Pocas veces nos es dado presenciar el espectáculo de una vida consagrada por entero al bienestar de sus semejantes, con una voluntad, pasión y capacidad de trabajo tan sostenidas, que asombren y sirvan de ejemplo permanente a todos los niños y jóvenes del mundo.
Tal es el caso de Tomás Alva Edison, otro obrero de la inteligencia, que patentó mil noventa y nueve inventos en el término de su vida.
No fueron fáciles sus comienzos, ya que tuvo que luchar intensamente con la pobreza y la incomprensión de los que le rodeaban.
Nacido en Milán, Estado de Ohio, el 11 de febrero de 1847, su espíritu curioso e investigador se revela desde la infancia, a través de las múltiples preguntas que dirigía a sus padres, maestros y amigos. Su vocación por los experimentos se manifiesta a los seis años de manera muy original: observó cómo una gansa empollaba, e intentando hacer lo mismo, fue sorprendido en el gallinero de su casa sentado sobre un montón de huevos.
Había organizado un humilde laboratorio químico y obtenía dinero para comprar el material de ensayo, vendiendo hortalizas de la casa; pero, como las entradas eran muy reducidas, obtuvo permiso de sus padres para vender diarios y caramelos en los trenes de la línea Detroit-Port Huron. Así logró montar una pequeña imprenta en un vagón de equipajes que nunca se utilizaba y fundó su propio periódico, el Weekly Herald, logrando una tirada de ochocientos ejemplares.
Su labor periodística fue muy breve porque a raíz de un accidente causado por una botella con materia fosfórica, se incendió el vagón y Edison fue arrojado junto con la máquina de imprimir, tipos y elementos químicos.
No se desanimó por aquel amargo trance sino que se lanzó de lleno a su carrera de grandes inventos, experimentando con la telegrafía y la electricidad, desde un puesto de telegrafista que había obtenido.
Era lector incansable. Con sus pequeños ahorros compraba libros para saciar su avidez de conocimientos y, encontrándose en Detroit, intentó leer una biblioteca completa, comenzando por los libros del estante más alto, yendo de izquierda a derecha, leyéndolos según el orden en que estaban situados.
Obtuvo la independencia económica mediante sus primeros inventos y abrió en Newark una fábrica para producir receptores telegráficos. Descubrió el medio de trasmitir simultáneamente dos mensajes por el mismo alambre, pero en direcciones opuestas, para hacerlo luego en el mismo sentido.
Y llega el momento de la cristalización de su gran sueño: la luz eléctrica incandescente. Después de múltiples experiencias inventó las lámparas eléctricas y en vísperas del año 1879, demostró la distribución de la luz, el calor y la fuerza motriz, desde una usina central.
Esa maravillosa carrera de inventos produjo dos notables frutos: el fonógrafo, "la máquina que habla", y el cinematógrafo. Para lograr el primero, Edison creó máquina tras máquina, destruyendo cincuenta, gastándose alrededor de dos millones de dólares, antes de ver culminada la empresa. Para el segundo, Edison se preguntó "por qué con innumerables fotografías no podían producirse largas series de imágenes movibles". La cuestión era cómo obtener la cámara fotográfica apropiada y tomar esas imágenes, así como la clase especial de película. Y dio nacimiento al séptimo arte, con el kinetoscopio, predecesor de la máquina cinematográfica actual; y hasta llegó a augurar la producción de películas sonoras, que hoy constituyen verdaderas demostraciones de técnica y belleza.
Esta es, a grandes rasgos, la dimensión de una vida convertida totalmente al supremo apostolado de la ciencia universal, en actitud de profundo renunciamiento. ¿Qué otra cosa fue la vida de Tomás Alva Edison sino un generoso renunciamiento de sí mismo, en favor de la humanidad, ya que pudo interrumpir su trabajo para entregarse al descanso y a la dorada luz de la celebridad? Prefirió continuar sin tregua, llevado por su irresistible vocación, descansando a veces, quebrantado por el esfuerzo, sobre un catre que tenía en su enorme laboratorio de Orange, Nueva Jersey, para que tú y yo, querido niño, por obra de sus prodigiosos inventos, viviéramos más cómodos y felices.
Edison murió en el año 1931.
miércoles, 30 de mayo de 2012
James Prescott Joule
El hombre a quien debemos la expresión familiar i²R de la potencia disipada en un conductor es el físico inglés James Prescott Joule, quien publicó el resultado como Ley de Joule en 1841. Participó también en el famoso descubrimiento de la conservación de la energía.
Joule nació en Salford, Inglaterra, segundo entre cinco hijos de un próspero cervecero. Aprendió por sí mismo electricidad y magnetismo en su casa durante la adolescencia y obtuvo educación formal en la cercana Universidad de Manchester.
Llevó a cabo sus experimentos sobre calor en su laboratorio doméstico, y para asegurar la exactitud de sus mediciones se vio forzado a desarrollar su propio sistema de unidades. Su fama fue principalmente por haber hecho más que cualquier otra persona para establecer la idea de que el calor es una forma de energía. Durante la mayor parte de su vida Joule fue un científico aficionado aislado, pero en sus últimos años se reconoció su trabajo en doctorados honorarios de Dublín y Oxford. En su honor la unidad de energía se llama Joule.
Joule nació en Salford, Inglaterra, segundo entre cinco hijos de un próspero cervecero. Aprendió por sí mismo electricidad y magnetismo en su casa durante la adolescencia y obtuvo educación formal en la cercana Universidad de Manchester.
Llevó a cabo sus experimentos sobre calor en su laboratorio doméstico, y para asegurar la exactitud de sus mediciones se vio forzado a desarrollar su propio sistema de unidades. Su fama fue principalmente por haber hecho más que cualquier otra persona para establecer la idea de que el calor es una forma de energía. Durante la mayor parte de su vida Joule fue un científico aficionado aislado, pero en sus últimos años se reconoció su trabajo en doctorados honorarios de Dublín y Oxford. En su honor la unidad de energía se llama Joule.
George Simon Ohm
Nació el 16 de marzo de 1787 en Erlangen, Bavaria. Fue el mayor de los siete hijos de una familia de clase media baja. Trabajó en la cerrajería junto a su padre. Cursó estudios en la universidad de la ciudad. Dirigió el Instituto Politécnico de Nuremberg de 1833 a 1849 y desde 1852 hasta su fallecimiento dio clases de física experimental en la Universidad de Munich. Su formulación de la relación entre intensidad de corriente, diferencia de potencial y resistencia constituye la ley de Ohm.
La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor. Intuye que, así como el flujo de calor depende de la diferencia de temperatura entre los dos puntos y de la capacidad del conductor para transportar el calor, el flujo de electricidad debe depender de una diferencia de potencial (voltaje, en términos actuales) y de la capacidad de conducir energía eléctrica por parte del material. Poninedo a prueba su intuición en experimentos, Ohm llega a cuantificar la resistencia eléctrica. Sufrió durante mucho tiempo la reticencia de los medios científicos europeos. La Real Sociedad de Londres lo premió con la medalla Copely en 1841 y la Universidad de Munich le otorgó la cátedra de Profesor de Física en 1849. En 1840 estudió las perturbaciones sonoras en el campo de la acústica fisiológica (ley de Ohm-Helmholtz). A partir de 1852 centró su actividad en los estudios de carácter óptico en especial en los fenómenos de interferencia. Ohm publicó varios libros de temas físicos. Falleció el 6 de julio de 1854 en Munich.
La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor. Intuye que, así como el flujo de calor depende de la diferencia de temperatura entre los dos puntos y de la capacidad del conductor para transportar el calor, el flujo de electricidad debe depender de una diferencia de potencial (voltaje, en términos actuales) y de la capacidad de conducir energía eléctrica por parte del material. Poninedo a prueba su intuición en experimentos, Ohm llega a cuantificar la resistencia eléctrica. Sufrió durante mucho tiempo la reticencia de los medios científicos europeos. La Real Sociedad de Londres lo premió con la medalla Copely en 1841 y la Universidad de Munich le otorgó la cátedra de Profesor de Física en 1849. En 1840 estudió las perturbaciones sonoras en el campo de la acústica fisiológica (ley de Ohm-Helmholtz). A partir de 1852 centró su actividad en los estudios de carácter óptico en especial en los fenómenos de interferencia. Ohm publicó varios libros de temas físicos. Falleció el 6 de julio de 1854 en Munich.
André Marie Ampère
André Marie Ampère puede ser considerado como un ejemplar prodigio de la humanidad. Ya a los doce años, había alcanzado a dominar toda la matemática que se había logrado desarrollar hasta esa época en que tenía esa edad. En el año 1801, o sea, a la edad de 26 años, fue nombrado profesor de física y química en el Instituto de Bourg, y en 1809, profesor de matemáticas en la Escuela Politécnica de París.
En sus trabajos experimentales Ampère no era precisamente metódico, pero intuitivamente lograba destellos de gran brillantez. Uno de los más renombrados de sus deslumbrones por la historia de las ciencias, es aquel que se encuentra relacionado con el descubrimiento que realizó el docto físico danés Hans Christian Oersted en el año 1820, cuando éste hizo el hallazgo de que la aguja magnética se desvía cuando se encuentra en una posición cercana a un cable conductor de corriente, fenómeno que establece la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo. Ampère, al tomar conocimiento del descubrimiento de Oersted, elaboró en unas pocas semanas un completo trabajo matemático donde expone una completa teoría sobre el fenómeno que hemos mencionado. En él, formula una ley sobre el electromagnetismo (comúnmente llamada ley de Ampère) en la cual se describe matemáticamente la fuerza magnética interactuando entre dos corrientes eléctricas.
Ampère, también es reconocido por sus dotes de matemático, filósofo y poeta; sin embargo, su vida íntima personal ofrece el ejemplo de un singular contraste entre una carrera jalonada por éxitos científicos y un destino poco grato. Su padre Jean-Jacques, notario público y juez de paz, murió ejecutado bajo la guillotina de la Revolución Francesa; su esposa falleció en la flor de su juventud debido a una implacable enfermedad, su segundo matrimonio resultó casi un infierno y una constante fuente de amargura. Tandem felix (por fin feliz) dice la lápida de este atormentado genio espíritu universal.
André Marie Ampère, fue el fundador de la rama de la física que reconocemos como electrodinámica y el primero en usar el vocablo corriente para identificar a la electricidad y nos lega los medios para medirla: el ampere y el ammeter. Su muerte, acontece en la ciudad francesa de Marsella en 1836, dejando inconcluso su último libro"Ensayo sobre la Filosofía de las Ciencias".
En sus trabajos experimentales Ampère no era precisamente metódico, pero intuitivamente lograba destellos de gran brillantez. Uno de los más renombrados de sus deslumbrones por la historia de las ciencias, es aquel que se encuentra relacionado con el descubrimiento que realizó el docto físico danés Hans Christian Oersted en el año 1820, cuando éste hizo el hallazgo de que la aguja magnética se desvía cuando se encuentra en una posición cercana a un cable conductor de corriente, fenómeno que establece la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo. Ampère, al tomar conocimiento del descubrimiento de Oersted, elaboró en unas pocas semanas un completo trabajo matemático donde expone una completa teoría sobre el fenómeno que hemos mencionado. En él, formula una ley sobre el electromagnetismo (comúnmente llamada ley de Ampère) en la cual se describe matemáticamente la fuerza magnética interactuando entre dos corrientes eléctricas.
Ampère, también es reconocido por sus dotes de matemático, filósofo y poeta; sin embargo, su vida íntima personal ofrece el ejemplo de un singular contraste entre una carrera jalonada por éxitos científicos y un destino poco grato. Su padre Jean-Jacques, notario público y juez de paz, murió ejecutado bajo la guillotina de la Revolución Francesa; su esposa falleció en la flor de su juventud debido a una implacable enfermedad, su segundo matrimonio resultó casi un infierno y una constante fuente de amargura. Tandem felix (por fin feliz) dice la lápida de este atormentado genio espíritu universal.
André Marie Ampère, fue el fundador de la rama de la física que reconocemos como electrodinámica y el primero en usar el vocablo corriente para identificar a la electricidad y nos lega los medios para medirla: el ampere y el ammeter. Su muerte, acontece en la ciudad francesa de Marsella en 1836, dejando inconcluso su último libro"Ensayo sobre la Filosofía de las Ciencias".
Cristian Huygens
Cristian Huygens vivió desde el año 1629 al año 1695. Muchos historiadores lo consideran como el más célebre matemático geómetra de Europa tras la muerte de Descartes. Dentro de las actividades científicas a las cuales orientó su vocación como investigador también se encuentra la biología, al margen de ciencias relacionadas con la matemática como son la física y la astronomía.
Nació en Hofwijck, Holanda, su padre Constantijin Huygens, era un académico y diplomático de renombre que cuenta en su haber el hecho de haber descubierto a Rembrandt. Se puede afirmar que Huygens creció y se educó en el seno de un ambiente familiar acomodado económicamente, en el cual tuvo la suerte de relacionarse con importantes científicos y pensadores de la época. Pasó los años más fecundos de su vida en París, invitado por Luis XIV.
Trabajó con Leeuwenhoek en los diseños de los primeros microscopios; realizó algunas de las primeras observaciones de las células reproductoras humanas y propugnó la primera tesis sobre el germen como causa de las enfermedades, doscientos años antes de que ello se hiciera popular. En 1658, Huygens logró, donde Galileo había fracasado, la construcción del reloj de péndulo, dotando así a la ciencia de un verdadero cronómetro. Desde ese momento quedan en completa obsolescencia y desuso las clepsidras y relojes de arena de herencia babilónica que no había sido posible reemplazar por instrumento alguno antes del acierto del gran genio holandés.
En astronomía, perfeccionó el telescopio y fue el primero en medir el tamaño de otro planeta, en este caso Marte, y calcular su tiempo de rotación (24 horas); descubrió los anillos de Saturno y a Titán, satélite de éste; estudió la gruesa capa de nubes que cubre a Venus, y encontró la nebulosa de Orión. También realizó estimaciones razonables sobre la distancia de algunas estrellas. Pero, además Huygens, era un firme creyente de la existencia de planetas en otras estrellas semejantes al Sol y de vida en éstos, dejando constancia de ello en un libro que escribió en 1690.
En 1678 desarrolló la teoría ondulatoria de la luz en la cual explicaba las características de reflexión y refracción en su célebre «Tratado de la luz» 1690. La propuesta de Huygens que describe en este trabajo, cayó en el olvido, aplastada por la imagen y el prestigio de Newton.
Nació en Hofwijck, Holanda, su padre Constantijin Huygens, era un académico y diplomático de renombre que cuenta en su haber el hecho de haber descubierto a Rembrandt. Se puede afirmar que Huygens creció y se educó en el seno de un ambiente familiar acomodado económicamente, en el cual tuvo la suerte de relacionarse con importantes científicos y pensadores de la época. Pasó los años más fecundos de su vida en París, invitado por Luis XIV.
Trabajó con Leeuwenhoek en los diseños de los primeros microscopios; realizó algunas de las primeras observaciones de las células reproductoras humanas y propugnó la primera tesis sobre el germen como causa de las enfermedades, doscientos años antes de que ello se hiciera popular. En 1658, Huygens logró, donde Galileo había fracasado, la construcción del reloj de péndulo, dotando así a la ciencia de un verdadero cronómetro. Desde ese momento quedan en completa obsolescencia y desuso las clepsidras y relojes de arena de herencia babilónica que no había sido posible reemplazar por instrumento alguno antes del acierto del gran genio holandés.
En astronomía, perfeccionó el telescopio y fue el primero en medir el tamaño de otro planeta, en este caso Marte, y calcular su tiempo de rotación (24 horas); descubrió los anillos de Saturno y a Titán, satélite de éste; estudió la gruesa capa de nubes que cubre a Venus, y encontró la nebulosa de Orión. También realizó estimaciones razonables sobre la distancia de algunas estrellas. Pero, además Huygens, era un firme creyente de la existencia de planetas en otras estrellas semejantes al Sol y de vida en éstos, dejando constancia de ello en un libro que escribió en 1690.
En 1678 desarrolló la teoría ondulatoria de la luz en la cual explicaba las características de reflexión y refracción en su célebre «Tratado de la luz» 1690. La propuesta de Huygens que describe en este trabajo, cayó en el olvido, aplastada por la imagen y el prestigio de Newton.
Galileo
Galileo nació en Pisa, Italia, en 1564. Su padre, Vincenzo Galilei, fue un músico de indudable espíritu renovador. A la edad de 17 años, Galileo empezó a cursar medicina en la Universidad de Pisa. Más adelante decidió cambiar al estudio de las matemáticas con el consentimiento paterno bajo la tutela del matemático Ricci (experto en fortificaciones). Su notable talento para la geometría se hizo evidente con un trabajo en el que extendía ideas de Arquímedes para calcular el centro de gravedad de una figura.
Después de completar el tratado sobre el centro de gravedad de los sólidos, a los 25 años se le asignó la cátedra de matemáticas en Pisa y a los 28, en 1592, mejoró su situación aceptando una posición en Venecia que mantuvo hasta la edad de 46 años.
Entre 1609 y 1610, Galileo desarrolló el telescopio astronómico con una lente convergente y otra divergente, consiguiendo gracias a ello una posición permanente con un buen sueldo en Padua. El telescopio le permitió realizar asombrosos descubrimientos: montañas y cráteres en la Luna, los cuatro satélites ("lunas") de Júpiter, las fases de Venus. Demostró que la Vía Láctea está compuesta de estrellas. Astutamente, dio el nombre de la familia Medici a las lunas de Júpiter, logrando así el puesto de Matemático y Filósofo (es decir Físico) del Gran Duque de la Toscana.
Los descubrimientos astronómicos de Galileo apoyaban la teoría de Copérnico sobre las órbitas planetarias y, por refutar los textos bíblicos, presagiaban serios problemas con la Iglesia. En 1611, Galileo fue a Roma para hablar con el padre Clavius, creador del calendario Gregoriano y líder indiscutible de la astronomía entre los jesuitas. Clavius se resistía a creer en la existencia de montañas en la luna, pero debió admitirla cuando Galileo se las hizo observar a través del telescopio.
Sin embargo, nuevos descubrimientos como el de las manchas solares, añadidos a la inusitada contundencia de Galileo para refutar y ridiculizar a sus oponentes, le fueron granjeando enemistades. La tensión del entorno se acentuó y en 1616 Galileo fue reconvenido por la Iglesia e instado a no defender sus ideas. El cambio de Papa, ahora Urbano VIII,inicialmente admirador de Galileo, le llevó a aumentar el nivel de defensa de sus teorías.
En 1632, después de complicadas maniobras para obtener permisos oficiales, Galileo publicó su Diálogo, donde su defensa acérrima del sistema heliocéntrico viene acompañada de burlas e insultos hacia sus enemigos. La Inquisición tomó cartas en el asunto, más por acusarlo de desobediencia de las directivas eclesiásticas que por el propio contenido de su obra. Un largo proceso inquisitorial iniciado en 1633 llevó a un Galileo viejo y cansado a abdicar de sus ideas y verse confinado a una villa en Florencia, donde permaneció hasta su muerte en 1642.
Galileo, padre de la ciencia moderna, defendió la matematización de la naturaleza, asentó el procedimiento científico y propició, para bien o para mal, el divorcio iglesia-ciencia. Una parte substancial de su trabajo está relacionado con la mecánica y fue el primero en aplicar matemáticas para su análisis. Propuso la utilización de péndulos como relojes y la ley de aceleración uniforme para cuerpos en caída libre. Sin duda, Galileo Galilei abrió el camino para la Físico-matemática y la Física experimental de los siglos posteriores.
Después de completar el tratado sobre el centro de gravedad de los sólidos, a los 25 años se le asignó la cátedra de matemáticas en Pisa y a los 28, en 1592, mejoró su situación aceptando una posición en Venecia que mantuvo hasta la edad de 46 años.
Entre 1609 y 1610, Galileo desarrolló el telescopio astronómico con una lente convergente y otra divergente, consiguiendo gracias a ello una posición permanente con un buen sueldo en Padua. El telescopio le permitió realizar asombrosos descubrimientos: montañas y cráteres en la Luna, los cuatro satélites ("lunas") de Júpiter, las fases de Venus. Demostró que la Vía Láctea está compuesta de estrellas. Astutamente, dio el nombre de la familia Medici a las lunas de Júpiter, logrando así el puesto de Matemático y Filósofo (es decir Físico) del Gran Duque de la Toscana.
Los descubrimientos astronómicos de Galileo apoyaban la teoría de Copérnico sobre las órbitas planetarias y, por refutar los textos bíblicos, presagiaban serios problemas con la Iglesia. En 1611, Galileo fue a Roma para hablar con el padre Clavius, creador del calendario Gregoriano y líder indiscutible de la astronomía entre los jesuitas. Clavius se resistía a creer en la existencia de montañas en la luna, pero debió admitirla cuando Galileo se las hizo observar a través del telescopio.
Sin embargo, nuevos descubrimientos como el de las manchas solares, añadidos a la inusitada contundencia de Galileo para refutar y ridiculizar a sus oponentes, le fueron granjeando enemistades. La tensión del entorno se acentuó y en 1616 Galileo fue reconvenido por la Iglesia e instado a no defender sus ideas. El cambio de Papa, ahora Urbano VIII,inicialmente admirador de Galileo, le llevó a aumentar el nivel de defensa de sus teorías.
En 1632, después de complicadas maniobras para obtener permisos oficiales, Galileo publicó su Diálogo, donde su defensa acérrima del sistema heliocéntrico viene acompañada de burlas e insultos hacia sus enemigos. La Inquisición tomó cartas en el asunto, más por acusarlo de desobediencia de las directivas eclesiásticas que por el propio contenido de su obra. Un largo proceso inquisitorial iniciado en 1633 llevó a un Galileo viejo y cansado a abdicar de sus ideas y verse confinado a una villa en Florencia, donde permaneció hasta su muerte en 1642.
Galileo, padre de la ciencia moderna, defendió la matematización de la naturaleza, asentó el procedimiento científico y propició, para bien o para mal, el divorcio iglesia-ciencia. Una parte substancial de su trabajo está relacionado con la mecánica y fue el primero en aplicar matemáticas para su análisis. Propuso la utilización de péndulos como relojes y la ley de aceleración uniforme para cuerpos en caída libre. Sin duda, Galileo Galilei abrió el camino para la Físico-matemática y la Física experimental de los siglos posteriores.
Albert Einstein
Albert Einstein (1879-1955), físico alemán nacionalizado estadounidense, premiado con un Nobel, famoso por ser el autor de las teorías general y restringida de la relatividad y por sus hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz. Es probablemente el científico más conocido del siglo XX.
Nació en Ulm el 14 de marzo de 1879 y pasó su juventud en Munich, donde su familia poseía un pequeño taller de máquinas eléctricas. Ya desde muy joven mostraba una curiosidad excepcional por la naturaleza y una capacidad notable para entender los conceptos matemáticos más complejos. A los doce años ya conocía la geometría de Euclides. A la edad de 15 años, cuando su familia se trasladó a Milán, Italia, a causa de sucesivos fracasos en los negocios, Einstein abandonó la escuela. Pasó un año con sus padres en Milán y viajó a Suiza, donde terminó los estudios secundarios, e ingresó en el Instituto Politécnico Nacional de Zurich.
Durante dos años Einstein trabajó dando clases particulares y de profesor suplente. En 1902 consiguió un trabajo estable como examinador en la Oficina Suiza de Patentes en Berna.
Primeras publicaciones científicas
En 1905 se doctoró por la Universidad de Zurich, con una tesis sobre las dimensiones de las moléculas; también publicó tres artículos teóricos de gran valor para el desarrollo de la física del siglo XX. En el primero de ellos, sobre el movimiento browniano, formuló predicciones importantes sobre el movimiento aleatorio de las partículas dentro de un fluido, predicciones que fueron comprobadas en experimentos posteriores. El segundo artículo, sobre el efecto fotoeléctrico, anticipaba una teoría revolucionaria sobre la naturaleza de la luz. Según Einstein, bajo ciertas circunstancias la luz se comportaba como una partícula. También afirmó que la energía que llevaba toda partícula de luz, denominada fotón, era proporcional a la frecuencia de la radiación. Lo representaba con la fórmula
E = hu,
donde E es la energía de la radiación, h una constante universal llamada constante de Planck y u es la frecuencia de la radiación.
Esta teoría, que planteaba que la energía de los rayos luminosos se transfería en unidades individuales llamadas cuantos, contradecía las teorías anteriores que consideraban que la luz era la manifestación de un proceso continuo. Las tesis de Einstein apenas fueron aceptadas. De hecho, cuando el físico estadounidense Robert Andrews Millikan confirmó experimentalmente sus tesis casi una década después, éste se mostró sorprendido e inquieto por los resultados. Einstein, interesado por comprender la naturaleza de la radiación electromagnética, propugnó el desarrollo de una teoría que fusionara las ondas y partículas de la luz. De nuevo fueron muy pocos los científicos que comprendieron y aceptaron estas ideas.
Teoría especial de la relatividad de Einstein
La tercera publicación de Einstein en 1905, Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento, formulaba lo que después llegó a conocerse como la teoría especial de la relatividad (o teoría restringida de la relatividad). Desde los tiempos del matemático y físico inglés Isaac Newton, los filósofos de las ciencias naturales (nombre que recibían los físicos y químicos) habían intentado comprender la naturaleza de la materia y la radiación, y su interacción en algunos modelos unificados del mundo. La hipótesis que sostenía que las leyes mecánicas eran fundamentales se denominó visión mecánica del mundo. La hipótesis que mantenía que eran las leyes eléctricas las fundamentales recibió el nombre de visión electromagnética del mundo. Ninguna de las dos concepciones era capaz de explicar con fundamento la interacción de la radiación (por ejemplo, la luz) y la materia al ser observadas desde diferentes sistemas de inercia de referencia, o sea, la interacción producida en la observación simultánea por una persona parada y otra moviéndose a una velocidad constante.
En la primavera de 1905, tras haber reflexionado sobre estos problemas durante diez años, Einstein se dio cuenta de que la solución no estaba en la teoría de la materia sino en la teoría de las medidas. En el fondo de su teoría restringida de la relatividad se encontraba el hallazgo de que toda medición del espacio y del tiempo es subjetiva. Esto le llevó a desarrollar una teoría basada en dos premisas: el principio de la relatividad, según el cual las leyes físicas son las mismas en todos los sistemas de inercia de referencia, y el principio de la invariabilidad de la velocidad de la luz, según el cual la velocidad de la luz en el vacío es constante. De este modo pudo explicar los fenómenos físicos observados en sistemas de inercia de referencia distintos, sin tener que entrar en la naturaleza de la materia o de la radiación y su interacción, pero nadie entendió su razonamiento.
Primeras reacciones a Einstein La dificultad de otros científicos para aceptar la teoría de Einstein no estribaba en sus complejos cálculos matemáticos y su dificultad técnica, sino que partía del concepto que tenía Einstein de las buenas teorías y su relación con la experimentación. Aunque sostenía que la única fuente del conocimiento era la experiencia, también pensaba que las teorías científicas eran creaciones libres de una aguda intuición física, y que las premisas en que se basaban no podían aplicarse de un modo lógico al experimento. Una buena teoría sería, pues, aquella que necesitara los mínimos postulados para explicar un hecho físico. Esta escasez de postulados, característica de la obra de Einstein, provocó que su trabajo no fuera accesible para sus colegas, que le dejaron solo.
Aun así, tenía importantes seguidores. Su primer defensor fue el físico alemán Max Planck. Einstein permaneció cuatro años en la oficina de patentes, y luego empezó a destacar dentro de la comunidad científica, y así ascendió en el mundo académico de lengua alemana. Primero fue a la Universidad de Zurich en 1909; dos años más tarde se trasladó a la Universidad de Praga, de lengua alemana, y en 1912 regresó al Instituto Politécnico Nacional de Zurich. Finalmente, en 1913 fue nombrado director del Instituto de Física Kaiser Guillermo en Berlín.
La teoría general de la relatividad
Antes de dejar la oficina de patentes, en 1907, Einstein ya trabajaba en la extensión y generalización de la teoría de la relatividad a todo sistema de coordenadas. Empezó con el enunciado del principio de equivalencia según el cual los campos gravitacionales son equivalentes a las aceleraciones del sistema de referencia. De este modo, una persona que viajara en un elevador o ascensor no podría en principio determinar si la fuerza que actúa sobre ella se debe a la gravitación o a la aceleración constante del ascensor. Esta teoría general completa de la relatividad no fue publicada hasta 1916. De acuerdo con ella, las interacciones entre los cuerpos, que hasta entonces se atribuían a fuerzas gravitacionales, se explican por la influencia de aquéllos sobre la geometría espacio-tiempo (espacio de cuatro dimensiones, una abstracción matemática en la que el tiempo se une, como cuarta dimensión, a las tres dimensiones euclidianas).
Basándose en la teoría general de la relatividad, Einstein pudo entender las variaciones hasta entonces inexplicables del movimiento de rotación de los planetas y logró predecir la inclinación de la luz de las estrellas al aproximarse a cuerpos como el Sol. La confirmación de este fenómeno durante un eclipse de Sol en 1919 fue toda una noticia y su fama se extendió por el mundo.
Einstein consagró gran parte del resto de su vida a generalizar su teoría. Su último trabajo, la teoría del campo unificado, que no tuvo demasiado éxito, consistía en un intento de explicar todas las interacciones físicas, incluidas la interacción electromagnética y las interacciones nucleares fuerte y débil, a través de la modificación de la geometría del espacio-tiempo entre entidades interactivas.
La mayoría de sus colegas pensaron que sus esfuerzos iban en dirección equivocada. Entre 1915 y 1930 la corriente principal entre los físicos era el desarrollo de una nueva concepción del carácter fundamental de la materia, conocida como la teoría cuántica. Esta teoría contempla la característica de la dualidad onda-partícula (la luz presenta las propiedades de una partícula, así como las de una onda), que Einstein había intuido como necesaria, y el principio de incertidumbre, que establece que la exactitud de los procedimientos de medición es limitada. Además, esta teoría suponía un rechazo fundamental a la noción estricta de causalidad. Sin embargo, Einstein mantuvo una posición crítica respecto a estas tesis hasta el final de su vida. "Dios no juega a los dados con el mundo", llegó a decir.
Ciudadano del mundo
A partir de 1919, Einstein recibió el reconocimiento internacional y acumuló honores y premios de distintas sociedades científicas, como el Nobel de Física en 1922. Sus visitas a países de todo el mundo (visitó España en 1923 y Argentina, Uruguay y Brasil en 1925) eran un acontecimiento; le seguían fotógrafos y periodistas. El pacifismo y el sionismo fueron los dos movimientos sociales que recibieron todo su apoyo. Durante la I Guerra Mundial, Einstein fue uno de los pocos académicos alemanes que condenaron públicamente la participación de Alemania en el conflicto. Después de la guerra siguió con sus actividades pacifistas y sionistas, por lo que fue blanco de los ataques de grupos antisionistas y de derechas alemanes. Sus teorías llegaron a ser ridiculizadas en público, especialmente la de la relatividad.
Cuando Hitler llegó al poder en 1933, Einstein abandonó Alemania y emigró a Estados Unidos, donde ocupó un puesto en el Instituto de Estudios Superiores en Princeton, Nueva Jersey. Siguió con sus actividades en favor del sionismo pero abandonó su postura pacifista anterior a la vista de la amenaza que suponía para la humanidad el régimen nazi en Alemania.
En 1939 Einstein participó junto con otros físicos en la redacción de una carta dirigida al presidente Franklin D. Roosevelt en la que se pedía la creación de un programa de investigación sobre las reacciones en cadena. La carta, que sólo iba firmada por Einstein, consiguió acelerar la fabricación de la bomba atómica, en la que él no participó ni supo de su finalización. En 1945, cuando ya era evidente la existencia de la bomba, Einstein volvió a escribir al presidente para intentar disuadirlo de utilizar el arma nuclear. Después de la guerra, Einstein se convirtió en activista del desarme internacional y del gobierno mundial, y siguió contribuyendo a la causa del sionismo, pero declinó una oferta de los líderes del Estado de Israel para ocupar el cargo de presidente. A finales de la década de 1940 y principios de la de 1950, defendió en Estados Unidos la necesidad de que los intelectuales del país hicieran todo lo posible para mantener la libertad política. Einstein murió el 18 de abril de 1955 en Princeton.
Los esfuerzos de Einstein en apoyo de causas sociales fueron a menudo percibidos como poco realistas. Sus propuestas nacían de razonamientos cuidadosamente elaborados. Al igual que sus teorías, eran fruto de una asombrosa intuición basada en cuidadosas y astutas valoraciones y en la observación. A pesar de su actividad en favor de causas políticas y sociales, la ciencia siempre ocupó el primer lugar en su vida, pues, como solía decir, sólo el descubrimiento de la naturaleza del Universo tiene un sentido duradero. Entre sus obras se encuentran La relatividad: la teoría especial y restringida (1916); Sobre el sionismo (1931); Los constructores del Universo (1932); ¿Por qué la guerra? (1933), con Sigmund Freud; El mundo como yo lo veo (1934); La evolución de la Física (1938) con el físico polaco Leopold Infeld, y En mis últimos años (1950). La colección de los artículos de Einstein comenzó a publicarse en 1987 en varios volúmenes.
Nació en Ulm el 14 de marzo de 1879 y pasó su juventud en Munich, donde su familia poseía un pequeño taller de máquinas eléctricas. Ya desde muy joven mostraba una curiosidad excepcional por la naturaleza y una capacidad notable para entender los conceptos matemáticos más complejos. A los doce años ya conocía la geometría de Euclides. A la edad de 15 años, cuando su familia se trasladó a Milán, Italia, a causa de sucesivos fracasos en los negocios, Einstein abandonó la escuela. Pasó un año con sus padres en Milán y viajó a Suiza, donde terminó los estudios secundarios, e ingresó en el Instituto Politécnico Nacional de Zurich.
Durante dos años Einstein trabajó dando clases particulares y de profesor suplente. En 1902 consiguió un trabajo estable como examinador en la Oficina Suiza de Patentes en Berna.
Primeras publicaciones científicas
En 1905 se doctoró por la Universidad de Zurich, con una tesis sobre las dimensiones de las moléculas; también publicó tres artículos teóricos de gran valor para el desarrollo de la física del siglo XX. En el primero de ellos, sobre el movimiento browniano, formuló predicciones importantes sobre el movimiento aleatorio de las partículas dentro de un fluido, predicciones que fueron comprobadas en experimentos posteriores. El segundo artículo, sobre el efecto fotoeléctrico, anticipaba una teoría revolucionaria sobre la naturaleza de la luz. Según Einstein, bajo ciertas circunstancias la luz se comportaba como una partícula. También afirmó que la energía que llevaba toda partícula de luz, denominada fotón, era proporcional a la frecuencia de la radiación. Lo representaba con la fórmula
E = hu,
donde E es la energía de la radiación, h una constante universal llamada constante de Planck y u es la frecuencia de la radiación.
Esta teoría, que planteaba que la energía de los rayos luminosos se transfería en unidades individuales llamadas cuantos, contradecía las teorías anteriores que consideraban que la luz era la manifestación de un proceso continuo. Las tesis de Einstein apenas fueron aceptadas. De hecho, cuando el físico estadounidense Robert Andrews Millikan confirmó experimentalmente sus tesis casi una década después, éste se mostró sorprendido e inquieto por los resultados. Einstein, interesado por comprender la naturaleza de la radiación electromagnética, propugnó el desarrollo de una teoría que fusionara las ondas y partículas de la luz. De nuevo fueron muy pocos los científicos que comprendieron y aceptaron estas ideas.
Teoría especial de la relatividad de Einstein
La tercera publicación de Einstein en 1905, Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento, formulaba lo que después llegó a conocerse como la teoría especial de la relatividad (o teoría restringida de la relatividad). Desde los tiempos del matemático y físico inglés Isaac Newton, los filósofos de las ciencias naturales (nombre que recibían los físicos y químicos) habían intentado comprender la naturaleza de la materia y la radiación, y su interacción en algunos modelos unificados del mundo. La hipótesis que sostenía que las leyes mecánicas eran fundamentales se denominó visión mecánica del mundo. La hipótesis que mantenía que eran las leyes eléctricas las fundamentales recibió el nombre de visión electromagnética del mundo. Ninguna de las dos concepciones era capaz de explicar con fundamento la interacción de la radiación (por ejemplo, la luz) y la materia al ser observadas desde diferentes sistemas de inercia de referencia, o sea, la interacción producida en la observación simultánea por una persona parada y otra moviéndose a una velocidad constante.
En la primavera de 1905, tras haber reflexionado sobre estos problemas durante diez años, Einstein se dio cuenta de que la solución no estaba en la teoría de la materia sino en la teoría de las medidas. En el fondo de su teoría restringida de la relatividad se encontraba el hallazgo de que toda medición del espacio y del tiempo es subjetiva. Esto le llevó a desarrollar una teoría basada en dos premisas: el principio de la relatividad, según el cual las leyes físicas son las mismas en todos los sistemas de inercia de referencia, y el principio de la invariabilidad de la velocidad de la luz, según el cual la velocidad de la luz en el vacío es constante. De este modo pudo explicar los fenómenos físicos observados en sistemas de inercia de referencia distintos, sin tener que entrar en la naturaleza de la materia o de la radiación y su interacción, pero nadie entendió su razonamiento.
Primeras reacciones a Einstein La dificultad de otros científicos para aceptar la teoría de Einstein no estribaba en sus complejos cálculos matemáticos y su dificultad técnica, sino que partía del concepto que tenía Einstein de las buenas teorías y su relación con la experimentación. Aunque sostenía que la única fuente del conocimiento era la experiencia, también pensaba que las teorías científicas eran creaciones libres de una aguda intuición física, y que las premisas en que se basaban no podían aplicarse de un modo lógico al experimento. Una buena teoría sería, pues, aquella que necesitara los mínimos postulados para explicar un hecho físico. Esta escasez de postulados, característica de la obra de Einstein, provocó que su trabajo no fuera accesible para sus colegas, que le dejaron solo.
Aun así, tenía importantes seguidores. Su primer defensor fue el físico alemán Max Planck. Einstein permaneció cuatro años en la oficina de patentes, y luego empezó a destacar dentro de la comunidad científica, y así ascendió en el mundo académico de lengua alemana. Primero fue a la Universidad de Zurich en 1909; dos años más tarde se trasladó a la Universidad de Praga, de lengua alemana, y en 1912 regresó al Instituto Politécnico Nacional de Zurich. Finalmente, en 1913 fue nombrado director del Instituto de Física Kaiser Guillermo en Berlín.
La teoría general de la relatividad
Antes de dejar la oficina de patentes, en 1907, Einstein ya trabajaba en la extensión y generalización de la teoría de la relatividad a todo sistema de coordenadas. Empezó con el enunciado del principio de equivalencia según el cual los campos gravitacionales son equivalentes a las aceleraciones del sistema de referencia. De este modo, una persona que viajara en un elevador o ascensor no podría en principio determinar si la fuerza que actúa sobre ella se debe a la gravitación o a la aceleración constante del ascensor. Esta teoría general completa de la relatividad no fue publicada hasta 1916. De acuerdo con ella, las interacciones entre los cuerpos, que hasta entonces se atribuían a fuerzas gravitacionales, se explican por la influencia de aquéllos sobre la geometría espacio-tiempo (espacio de cuatro dimensiones, una abstracción matemática en la que el tiempo se une, como cuarta dimensión, a las tres dimensiones euclidianas).
Basándose en la teoría general de la relatividad, Einstein pudo entender las variaciones hasta entonces inexplicables del movimiento de rotación de los planetas y logró predecir la inclinación de la luz de las estrellas al aproximarse a cuerpos como el Sol. La confirmación de este fenómeno durante un eclipse de Sol en 1919 fue toda una noticia y su fama se extendió por el mundo.
Einstein consagró gran parte del resto de su vida a generalizar su teoría. Su último trabajo, la teoría del campo unificado, que no tuvo demasiado éxito, consistía en un intento de explicar todas las interacciones físicas, incluidas la interacción electromagnética y las interacciones nucleares fuerte y débil, a través de la modificación de la geometría del espacio-tiempo entre entidades interactivas.
La mayoría de sus colegas pensaron que sus esfuerzos iban en dirección equivocada. Entre 1915 y 1930 la corriente principal entre los físicos era el desarrollo de una nueva concepción del carácter fundamental de la materia, conocida como la teoría cuántica. Esta teoría contempla la característica de la dualidad onda-partícula (la luz presenta las propiedades de una partícula, así como las de una onda), que Einstein había intuido como necesaria, y el principio de incertidumbre, que establece que la exactitud de los procedimientos de medición es limitada. Además, esta teoría suponía un rechazo fundamental a la noción estricta de causalidad. Sin embargo, Einstein mantuvo una posición crítica respecto a estas tesis hasta el final de su vida. "Dios no juega a los dados con el mundo", llegó a decir.
Ciudadano del mundo
A partir de 1919, Einstein recibió el reconocimiento internacional y acumuló honores y premios de distintas sociedades científicas, como el Nobel de Física en 1922. Sus visitas a países de todo el mundo (visitó España en 1923 y Argentina, Uruguay y Brasil en 1925) eran un acontecimiento; le seguían fotógrafos y periodistas. El pacifismo y el sionismo fueron los dos movimientos sociales que recibieron todo su apoyo. Durante la I Guerra Mundial, Einstein fue uno de los pocos académicos alemanes que condenaron públicamente la participación de Alemania en el conflicto. Después de la guerra siguió con sus actividades pacifistas y sionistas, por lo que fue blanco de los ataques de grupos antisionistas y de derechas alemanes. Sus teorías llegaron a ser ridiculizadas en público, especialmente la de la relatividad.
Cuando Hitler llegó al poder en 1933, Einstein abandonó Alemania y emigró a Estados Unidos, donde ocupó un puesto en el Instituto de Estudios Superiores en Princeton, Nueva Jersey. Siguió con sus actividades en favor del sionismo pero abandonó su postura pacifista anterior a la vista de la amenaza que suponía para la humanidad el régimen nazi en Alemania.
En 1939 Einstein participó junto con otros físicos en la redacción de una carta dirigida al presidente Franklin D. Roosevelt en la que se pedía la creación de un programa de investigación sobre las reacciones en cadena. La carta, que sólo iba firmada por Einstein, consiguió acelerar la fabricación de la bomba atómica, en la que él no participó ni supo de su finalización. En 1945, cuando ya era evidente la existencia de la bomba, Einstein volvió a escribir al presidente para intentar disuadirlo de utilizar el arma nuclear. Después de la guerra, Einstein se convirtió en activista del desarme internacional y del gobierno mundial, y siguió contribuyendo a la causa del sionismo, pero declinó una oferta de los líderes del Estado de Israel para ocupar el cargo de presidente. A finales de la década de 1940 y principios de la de 1950, defendió en Estados Unidos la necesidad de que los intelectuales del país hicieran todo lo posible para mantener la libertad política. Einstein murió el 18 de abril de 1955 en Princeton.
Los esfuerzos de Einstein en apoyo de causas sociales fueron a menudo percibidos como poco realistas. Sus propuestas nacían de razonamientos cuidadosamente elaborados. Al igual que sus teorías, eran fruto de una asombrosa intuición basada en cuidadosas y astutas valoraciones y en la observación. A pesar de su actividad en favor de causas políticas y sociales, la ciencia siempre ocupó el primer lugar en su vida, pues, como solía decir, sólo el descubrimiento de la naturaleza del Universo tiene un sentido duradero. Entre sus obras se encuentran La relatividad: la teoría especial y restringida (1916); Sobre el sionismo (1931); Los constructores del Universo (1932); ¿Por qué la guerra? (1933), con Sigmund Freud; El mundo como yo lo veo (1934); La evolución de la Física (1938) con el físico polaco Leopold Infeld, y En mis últimos años (1950). La colección de los artículos de Einstein comenzó a publicarse en 1987 en varios volúmenes.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)