "Lieserl" , nacida a principios de 1902 en Novi Sad, donde Marić se estaba quedando con sus padres. Marić regresó a Suiza sin el niño, cuyo nombre real y destino son desconocidos. El contenido de la carta de Einstein en septiembre de 1903 sugiere que la niña fue entregada en adopción o murió de escarlatina en la infancia. [37] [38]
Einstein y Marić se casaron en enero de 1903. En mayo de 1904, su hijo Hans Albert Einstein nació en Berna , Suiza. Su hijo Eduard nació en Zürich en julio de 1910. La pareja se mudó a Berlín en abril de 1914, pero Marić regresó a Zürich con sus hijos después de enterarse de que la principal atracción romántica de Einstein era su primera y segunda prima Elsa. [39] Se divorciaron el 14 de febrero de 1919, habiendo vivido separados durante cinco años. [40] Eduard tuvo un colapso alrededor de los 20 años y fue diagnosticado con esquizofrenia . [41] Su madre lo cuidó y también estuvo comprometido con los asilos durante varios períodos, finalmente se cometió permanentemente después de su muerte. [42]
En cartas reveladas en 2015, Einstein le escribió a su primer amor Marie Winteler sobre su matrimonio y sus fuertes sentimientos por ella. Escribió en 1910, mientras su esposa estaba embarazada de su segundo hijo: "Pienso en ti con amor sincero cada minuto libre y soy tan infeliz como solo un hombre puede estarlo". Habló sobre un "amor equivocado" y una "vida perdida" con respecto a su amor por Marie. [43]
Einstein se casó con Elsa Löwenthal en 1919, [44] [45] después de haber tenido una relación con ella desde 1912. [46] Era prima prima maternal y prima prima paterna. [46] Emigraron a los Estados Unidos en 1933. A Elsa se le diagnosticaron problemas cardíacos y renales en 1935 y murió en diciembre de 1936. [47]
Amigos
Entre los conocidos amigos de Einstein se encontraban Michele Besso , Paul Ehrenfest , Marcel Grossmann , János Plesch , Daniel Q. Posin , Maurice Solovine y Stephen Wise . [48]
Oficina de Patentes
Después de graduarse en 1900, Einstein pasó casi dos años frustrantes en busca de un puesto de enseñanza. Adquirió la ciudadanía suiza en febrero de 1901, [49] pero por razones médicas no fue reclutado . Con la ayuda del padre de Marcel Grossmann , consiguió un trabajo en Bernaen la Oficina Federal de Propiedad Intelectual , la oficina de patentes, [50] [51] como examinador asistente, nivel III . [52] [53]
Einstein evaluó las solicitudes de patente para una variedad de dispositivos que incluyen un clasificador de grava y una máquina de escribir electromecánica. [53] En 1903, su posición en la Oficina de Patentes de Suiza se convirtió en permanente, aunque se pasó por alto para la promoción hasta que "dominó completamente la tecnología de la máquina". [54] : 370
Gran parte de su trabajo en la oficina de patentes se refería a preguntas sobre la transmisión de señales eléctricas y la sincronización electromecánica del tiempo, dos problemas técnicos que se manifiestan de manera notoria en los experimentos mentales que finalmente llevaron a Einstein a sus radicales conclusiones sobre la naturaleza de la luz y la Conexión fundamental entre el espacio y el tiempo. [54] : 377
Con unos pocos amigos que había conocido en Berna, Einstein comenzó un pequeño grupo de discusión en 1902, llamado burlonamente " The Olympia Academy ", que se reunía regularmente para hablar sobre ciencia y filosofía. Sus lecturas incluyeron las obras de Henri Poincaré , Ernst Mach y David Hume , que influyeron en su perspectiva científica y filosófica. [55]
Primeros trabajos cientificos
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En 1900, el artículo de Einstein "Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen" ("Conclusiones de los fenómenos de la capilaridad") se publicó en la revista Annalen der Physik . [56] [57] El 30 de abril de 1905, Einstein completó su tesis, [58] con Alfred Kleiner , profesor de Física Experimental, como asesor pro forma . Como resultado, Einstein recibió un doctorado de la Universidad de Zürich , con su disertación " Una nueva determinación de las dimensiones moleculares ". [58] [59]
En ese mismo año, que se ha llamado annus mirabilis de Einstein (año milagroso), publicó cuatro artículos innovadores sobre el efecto fotoeléctrico, el movimiento browniano , la relatividad especial y la equivalencia de masa y energía, que debían señalarlo. Del mundo académico, a la edad de 26 años.
Carrera académica
En 1908, fue reconocido como un científico líder y fue nombrado profesor en la Universidad de Berna . El año siguiente, después de dar una conferencia sobre electrodinámica y el principio de relatividad en la Universidad de Zúrich, Alfred Kleiner lo recomendó a la facultad de un profesorado recién creado en física teórica. Einstein fue nombrado profesor asociado en 1909. [60]
Einstein se convirtió en profesor titular en la Universidad alemana Charles-Ferdinand en Praga en abril de 1911, aceptando la ciudadanía austriaca en el Imperio austro-húngaro para hacerlo. [61] [62] Durante su estancia en Praga, escribió 11 trabajos científicos, cinco de ellos sobre matemáticas de radiación y sobre la teoría cuántica de los sólidos. En julio de 1912, regresó a su alma mater en Zürich. Desde 1912 hasta 1914, fue profesor de física teórica en la ETH Zurich , donde enseñó mecánica analítica y termodinámica . También estudió mecánica de continuidad., la teoría molecular del calor y el problema de la gravitación, en el que trabajó con el matemático y amigo Marcel Grossmann . [63]
El 3 de julio de 1913, fue elegido miembro de la Academia de Ciencias de Prusia en Berlín. Max Planck y Walther Nernst lo visitaron la próxima semana en Zurich para persuadirlo de que se uniera a la academia, además de ofrecerle el puesto de director en el Instituto de Física Kaiser Wilhelm , que pronto se establecería. [64] (La membresía en la academia incluía el salario pagado y la cátedra sin deberes docentes en la Universidad Humboldt de Berlín.) Fue elegido oficialmente para la academia el 24 de julio, y aceptó mudarse al Imperio Alemán el próximo año. Su decisión de mudarse a Berlín también se vio influida por la posibilidad de vivir cerca de su prima Elsa, con quien había desarrollado una relación romántica. Se unió a la academia y, por lo tanto, a la Universidad de Berlín el 1 de abril de 1914. [65] Al estallar la Primera Guerra Mundial ese año, el plan para el Instituto de Física Kaiser Wilhelm fue abortado. El instituto fue establecido el 1 de octubre de 1917, con Einstein como su director. [66] En 1916, Einstein fue elegido presidente de la Sociedad Física Alemana (1916–1918). [67]
Sobre la base de los cálculos que Einstein realizó en 1911, sobre su nueva teoría de la relatividad general, la luz de otra estrella debe ser doblada por la gravedad del Sol. En 1919, esa predicción fue confirmada por Sir Arthur Eddington durante el eclipse solar del 29 de mayo de 1919 . Esas observaciones se publicaron en los medios internacionales, lo que hizo a Einstein mundialmente famoso. El 7 de noviembre de 1919, el principal periódico británico The Times imprimió un titular que decía: "Revolución en la ciencia - Nueva teoría del universo - Se derrocaron las ideas newtonianas". [68]
En 1920, se convirtió en miembro extranjero de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos . [69]En 1922, fue galardonado con el Premio Nobel de Física de 1921 "por sus servicios a la Física Teórica, y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico". [10] Si bien la teoría general de la relatividad todavía se consideraba algo controvertida, la cita tampoco trata incluso el trabajo fotoeléctrico citado como una explicación, sino simplemente como un descubrimiento de la ley , ya que la idea de los fotones se consideró extravagante y no recibió aceptación universal hasta la derivación de 1924 del espectro de PlanckporSN Bose . Einstein fue elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1921 . [3] También recibió la Medalla Copley de la Royal Society en 1925. [3]
1921–1922: Viajes al extranjero.
Einstein visitó la ciudad de Nueva York por primera vez el 2 de abril de 1921, donde recibió una bienvenida oficial del alcalde John Francis Hylan, seguida de tres semanas de conferencias y recepciones. Continuó dando varias conferencias en la Universidad de Columbia y la Universidad de Princeton , y en Washington acompañó a representantes de la Academia Nacional de Ciencias en una visita a la Casa Blanca . A su regreso a Europa, fue invitado por el estadista y filósofo británico Viscount Haldane en Londres, donde se reunió con varias personalidades científicas, intelectuales y políticas de renombre y dio una conferencia en el King's College de Londres . [70] [71]
También publicó un ensayo, "Mi primera impresión de los EE. UU.", En julio de 1921, en el que trató de describir brevemente algunas características de los estadounidenses, al igual que Alexis de Tocqueville, quien publicó sus propias impresiones en Democracy in America (1835). . [72] Por algunas de sus observaciones, Einstein estaba claramente sorprendido: "Lo que sorprende a un visitante es la actitud alegre y positiva hacia la vida ... El estadounidense es amigable, confiado, optimista y sin envidia". [73] : 20
En 1922, sus viajes lo llevaron a Asia y luego a Palestina, como parte de una gira de seis meses de viaje y conferencias, mientras visitaba Singapur , Ceilán y Japón , donde dio una serie de conferencias a miles de japoneses. Después de su primera conferencia pública, se reunió con el emperador y la emperatriz en el Palacio Imperial , donde miles de personas vinieron a verlo. En una carta a sus hijos, describió su impresión de que los japoneses eran modestos, inteligentes, considerados y que tenían una verdadera percepción del arte. [74] En sus propios diarios de viaje de su visita de 1922-23 a Asia, expresa algunas opiniones sobre los chinos, japoneses e indios, que se han descrito como juicios xenófobos y racistas cuando se volvieron a descubrir en 2018.[75]
Debido a los viajes de Einstein al Lejano Oriente, no pudo aceptar personalmente el Premio Nobel de Física en la ceremonia de entrega de premios de Estocolmo en diciembre de 1922. En su lugar, el discurso del banquete estuvo a cargo de un diplomático alemán, quien elogió a Einstein no solo como un Científico, pero también como pacificador y activista internacional. [76]
En su viaje de regreso, visitó Palestina durante 12 días en lo que se convertiría en su única visita a esa región. Fue recibido como si fuera un jefe de estado, en lugar de un físico, que incluía un saludo de cañón al llegar a la casa del alto comisionado británico, Sir Herbert Samuel . Durante una recepción, el edificio fue asaltado por personas que querían verlo y escucharlo. En la charla de Einstein a la audiencia, expresó su felicidad de que el pueblo judío comenzara a ser reconocido como una fuerza en el mundo. [77]
Einstein visitó España durante dos semanas en 1923, donde conoció brevemente a Santiago Ramón y Cajal y también recibió un diploma del Rey Alfonso XIII, que lo nombró miembro de la Academia Española de Ciencias. [78]
De 1922 a 1932, Einstein fue miembro del Comité Internacional de Cooperación Intelectual de la Liga de Naciones en Ginebra (con algunos meses de interrupción en 1923–1924), [79] un organismo creado para promover el intercambio internacional entre científicos, investigadores. , profesores, artistas e intelectuales. [80]Originalmente programado para servir como delegado suizo, el Secretario General Eric Drummond fue persuadido por los activistas católicos Oskar Halecki y Giuseppe Motta para que en su lugar se convirtiera en el delegado alemán, permitiendo así a Gonzague de ReynoldPara tomar el lugar suizo, desde donde promovió los valores católicos tradicionalistas. [81] El ex profesor de física de Einstein Hendrik Lorentz y la química francesa Marie Curie también fueron miembros del comité.
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