Albert Einstein
Albert Einstein (1879 – 1955) fue un físico alemán de origen judío, nacionalizado suizo, austriaco y estadounidense.
Se le considera el científico más importante y popular del siglo XX.
En 1905, Albert Einstein era un joven físico desconocido, empleado en la Oficina de Patentes de Berna.
Ese año publicó su teoría de la relatividad especial.
En ella, incorporó en un marco teórico simple fundamentado en postulados físicos sencillos, conceptos y fenómenos estudiados antes por Henri Poincaré y por Hendrik Lorentz.
Como consecuencia de esta teoría, dedujo la ecuación de la física más conocida:
la equivalencia masa-energía, E=mc²
Ese año publicó otros trabajos que sentarán algunas de las bases de la física estadística y de la mecánica cuántica.
En 1915, presentó la teoría de la relatividad general, en la que reformuló por completo el concepto de la gravedad.
Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y la evolución del Universo por la cosmología.
Albert Einstein se convirtió en un icono de la ciencia mundialmente famoso.
Por sus explicaciones sobre el efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la física teórica, en 1921 obtuvo el Premio Nobel de Física.
Por la Teoría de la Relatividad, no le fue otorgado el Premio Nobel, pues el científico a quien se encomendó la tarea de evaluarla no la entendió.
Ante el avance del nazismo, Albert Einstein abandonó Alemania en diciembre de 1932 con destino a Estados Unidos.
Se nacionalizó estadounidense en 1940, donde trabajó por integrar en una misma teoría la fuerza gravitatoria y la electromagnética.
Aunque es considerado como el «padre de la bomba atómica», abogó por el federalismo mundial, el internacionalismo, el pacifismo, el sionismo y el socialismo democrático, con una fuerte devoción por la libertad individual y la libertad de expresión.
Su infancia
Nació en la ciudad alemana de Ulm, el 14 de marzo de 1879, en el seno de una familia judía.
Sus padres eran Hermann Einstein y Pauline Koch, casados en 1876.
Su madre, Pauline tocaba el piano y le transmitió todo su amor por la música, y otras cualidades como la perseverancia y paciencia.
De su padre, heredó ciertos caracteres como la generosidad y la amabilidad que caracterizan a Albert Einstein.
En 1880 la familia se mudó a Múnich, y fundaron una empresa dedicada a la instalación de agua y gas.
Allí viviría hasta los 14 años.
En su infancia, Albert Einstein demostró cierta dificultad para expresarse, y no empezó a hablar hasta los tres años, por lo que aparentaba poseer algún retardo.
Cursó sus estudios primarios en una escuela católica; desde 1888 asistió al instituto de enseñanza secundaria Luitpold.
Sacó buenas notas en general, no tanto en la asignatura de idiomas, pero sí eran excelentes en las de ciencias naturales.
Los libros de divulgación científica de Aaron Bernstein marcaron su interés y su futura carrera.
Fue una época difícil, pero que llevó bien gracias a las clases de violín que le daba su madre.
Su paso por el instituto de bachillerato Gymnasium, no fue muy gratificante.
La rigidez y disciplina militar de los institutos de secundaria de la época de Otto von Bismarck le causaron problemas con los profesores.
La influencia de su tío Jacob
Su tío, Jacob Einstein, ingeniero con gran inventiva, convenció al padre de Albert Einstein para que construyese una casa con un taller.
Allí llevarían a cabo nuevos proyectos y experimentos tecnológicos, pero el negocio fracasó.
El pequeño Albert, se crio motivado por las investigaciones que se realizaban en el taller y todos los aparatos que allí había.
Además, su tío le incentivó proporcionándole libros de ciencia.
De la lectura de estos libros de divulgación científica nacería un constante cuestionamiento de las afirmaciones de la religión.
Su pensamiento era libre y decidido, y rechazaba ciertas formas de estado y autoridad.
El colegio no lo motivaba, y aunque era excelente en matemáticas y física, no se interesaba por las demás asignaturas.
A los 15 años, emprendió el estudio del cálculo infinitesimal.
En 1894, la compañía familiar sufrió importantes dificultades económicas y los Einstein se mudaron de Múnich a Pavía, en Italia, cerca de Milán.
Juventud
La familia de Albert Einstein lo intentó matricular en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, pero para ello tuvo que presentarse a una prueba de acceso, que suspendió.
El director del centro, impresionado por sus resultados en ciencias, le aconsejó que continuara sus estudios de bachiller para obtener el título de acceso directo al Politécnico.
Su familia lo envió a Aarau para terminar sus estudios secundarios en la escuela cantonal de Argovia, a 50 km al oeste de Zúrich.
Allí Albert Einstein obtuvo el título de bachiller en 1896, a la edad de 16 años.
Ese mismo año renunció a su ciudadanía alemana para evitar el servicio militar, pasando a ser un apátrida e inició los trámites para nacionalizarse suizo.
Al final de 1896, con 17 años, Albert Einstein ingresó en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich.
Allí se matricula en la Escuela de orientación matemática y científica, con la idea de estudiar física.
Durante sus años en Zúrich, descubrió la obra de diversos filósofos como Henri Poincaré, Baruch Spinoza, David Hume, Immanuel Kant, Karl Marx y Ernst Mach.
También tomó contacto con el movimiento socialista a través de Friedrich Adler y con un pensamiento inconformista y revolucionario, influenciado por su amigo Michele Besso.
En octubre de 1896, conoció a Mileva Marić, una compañera de clase, serbia, feminista y radical, de la que se enamoró.
Albert Einstein y Mileva Marić se graduaron en el Politécnico de Zürich.
Se graduó en 1900, obteniendo el diploma de profesor de matemática y física, pero no pudo encontrar trabajo en la Universidad, por lo que ejerció como tutor en Winterthur, Schaffhausen y Berna.
En 1901, a la edad de 22 años, consiguió la ciudadanía suiza.
Su nueva familia
Durante este período discutía sus ideas científicas con un grupo de amigos cercanos, además de Mileva, con la cual tuvo en secreto una hija en enero de 1902, llamada Lieserl.
Al día de hoy nadie sabe qué fue de la niña, asumiendo que fue adoptada en la Serbia natal de Mileva.
Ambos contrajeron matrimonio, el 6 de enero de 1903, en la ciudad de Berna.
No obstante, los padres de Einstein siempre se opusieron al matrimonio.
Su compañero de clase Marcel Grossmann, le ofreció un empleo fijo en la Oficina Federal de la Propiedad Intelectual de Suiza, en 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, Albert Einstein se refería con amor a su mujer Mileva como una persona que era igual y tan fuerte e independiente como él.
En mayo de 1904, Einstein y Mileva tuvieron un hijo, al que llamaron Hans Albert Einstein.
Ese mismo año consiguió un trabajo permanente en la Oficina de Patentes.
La tesis de Albert Einstein
Poco después finalizó su doctorado presentando una tesis titulada “Una nueva determinación de las dimensiones moleculares”.
Consistía en un trabajo de 17 folios que surgió de una conversación mantenida con Michele Besso.
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 le valió el grado de doctor por la Universidad de Zúrich en 1906.
Y su trabajo sobre el movimiento browniano y su interpretación sobre el efecto fotoeléctrico, le haría merecedor del Premio Nobel de Física en 1921.
Madurez
En 1908, a la edad de 29 años, fue contratado en la Universidad de Berna, Suiza, como profesor y conferenciante.
Albert Einstein y Mileva tuvieron un nuevo hijo, Eduard, nacido el 28 de julio de 1910.
Poco después la familia se mudó a Praga, donde Albert obtuvo la plaza de profesor de física teórica, en la Universidad Alemana de Praga, teniendo que adoptar la nacionalidad austríaca para poder acceder al cargo.
En esta época trabajó estrechamente con Marcel Grossmann y Otto Stern y comenzó a llamar al tiempo matemático ” cuarta dimensión ” .
En 1913, justo antes de la Primera Guerra Mundial, fue elegido miembro de la Academia Prusiana de Ciencias.
Albert Einstein estableció su residencia en Berlín, donde permaneció durante 17 años.
El emperador Guillermo le invitó a dirigir la sección de Física del Instituto Kaiser Wilhelm de Física.
El 14 de febrero de 1919, a la edad de 39 años, se divorció de Mileva, después de 16 años de matrimonio.
Meses después, se casó con una prima suya, Elsa Loewenthal, y no tuvieron hijos.
En la Alemania de los años 20, la fama de Albert Einstein despertaba discusiones acaloradas.
Algunos medios atacaban su teoría argumentando lo disparatada que resultaba la teoría especial de la relatividad, incluso se le atacaba abiertamente por su condición de judío.
Sin embargo, en el resto del mundo la teoría de la relatividad se debatía en conferencias apasionadas.
En Alemania, las expresiones de odio a los judíos alcanzaron niveles muy elevados.
Incluso varios físicos de ideología nazi, tan notables como los premios Nobel de Física Johannes Stark y Philipp Lenard, intentaron desacreditar sus teorías.
Y a los que enseñaban la teoría de la relatividad como Werner Heisenberg, fueron vetados en sus intentos de acceder a puestos docentes.
Su relación con España
En 1923 visitó España, entablando relación con José Ortega y Gasset.
Desembarcó en Barcelona, donde dio una conferencia en la sede de la CNT y entabló amistad con Ángel Pestaña.
En su visita también conoció brevemente a Santiago Ramón y Cajal y adicionalmente recibió un homenaje del rey Alfonso XIII de España, quien lo nombra miembro de la Real Academia de Ciencias.
En diciembre de 1932, Albert Einstein dejó Europa para zarpar hacia Estados Unidos, país donde se nacionalizó como estadounidense en 1940, a la edad de 61 años.
Albert Einstein en EE.UU.
Antes de decidirse por el exilio estadounidense, en 1933 el gobierno de la Segunda República española ofreció a Einstein incorporarse como investigador a la Universidad Central de Madrid.
Albert Einstein declinó la oferta, ante la situación de inestabilidad política en Europa y el ascenso al poder de la CEDA en España.
Albert Einstein decide ejercer su influencia participando en cuestiones políticas que afectan al mundo.
Y redacta la célebre carta a Roosevelt, para promover el proyecto atómico e impedir que los nazis se le adelanten.
Trayectoria científica
En 1901 apareció el primer trabajo científico de Albert Einstein que 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.
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 a pequeña y gran escala.
En ellos explicaba el movimiento browniano, el efecto fotoeléctrico y desarrollaba la relatividad especial y la equivalencia masa-energía.
El trabajo de Albert Einstein sobre el efecto fotoeléctrico le proporcionó el Premio Nobel de física en 1921.
Estos artículos son conocidos generalmente como los artículos del ” annus mirabilis ” año milagroso.
Efecto fotoeléctrico
El primero de sus artículos de 1905 se titulaba: “Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz”.
En él, Albert Einstein propuso la idea de los “quantos“, ahora llamados fotones y mostraba cómo utilizar este concepto para explicar el efecto fotoeléctrico.
La teoría de los “cuantos de luz” fue un fuerte indicio de la dualidad onda-corpúsculo y de que los sistemas físicos pueden mostrar tanto propiedades ondulatorias como corpusculares.
Este artículo constituyó uno de los pilares básicos de la mecánica cuántica.
La explicación completa del efecto fotoeléctrico solamente pudo ser elaborada cuando la teoría cuántica estuvo más avanzada.
Por este trabajo, y por sus contribuciones a la física teórica, Albert Einstein recibió el Premio Nobel de Física de 1921.
Movimiento browniano
Su segundo artículo, titulado:
” Sobre el movimiento requerido por la teoría cinética molecular del calor de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario “, cubría sus estudios sobre el movimiento browniano.
El artículo sobre el movimiento browniano, el cuarto en grado de importancia, está estrechamente relacionado con el artículo sobre teoría molecular.
Se trata de una pieza de mecánica estadística muy elaborada, y lo titula: “Sobre la teoría del movimiento browniano”.
El artículo explicaba el fenómeno, haciendo uso de las estadísticas del movimiento térmico de los átomos individuales que forman un fluido.
El movimiento browniano había desconcertado a la comunidad científica desde su descubrimiento décadas atrás.
Aunque la explicación de Einstein proporcionaba una evidencia experimental incontestable sobre la existencia real de los átomos.
El artículo también aportaba un fuerte impulso a la mecánica estadística y a la teoría cinética de los fluidos, dos campos que en aquella época eran muy controvertidos.
El artículo de Albert Einstein sobre el movimiento atómico entregaba a los experimentalistas un método sencillo para contar átomos mirando a través de un microscopio ordinario.
Relatividad especial
El tercer artículo de Albert Einstein de ese año se tituló: ” Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento “.
En este artículo Einstein introducía la teoría de la relatividad especial estudiando el movimiento de los cuerpos y el electromagnetismo en ausencia de la fuerza de interacción gravitatoria.
La relatividad especial resolvía los problemas abiertos por el experimento de Michelson y Morley en el que se demostró que las ondas electromagnéticas que forman la luz se movían en ausencia de un medio.
La velocidad de la luz es, por lo tanto, constante y no relativa al movimiento.
Esta publicación fue cuestionada, debido a que Albert Einstein omitió citar toda referencia a ideas o conceptos desarrollados por otros autores, como Poincaré.
En realidad Einstein desarrollaba su teoría de una manera totalmente diferente a estos autores.
Albert Einstein deducía hechos experimentales a partir de principios fundamentales.
Su mérito, estaba por lo tanto en explicar lo sucedido en el experimento de Michelson y Morley como consecuencia final de una teoría completa y elegante basada en principios fundamentales.
Su razonamiento se basó en dos axiomas simples:
En el primero reformuló el principio de simultaneidad, por el que las leyes de la física deben ser invariantes para todos los observadores que se mueven a velocidades constantes entre ellos.
Y el segundo, que la velocidad de la luz es constante para cualquier observador.
La teoría recibió el nombre de ” teoría especial de la relatividad ” para distinguirla de la teoría de la relatividad general, que fue introducida por Einstein en 1915.
En ella se consideran los efectos de la gravedad y la aceleración.
Equivalencia entre masa y 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 partido por V al cuadrado, donde V era la notación de la velocidad de la luz usada por Einstein en 1905.
Esta fórmula implica que la energía E de un cuerpo en reposo es igual a su masa m multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado: E=mc²
Muestra cómo una partícula con masa posee un tipo de energía, «energía en reposo», distinta de las clásicas energía cinética y energía potencial.
La relación masa-energía se utiliza comúnmente para explicar cómo se produce la energía nuclear; midiendo la masa de núcleos atómicos y dividiendo por el número atómico se puede calcular la energía de enlace atrapada en los núcleos atómicos.
Paralelamente, la cantidad de energía producida en la fisión de un núcleo atómico se calcula como la diferencia de masa entre el núcleo inicial y los productos de su desintegración, multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.
Relatividad general
En noviembre de 1915, Albert Einstein presentó una serie de conferencias en la Academia Prusiana de las Ciencias en las que describió la teoría de la relatividad general.
La última de estas charlas concluyó con la presentación de la ecuación que reemplaza a la ley de gravedad de Isaac Newton.
En esta teoría todos los observadores son considerados equivalentes y no únicamente aquellos que se mueven con una velocidad uniforme.
La gravedad no es ya una fuerza o acción a distancia, sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo.
La teoría proporcionaba las bases para el estudio de la cosmología y permitía comprender las características esenciales del Universo, muchas de las cuales no serían descubiertas sino con posterioridad a la muerte de Albert Einstein.
La relatividad general fue obtenida por Einstein a partir de razonamientos matemáticos, experimentos hipotéticos y rigurosa deducción matemática sin contar realmente con una base experimental.
El principio fundamental de la teoría era el denominado principio de equivalencia.
A pesar de la abstracción matemática de la teoría, las ecuaciones permitían deducir fenómenos comprobables.
El 29 de mayo de 1919, Arthur Eddington fue capaz de medir, durante un eclipse, la desviación de la luz de una estrella al pasar cerca del Sol, una de las predicciones de la relatividad general.
Cuando se hizo pública esta confirmación la fama de Albert Einstein se incrementó enormemente y se consideró un paso revolucionario en la física.
A pesar de su popularidad, o quizás precisamente por ella, la teoría contó con importantes detractores entre la comunidad científica que no podían aceptar una física sin un sistema de referencia absoluto.
Estadísticas de Bose-Einstein
En 1924 Albert Einstein recibió un artículo de un joven físico indio, Satyendranath Bose, denominado La ley de Plank y la hipótesis del cuanto de luz, describiendo a la luz como un gas de fotones y pidiendo la ayuda de Einstein para su publicación.
Albert Einstein se dio cuenta de que el mismo tipo de estadísticas podrían aplicarse a grupos de átomos y publicó el artículo , en alemán, conjuntamente con Bose.
Las estadísticas de Bose-Einstein explican el comportamiento de los tipos básicos de partículas elementales denominadas bosones.
Actividad política
La Primera Guerra Mundial empujó a Einstein a comprometerse políticamente, tomando partido.
Sentía desprecio por la violencia, la agresión y la injusticia.
Albert Einstein fue un pacifista convencido.
Con el auge del nazismo en Alemania, Einstein deja su país y decide residir en Estados Unidos.
La Alemania nazi creó una asociación en contra de sus teorías.
En 1939 se produce su más importante participación en política mundial.
El Informe Smyth, narra la historia de cómo los físicos trataron de interesar a la Marina y al Ejército en el proyecto atómico, aunque sin éxito.
Pero la célebre carta de Einstein a Roosevelt escrita el 2 de agosto fue la que consiguió romper la rigidez militar.
Por ello es considerado el “ padre de la bomba atómica “.
En plena Segunda Guerra Mundial apoyó una iniciativa de Robert Oppenheimer para comenzar el programa de desarrollo de armas nucleares conocido como ” Proyecto Manhattan “.
La causa pacifista
Albert Einstein, pacifista convencido, impulsó el conocido Manifiesto Russell-Einstein, un llamamiento a los científicos para unirse en favor de la desaparición de las armas nucleares.
Este documento sirvió de inspiración para la posterior fundación de las Conferencias Pugwash, que en 1995 se hicieron acreedoras del Premio Nobel de la Paz.
Ética y religión
Einstein se declaró agnóstico, y en ocasiones se declaró también ateo.
En cierta ocasión, en una reunión, se le preguntó a Einstein si creía o no en un dios a lo que respondió:
” Creo en el dios de Spinoza, que es idéntico al orden matemático del Universo “.
En una entrevista a Albert Einstein en Berlín en 1930, este planteo la idea de una religión cósmica, una idea a la que había hecho referencia en la conversación sobre la realidad que había tenido con Rabindranath Tagore y que después desarrolló y tituló ” Religión y Ciencia “, publicado en el New York Times en 1930.
Einstein no creía en el dios de la teología, en el Dios que premia el bien y castiga el mal.
Para él, Dios creó las leyes que se encargan de eso, y su universo no está gobernado por quimeras, sino por leyes inmutables.
Para Einstein, su religión cósmica y su condición judía no guardaban relación entre sí.
Albert Einstein no creía en la inmoralidad del individuo, y consideraba la ética una preocupación exclusivamente humana sobre la que no hay ninguna autoridad sobrehumana.
Su Muerte
El 16 de abril de 1955, Albert Einstein experimentó una hemorragia interna causada por un aneurisma en la aorta abdominal.
Murió en el Hospital de Princeton a primera hora del 18 de abril de 1955 a la edad de 76 años.
Albert Einstein no quiso tener un funeral lustroso, con la asistencia de dignatarios de todo el mundo.
De acuerdo con su deseo, su cuerpo fue incinerado en la misma tarde, antes de que la mayor parte del mundo se enterara de la noticia.
En el crematorio permanecieron doce personas, entre las cuales estuvo su hijo mayor.
Sus cenizas fueron esparcidas en el río Delaware con el fin de que el lugar de sus restos no se convirtiera en objeto de mórbida veneración.
Sin embargo, hubo una parte de su cuerpo que no se quemó.
Durante la autopsia, el patólogo del hospital Thomas Stoltz Harvey extrajo el cerebro de Albert Einstein para conservarlo, sin el permiso de su familia.
Tenía la esperanza de que la neurociencia del futuro fuera capaz de descubrir lo que hizo a Einstein ser tan inteligente.
Lo conservó durante décadas, hasta que cumplió los 80 años, cuando finalmente lo devolvió a los laboratorios de Princeton.
Stoltz pensaba que el cerebro de Einstein le revelaría los secretos de su genialidad.
Aunque, el único dato científico obtenido del estudio del cerebro es que la parte que, entre otras cosas, está relacionada con la capacidad matemática, es más grande que en otros cerebros.
Sin duda Albert Einstein es una de las mentes más brillantes que ha conocido la humanidad.