Datos sobre científicos famosos

Albert Einstein

Vida

El físico más grande del siglo XX, Albert Einstein, nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm, una ciudad al suroeste de Alemania. , un año después se mudó con su familia a Munich. Los padres de Einstein eran judíos. Su padre, Hermann Einstein, y su tío, Jacob Einstein, abrieron conjuntamente una fábrica eléctrica que producía motores, lámparas de arco e instrumentación eléctrica para centrales eléctricas y sistemas de iluminación. La madre Pauline era ama de casa con educación secundaria. Amaba mucho la música y le enseñó a Einstein a tocar el violín cuando tenía seis años.

Einstein no era muy animado cuando era niño. No podía hablar ni siquiera cuando tenía más de tres años. Sus padres estaban preocupados porque era mudo y lo llevaron a un médico para que lo examinara. Afortunadamente, el pequeño Einstein no era mudo, pero no pudo hablar con mucha fluidez hasta los nueve años. Cada palabra que pronunciaba debía ser pensada laboriosa pero cuidadosamente.

Cuando Einstein tenía cuatro o cinco años, estaba postrado en cama y su padre le regaló una brújula. Cuando descubrió que la brújula siempre apuntaba en una dirección fija, se sorprendió mucho y sintió que debía haber algo profundamente escondido detrás de este fenómeno. Jugó felizmente con la brújula durante varios días y molestó a su padre y a su tío Jacob con una serie de preguntas. Aunque ni siquiera podía pronunciar bien la palabra "magnetismo", quería obstinadamente saber por qué la brújula podía guiar. Einstein todavía pudo recordar vívidamente esta impresión profunda y duradera hasta que cumplió sesenta y siete años.

Cuando Einstein estaba en la escuela primaria y secundaria, sus tareas eran normales. Debido a que se comporta lentamente y no le gusta interactuar con los demás, no agrada a sus profesores y compañeros de clase. El profesor que le enseñó griego y latín estaba aún más disgustado con él. Una vez lo regañó públicamente: "Einstein, definitivamente no tendrás éxito cuando seas grande". Y como tenía miedo de afectar a otros estudiantes en clase. en realidad quería echarlo de la escuela.

El tío de Einstein, Jacob, era responsable de los asuntos técnicos en la fábrica de electrodomésticos, mientras que el padre de Einstein era responsable de los asuntos comerciales. Jacob era ingeniero y amaba mucho las matemáticas. Cuando el pequeño Einstein acudía a él para hacerle preguntas, siempre le presentaba los conocimientos matemáticos en un lenguaje muy sencillo y popular. Bajo la influencia de su tío, Einstein recibió una temprana iluminación en ciencia y filosofía.

El negocio de mi padre no va bien, pero él es una persona optimista y de buen corazón. La familia invita a los estudiantes pobres que vienen a Munich a estudiar una noche a la semana para cenar, lo que equivale a brindarles un alivio. a ellos. Entre ellos se encuentran un par de hermanos judíos, Max y Bernard, de Lituania. Ambos estudian medicina y les gusta leer libros y tienen una amplia gama de intereses. Fueron invitados a cenar a la casa de Einstein y se hicieron buenos amigos del pequeño y tímido Einstein, que tenía cabello negro y ojos marrones.

Se puede decir que Max fue el "maestro inicial" de Einstein. Le pidió prestados algunos libros populares de ciencias naturales para que los leyera. Max le dio a Einstein una copia del libro de texto de geometría plana de Spilke cuando tenía doce años. Cuando Einstein recordó este pequeño libro sagrado en sus últimos años, dijo: "Hay muchas afirmaciones en este libro, por ejemplo, que las tres alturas de un triángulo se cruzan en un punto. Aunque no son obvias en sí mismas, pueden ser demostró ser muy confiable, de modo que cualquier duda parecía imposible. Esta claridad y confiabilidad me causaron una impresión indescriptible."

Einstein también tuvo la suerte de saberlo a través de un excelente libro de divulgación. Los libros de divulgación científica no sólo mejoraron la experiencia de Einstein. conocimiento, pero también tocó la fibra sensible de los jóvenes y le hizo pensar profundamente sobre el problema.

Cuando Einstein tenía dieciséis años, ingresó en el Departamento de Ingeniería de la Universidad Federal de Tecnología de Zurich, Suiza, pero no aprobó el examen de ingreso. Aceptó el consejo del profesor Weber, presidente de la Universidad Federal de Tecnología y famoso físico de la escuela, y completó sus estudios secundarios en la escuela secundaria estatal de Aarau, Suiza, para obtener un diploma de escuela secundaria.

En octubre de 1896, Einstein ingresó en la Universidad Técnica de Zurich y estudió matemáticas y física en el Departamento Normal. Está muy disgustado con la educación inyectiva en las escuelas, ya que cree que deja a la gente sin tiempo ni interés para pensar en otros temas.

Afortunadamente, la educación obligatoria que sofoca el verdadero impulso científico es mucho menos común en la Universidad Tecnológica Federal de Zurich que en otras universidades. Einstein aprovechó al máximo la atmósfera libre de la escuela y centró su energía en las materias que amaba. En la escuela, leyó extensamente las obras de maestros de la física como Helmholtz y Hertz. Lo que más le fascinaba era la teoría electromagnética de Maxwell. Tiene capacidad de autoestudio, hábito de analizar problemas y capacidad de pensar de forma independiente.

Primeros trabajos

En 1900, Einstein se graduó en la Universidad Técnica de Zurich. Debido a su falta de entusiasmo por determinadas materias y su indiferencia hacia los profesores, se le negó la estancia en la escuela. Al no poder encontrar trabajo, se ganó la vida como tutor y profesor suplente. Después de estar desempleado durante un año y medio, Marcel Grossman, un compañero de clase que se preocupaba por sus talentos y comprendía sus talentos, le pidió ayuda. Grossmann logró persuadir a su padre para que presentara a Einstein como técnico en la Oficina Suiza de Patentes.

Einstein estuvo siempre agradecido a Grossman por su ayuda. En una carta para conmemorar a Grossman, habló sobre este incidente y dijo que cuando se graduó de la universidad, "de repente fue abandonado por todos e indefenso para afrontar la vida. Él me ayudó y, a través de él y su padre, más tarde llegué". a Halle (el director de la Oficina Suiza de Patentes en ese momento) y entré en la oficina de patentes. Esto fue como una gracia que me salvó la vida. Sin él, probablemente no habría muerto de hambre, pero mi espíritu se habría vuelto más saludable. deprimido.”

El 21 de febrero de 1902, Einstein obtuvo la ciudadanía suiza y se mudó a Berna, esperando ser reclutado por la Oficina de Patentes. El 23 de junio de 1902, Einstein fue contratado oficialmente por la Oficina de Patentes como técnico de tercer nivel. Sus responsabilidades laborales eran revisar diversas invenciones y creaciones tecnológicas que solicitaban derechos de patente. En 1903 se casó con su compañera de estudios Mileva Marik.

De 1900 a 1904, Einstein escribió un artículo cada año y lo publicó en la Revista Alemana de Física. Los dos primeros artículos trataban sobre la termodinámica de superficies líquidas y la electrólisis, en un intento de proporcionar una base mecánica para la química. Más tarde, descubrí que este camino no estaba disponible y me dediqué al estudio de las bases mecánicas de la termodinámica. En 1901 se propusieron algunas teorías básicas de la mecánica estadística, y tres artículos de 1902 a 1904 pertenecen a este campo.

El artículo de 1904 exploró cuidadosamente los fenómenos de fluctuación predichos por la mecánica estadística y descubrió que las fluctuaciones de energía dependían de la constante de Boltzmann. No sólo aplicó este resultado a sistemas mecánicos y fenómenos térmicos, sino que también lo aplicó audazmente a fenómenos de radiación para derivar la fórmula para la fluctuación de la energía radiante, derivando así la ley de desplazamiento de Wien. El estudio de los fenómenos de fluctuación le permitió lograr importantes avances tanto en la teoría de la radiación como en la teoría cinética molecular en 1905.

El milagro de 1905

En 1905, Einstein creó un milagro sin precedentes en la historia de la ciencia. Escribió seis artículos este año en los seis meses de marzo a septiembre, utilizó su tiempo libre después de trabajar ocho horas al día en la Oficina de Patentes para hacer cuatro contribuciones trascendentales en tres campos. Publicó cuatro artículos importantes. la teoría cuántica de la luz, la determinación del tamaño molecular, la teoría del movimiento browniano y la relatividad especial.

En marzo de 1905, Einstein envió el artículo que creía correcto a la redacción de los "Anales de Física" alemanes. Tímidamente le dijo al editor: "Me alegraría mucho que pudiera encontrar un espacio en su informe anual para publicar este artículo por mí". El artículo que le "avergonzó" enviar se llamaba "Acerca de la luz", una visión especulativa de la generación". y Transformación”.

Este artículo amplía el concepto cuántico propuesto por Planck en 1900 a la propagación de la luz en el espacio y propone la hipótesis cuántica de la luz. Se cree que: para promedios temporales, la luz se comporta como fluctuaciones; para valores instantáneos, la luz se comporta como partículas. Esta es la primera vez en la historia que se revela la unidad de la naturaleza ondulatoria y partícula de los objetos microscópicos, es decir, la dualidad onda-partícula.

Al final de este artículo, utilizó el concepto de cuanto de luz para explicar fácilmente el efecto fotoeléctrico que no puede explicarse por la física clásica, y dedujo la relación entre la energía máxima de los fotoelectrones y la frecuencia de incidencia. luz. Esta relación fue confirmada experimentalmente por Millikan 10 años después. En 1921, Einstein ganó el Premio Nobel de Física por su "descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico".

Esto era sólo el comienzo. Albert Einstein avanzaba de la mano en los tres campos de la luz, el calor y la física eléctrica y estaba fuera de control. En abril de 1905, Einstein completó "Un nuevo método para determinar el tamaño de las moléculas" y en mayo completó "El movimiento de partículas suspendidas en líquidos hidrostáticos requerido por la teoría cinética molecular del calor". Estos son dos artículos sobre el estudio del movimiento browniano. El propósito de Einstein en ese momento era determinar el tamaño real de las moléculas observando el movimiento irregular de las partículas suspendidas producido por el fenómeno de fluctuación del movimiento molecular, para resolver el problema atómico que ha sido debatido en los círculos científicos y filosóficos durante más de Medio siglo. ¿Existe el problema?

Tres años después, el físico francés Perrin confirmó las predicciones teóricas de Einstein con sofisticados experimentos. Esto demostró de manera irreprochable la existencia objetiva de los átomos y las moléculas. Esto llevó a Ostwald, el químico alemán que más firmemente se opuso a la teoría atómica y fundador del energético, a declarar proactivamente en 1908: "La hipótesis atómica se ha convertido en una base científica fundamental y sólida". teoría".

En junio de 1905, Einstein completó un extenso artículo "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento" que marcó el comienzo de una nueva era de la física y propuso plenamente la teoría especial de la relatividad. Este es el resultado de los 10 años de elaboración y exploración de Einstein. Resolvió en gran medida la crisis de la física clásica que surgió a finales del siglo XIX, cambió el concepto de espacio y tiempo en la mecánica newtoniana y reveló la equivalencia de materia y energía. , y creó Un mundo completamente nuevo de la física es la mayor revolución en el campo de la física moderna.

La relatividad especial no solo puede explicar todos los fenómenos que la física clásica puede explicar, sino también algunos fenómenos físicos que la física clásica no puede explicar y predice muchos efectos nuevos. La conclusión más importante de la teoría especial de la relatividad es que el principio de conservación de la masa ha perdido su independencia. Está integrado con la ley de conservación de la energía. La masa y la energía se pueden convertir entre sí. Otros incluyen los relojes más comúnmente mencionados que se desaceleran, la velocidad de la luz permanece sin cambios, la masa en reposo de los fotones es cero, etc. La mecánica clásica se ha convertido en un caso límite de la mecánica relativista cuando se mueve a bajas velocidades. De esta manera se unifican la mecánica y el electromagnetismo a partir de la cinemática.

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. La equivalencia masa-energía es la base teórica de la física nuclear y de la física de partículas, y también abrió el camino para la liberación y utilización de la energía nuclear realizada en los años 1940.

En este corto período de seis meses, se puede decir que los grandes logros de Einstein en ciencia son "innovadores y sin precedentes". Incluso si hubiera abandonado el estudio de la física, incluso si solo hubiera completado cualquiera de los tres aspectos de logros anteriores, Einstein habría dejado una huella extremadamente importante en la historia del desarrollo de la física. Einstein despejó las "nubes oscuras en el cielo despejado de la física" y marcó el comienzo de una nueva era de la física más gloriosa.

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 no -sistemas inerciales. Encontró un gran avance con respecto al antiguo hecho experimental de que todos los objetos en el campo gravitacional tienen la misma aceleración descubierta por Galileo y propuso el principio de equivalencia en 1907. En este año, su profesor universitario y famoso geómetra Minkovsky propuso una representación espacial de cuatro dimensiones de la teoría de la relatividad especial, que proporcionó una herramienta matemática útil para el desarrollo posterior de la teoría de la relatividad. Lamentablemente, Einstein no se dio cuenta de su valor. el tiempo.

Einstein consideró el descubrimiento del principio de equivalencia como el pensamiento más feliz de su vida, pero su trabajo posterior fue muy difícil y tomó muchos desvíos. En 1911 analizó un disco giratorio rígido y se dio cuenta de que la geometría euclidiana no era estrictamente válida en campos gravitacionales. Al mismo tiempo, también se descubrió que el cambio de Lorenz no es universal y que el principio de equivalencia solo es válido para áreas infinitamente pequeñas... En este momento, Einstein ya tenía la idea de la relatividad general, pero aún le faltaba la base matemática necesaria para establecerla.

En 1912, Einstein volvió a trabajar en su alma mater en Zurich. Con la ayuda de Grossmann, su compañero de clase y profesor de matemáticas en su alma mater, encontró las herramientas matemáticas para establecer la teoría general de la relatividad en la geometría de Riemann y el análisis de tensores.

Después de un año de dura cooperación, publicaron el importante artículo "Esquema de la relatividad general y la teoría de la gravedad" en 1913, proponiendo la teoría de la gravedad del campo métrico. Esta es la primera vez que la gravedad y la métrica se combinan para darle a la geometría de Riemann un significado físico real.

Sin embargo, la ecuación del campo gravitacional que obtuvieron en ese momento solo era covariante para transformaciones lineales y aún no tenía covarianza bajo ninguna transformación de coordenadas requerida por el principio de la relatividad general. Esto se debe a que Einstein no estaba familiarizado con las operaciones tensoriales en ese momento y creía erróneamente que mientras se adhiriera a la ley de conservación, tenía que limitar la elección de los sistemas de coordenadas para mantener la causalidad. Requisito de covarianza universal.

Una exploración larga y difícil

Después de completar la teoría general de la relatividad, Einstein todavía se sentía insatisfecho y quería ampliar la teoría general de la relatividad para incluir no sólo el campo gravitacional, sino también el campo electromagnético. Creía que esta era la tercera etapa en el desarrollo de la relatividad, es decir, la teoría del campo unificado.

Después de 1925, Einstein hizo todo lo posible para explorar una teoría de campo unificado. En los primeros años fue muy optimista y pensó que la victoria estaba a la vista; luego encontró muchas dificultades y creyó que las herramientas matemáticas existentes no eran suficientes; después de 1928, se dedicó a la exploración de las matemáticas puras; Probó varios métodos, pero no logró lograr resultados de verdadera importancia física.

En los 30 años transcurridos entre 1925 y 1955, además de completar la mecánica cuántica, las ondas gravitacionales y los problemas de movimiento de la relatividad general, Einstein dedicó casi toda su energía científica y creativa a la búsqueda de la unidad unificada. teoría de campo.

En 1937, con la cooperación de dos asistentes, derivó las ecuaciones de movimiento a partir de las ecuaciones del campo gravitacional de la relatividad general, revelando aún más la unidad entre el espacio, el tiempo, la materia y el movimiento. teoría de El gran desarrollo de la teoría de la relatividad fue también el último gran logro alcanzado por Einstein en su actividad de creación científica.

En términos de teoría del campo unificado, nunca tuvo éxito. Nunca se desanimó y comenzó desde el principio con total confianza en todo momento. Debido a que se mantuvo alejado de la corriente principal de la investigación física en ese momento y atacó problemas que eran irresolubles en ese momento, estuvo muy aislado en la comunidad física en sus últimos años, al contrario de su situación en la década de 1920. Sin embargo, no tuvo miedo y siguió inquebrantablemente el camino que había marcado. Hasta el día antes de su muerte, todavía se preparaba para continuar con sus cálculos matemáticos sobre la teoría de campos unificados en su cama de hospital.

El estilo del mayor científico

Por sus logros en la ciencia, Einstein recibió numerosos premios y certificados de doctorado honoris causa. La gente común colgaría estas cosas en alto. Pero Einstein puso todas las cosas anteriores, incluido el certificado del Premio Nobel, en una caja desordenada sin siquiera mirarla. Infeld dijo que a veces pensaba que Einstein tal vez ni siquiera sabía qué era un Premio Nobel. Se dice que el día que ganó el premio, su rostro estaba tan tranquilo como siempre y no mostraba ninguna alegría o emoción especial.

Cuando Einstein era un niño que vivía en Suiza, vivía la vida de un estudiante pobre. No tenía altas exigencias para la vida material. Estaba muy satisfecho con un plato de espaguetis y un poco de salsa. Después de hacerse famoso, convertirse en profesor y luego emigrar a Estados Unidos para escapar de la persecución nazi, tuvo las condiciones para vivir un buen disfrute material, pero aún conservó la vida sencilla y sin pretensiones de un estudiante pobre. Cuando Einstein llegó a trabajar al Instituto de Ciencias Avanzadas de Princeton, las autoridades le dieron un salario bastante alto: 16.000 dólares estadounidenses al año, pero él dijo: "Con tanto dinero, ¿pueden darme menos? Dame tres mil dólares estadounidenses. "Ya es suficiente".

Einstein tampoco prestó atención a su ropa. Durante muchos años usó una chaqueta de cuero negra, sin calcetines, sin corbata y, a veces, sin cinturón ni corbata. Tirantes, cuando él y otros discutían temas frente al pizarrón, sostenía los pantalones que parecían deslizarse hacia abajo con las manos mientras escribía en el pizarrón. Esta situación era un poco divertida, pero su cabello se mantenía largo. adornos. Esto sorprendió a los estudiantes de la Universidad de Princeton, la "institución aristocrática" en ese momento. No es de extrañar que esperaran que Dios le dijera que se cortara el cabello.

Einstein era un hombre muy frugal. Escribía en ambas caras del papel para los cálculos. También abrió los sobres de muchas cartas que le enviaban y los usaba como papel borrador para los cálculos, evitando que entraran en la papelera antes de enviarlas. para él. Pérdida de valor reutilizable. Einstein solía tomar trenes de segunda y tercera clase cuando salía y, por lo general, sólo comía algo sencillo.

En julio de 1909, Einstein fue invitado a Ginebra para participar en el gran 350 aniversario de la Universidad de Ginebra y la celebración en memoria del fundador de la Universidad, Calvino, y aceptar el honor que le otorgaba la Universidad de Ginebra. Durante el desfile de celebración, los dignatarios de la escuela y figuras del gobierno vestían frac y sombrero de copa, o túnicas de estilo medieval en color dorado óxido y sombreros planos de seda, pero Einstein llevaba un conjunto de ropa que suele usar en la calle, con una pajita. sombrero. Einstein desaprobaba mucho el gran banquete celebrado para esta celebración. Dijo a las personas sentadas a su lado: "Si Calvin todavía estuviera vivo, amontonaría mucha leña debido a tanta extravagancia y nos quemaría a todos". muerte." El propio Einstein dijo una vez: "La tranquilidad y la felicidad nunca han sido mis objetivos. A estos fundamentos éticos los llamo el ideal del porquerizo...". Incluso se negó a ser colocado en la clase alta y ocupó una posición diferente, y estaba enojado por el cuidado especial que se le brindaba en la sociedad.

Einstein era una persona que valoraba mucho el tiempo. No le gustaba participar en actividades sociales ni banquetes. Una vez dijo sarcásticamente: "Esta es la hora de darle de comer al zoológico". No querrás perder tu valioso tiempo en conversaciones sociales sin sentido. Tampoco quería oír halagos y elogios. Creía: "Una persona que ha beneficiado al mundo entero con sus grandes ideas creativas no necesita elogios de las generaciones futuras. Sus propios logros le dieron una recompensa mayor en marzo de 1929, para evitar su quincuagésimo cumpleaños". Para celebrar la ocasión, unos días antes de su cumpleaños, se fue a vivir recluido en secreto a la granja de un jardinero en las afueras de Berlín.

Como gran maestro científico en la revolución de la física, Einstein nunca se consideró un superhombre. Se dio cuenta de que el camino que estaba tomando era una extensión del camino recorrido por sus predecesores, y que la nueva era de la ciencia era un desarrollo razonable basado en el trabajo de sus predecesores. Por lo tanto, siempre apreció con gratitud las contribuciones de sus predecesores. y admiración. Al hablar de la creación de la teoría de la relatividad, dijo: "En realidad, se puede decir que la teoría de la relatividad es el toque final a la gran idea de Maxwell y Lorentz, porque se esfuerza por expandir la física de campo a todos los fenómenos, incluidos gravedad ", escribió Einstein varias veces en cartas a amigos que elogiaban sus logros: "Soy plenamente consciente de que no tengo talentos especiales: el interés, la concentración, el trabajo tenaz y la autocrítica me hacen lograr lo que quiero lograr". estado ideal."

Preocupado por el destino de toda la humanidad

Einstein amaba la ciencia y la humanidad. No se alejó de la sociedad por estar inmerso en la investigación científica. Siempre se ha preocupado por la civilización y el progreso humanos, y luchó tenaz y valientemente por ello. Dijo: "Sólo dedicándose a la sociedad se puede descubrir el sentido de una vida que en realidad es corta y arriesgada".

El secreto del éxito

Una vez, un periodista estadounidense le preguntó a Einstein sobre el secreto de su éxito. Él respondió: "Ya en 1901, cuando todavía era un joven de veintidós años, ya había descubierto la fórmula del éxito. Puedo contarles el secreto de esta fórmula, es decir, A=X Y Z! A es éxito, y X es trabajo duro, Y es saber descansar, y Z es decir tonterías. ¡Esta fórmula me funciona y creo que a mucha gente también le funciona!