jfgt albert Einstein By : Eleazar Torrez TarazonaBy : Eleazar Torrez Tarazona

albert Einstein

En este artìculo los invitarè a recordar el

trabajo de Alberte Eins-tein como fìsico

teórico, precisamente a partir del material

que lo convirtiera más adelante en un inte- lectual destacado y

reco nocido en el mundo ente-ro

precisamente este año se cumple 105 años

del surgimiento de una serie de

investigaciones que a la fecha se constituyen como temas centrales de la fìsica moderna.

albert Einstein

La importancia que tiene la ciencia en la vida de los seres humanos, me

lleva a citar una de las frases que señalara Albert Einstein:

“Algo he aprendido en mi larga vida: que toda nuestra ciencia,

contrastada con la realidad, es primitiva y pueril; y, sin embargo, es

lo más valioso que tenemos”

albert Einstein

• Albert Einstein, en un momento determinado de su vida se vio ante la necesidad de laborar en un puesto alejado de su preocupación científica en la oficina suiza de patentes en Bern, ésta requirió la atención cuida-dosa de Einstein, pero no desaprovechó el tiempo, ya que mientras allí estaba empleado (1902-09), completó un rango asombroso de publicaciones en física teórica.

albert Einstein

•La mayor parte de estos textos fueron escritos en su tiempo libre y sin el beneficio de cierto contacto con la literatura científica. Einstein, sin embargo se dio a la tarea de someter uno de sus trabajos científicos a la Universidad de Zurich para obtener su grado doctoral en 1905. En 1908 le envió un segundo trabajo a la Universidad de Bern y llegó a ser docente exclusivo, o conferencista. El año próximo Einstein recibió un nombramiento como profesor asociado de física en la Universidad de Zurich.

albert Einstein

• Rápidamente obtuvo propuestas como profesor en la Universidad alemana de Praga y en el Politécnico de Zu-rich, ya que en 1909 Einstein fue reconocido por la Eu-ropa de habla alemana como el principal pensador cien-tífico, sin embargo tuvieron que pasar varios años para que volverse famoso en el mundo entero...

• En 1914 se colocó en uno de los puestos más presti-giosos y de mejor paga que un físico teórico podría tener en la Europa céntrica: profesor en el Kaiser-Wilhelm Gesellschaft en Berlín. • Einstein quedó en el cuerpo de profesor de Berlín hasta 1933, de este tiempo hasta su muerte (1955) tuvo una posición de investigación en el Instituto para Estudios Avanzados en Princeton, N.J.

albert Einstein

Los Papeles de 1905:

•En los primeros de tres papeles seminales publicados en 1905, Einstein examinó el fenómeno descubierto por Max Planck, de que la energía electromagnética parecía ser emitida por objetos radiantes en cantidades que fueron decisivamente discretas. Las energías de estas cantidades --la llamada luz-quanta cuanto -- estaba directamente proporcional a la frecuencia de la radiación. Esta circunstancia era confusa para muchos, porque la teoría clásica del electromagnetismo, basada en las ecuaciones de Maxwell y las leyes de la termodinámica, había asu-mido en forma hipotética que la energía electromagnética consistía de ondas propagadas, de forma sencilla les diré como lo explica el Dr. Hacyan: se pensaba que la luz es una onda o vibración en un medio hipotético: el eter.

albert Einstein

• Einstein uso la hipótesis del quántum cuanto de Planck para describir la radiación visible electro-magnética, o luz. Según el punto de vista heurístico de Einstein, se puede imaginar que la luz consta de bultos ó paquetes discretos de radiación. Einstein usó esta interpretación para explicar el efecto foto-eléctrico, ciertamente los metales emiten electrones cuando son iluminados por la luz con una frecuen-cia dada. La teoría de Einstein, y su elaboración subsecuente, formó mucho de base para lo que hoy es la Mecánica Cuántica.

albert Einstein

•El segundo de los papeles de 1905 de Einstein propuso lo qué hoy se llama la teoría especial de la relativi-dad es el cuarto articulo de ese año. Al tiempo que Einstein supo que de acuerdo con la teoría de los elec-trones de Hendrik An-toon Lorentz, la masa de un elec-trón se incrementa cuando la velocidad del electrón se acerca a la velocidad de la luz. Einstein se dio cuenta de que las ecuaciones que describen el movimiento de un electrón de hecho podrían des-cribir el movimiento no acelerado de cualquier partícula o cualquier cuerpo rígido definido. Basó su nueva kinemática cinemática a una nueva reinter-pretación del principio clásico de la relatividad --que las leyes de la física tenían que tener la misma for-ma en cualquier marco de referencia.

albert Einstein

•Como una segunda hipótesis fundamental, Einstein asumió que la rapidez de la luz queda constante en todos los marcos de referencia. Einstein abandonó la hipótesis del Eter, porque no jugó ningún papel en su cinemática o en su reinterpretación de la teoría de electrones de Lorentz. Como una consecuencia de su teoría Einstein recobró el fenómeno de la dilatación del tiempo, en que el tiempo, análogo a la longitud y masa, es una función de la velocidad y de un marco de referencia. Más tarde en 1905, Einstein elaboró cómo, en una manera de ha-blar, masa y energía son equivalentes. Einstein no fue el primero proponer a todo los elementos que están en la teoría especial de relatividad; su contribución queda en haber unificado partes importantes de mecánica clásicas y electrodinámica de Maxwell.

albert Einstein

•Los terceros de los papeles seminales de Einstein de 1905 son los articulos 2, 3 y 6 de ese año concerniente a la estadística mecánica, un campo de estudio elaborado, entre otros por, Ludwig Boltzmann y Josiah Willard Gibbs. Sin premeditación de las contribuciones de Gibbs, Einstein extendió el trabajo de Boltzmann y calculó la trayectoria media de una partícula micros-cópica por colisiones al azar con moléculas en un fluido o en un gas. Einstein observó que sus cálculos podrían explicar el Movimiento Browniano, el aparente movimiento errático del polen en fluidos, que habían notado el botánico británico Robert Brown.

albert Einstein

•El papel de Einstein proveyó evidencia convincen-te por la existencia física del tamaño-átomo molé-culas, que ya habían recibido discusión muy teóri-ca. Sus resultados fueron independientemente des-cubiertos por el físico polaco Marian von Smolu-chowski y más tarde elaborados por el físico fran-cés Jean Perrin.

albert Einstein

La Teoría General de la Relatividad:

•Después de 1905, Einstein continúo trabajando en un total de tres de las áreas precedentes. Hizo contribuciones importantes a la teoría del quántum cuanto, pero en au-mento buscó extender la teoría especial de la relatividad al fenómeno que envuelve la aceleración. La clave a una elaboración emergió en 1907 con el principio de equiva-lencia, en la cual la aceleración gravitacional fue priori indistinguible de la aceleración causada por las fuerzas mecánicas; la masa gravitacional fue por tanto idéntica a la masa inercial. Einstein elevó esta identidad, que está implícita en el trabajo de Isaac Newton, a un principio que intenta explicar tanto electromagnetismo como ace-leración gravitacional según un conjunto de leyes físicas. En 1907 propuso que si la masa era equivalente a la energía, entonces el principio de equivalencia requería que esa masa gravitacional actuara recíprocamente con la masa de la radiación electromagnética, la cual incluye a la luz.

albert Einstein

•Para 1911 Einstein podía hacer predicciones preli-minares acerca de cómo un rayo de luz de una estre-lla distante, pasando cerca al Sol, parecía ser atraída, con inclinación ligera, en la dirección de la masa de la Sol. Al mismo tiem-po, luz radiada del Sol actuaría recíprocamente con la masa del mismo, da por resul-tado un ligero cambio hacia el fin del infrarrojo del espectro óptico del Sol. Einstein también supo que cualquier teoría nueva de gravitación tendría que considerarse en el movimiento del perihelio del Mer-curio planetario, esto fue en 1915.

albert Einstein

•Sin duda, el cálculo del tensor facilitó mediciones de cuarta dimensión- espacio-tiempo, una noción que Eins-tein había obtenido de la elaboración matemática de Hermann Minkowski en 1907 de la teoría especial de Einstein sobre relatividad. Einstein llamó a su nuevo trabajo la teoría general de la relatividad.

•Aproximadamente por 1912, Einstein empezó una nue-va fase de su investigación gravitacional, con la ayuda de su amigo matemático Marcel Grossmann, con rela-ción a su trabajo en cuanto al cálculo del tensor de Tullio Levi-Civita y Gregorio Ricci-Curbastro, sin embar-go es bueno recordar lo que señalara el Dr. Shahen en algunso de sus trabajos al respecto, él nos dice que lo fundamental es la geometría de Riemann.

albert Einstein

•Después de varias salidas falsas publicó (tarde 1915) la forma definitiva de la teoría general. En dicho ma-terial las ecuaciones del campo gravitacional eran covariantes; esto es, similar a las ecuaciones de Max-well, el campo de ecuaciones tomo la misma forma en todos los marcos de equivalencia. El campo de ecuaciones covariantes le permitió observar el movi-miento del perihelio del planeta Mercurio. Esto ha permitido que la relatividad general de Einstein se haya verificado numerosas veces en los pasados 60 años.

Ing. Eleazar Torres Tarazona

albert Einstein

La complejidad del universo cuántico:

•Resulta interesante poder desentrañar lo que los físicos de otras partes del mundo han dicho y expreado acerca de la teoría de Einstein sobre todo dando relevancia a la mecánica cuántica, como por ejemplo: Luis Navarro Ve-guillas en la revista cientìfica Scientific American, que nos dice: “Einstein consideró revolucionarias algunas de sus ideas sobre la física cuántica, un calificativo que no empleó en ninguna otra ocasión, ni siquiera el referirse a la teoría de la relatividad, osadía que le haría caer en más de una ocasión en el desencanto pleno”.

albert Einstein

•Por su parte, vemos en uno de los trabajos del físico teórico Shahen Hacyan, intitulado “Del mundo cuán-tico al universo en expansión”, la forma como refiere a las dos teorías pilares de la física moderna, la relati-vidad y la mecánica cuántica, por cierto, es impor-tante resaltar que a principios de este año el Dr. Hac-yan ha viajado desde la ciudad de México hacia París en Francia, con motivo de la celebración de ese cen-tenario tan especial en el cual se conmemora este momento histórico y único:

albert Einstein

•Para explicar las fuerzas de la naturaleza, los físicos inventaron un nuevo concepto, el campo que resultó ser de enorme utilidad para describir los fenómenos físicos. Partí-culas y campos resultaron ser dos facetas inseparables de una misma realidad. •Cuando se quiere estudiar la interacción a

distancia entre dos cuerpos, por ejemplo, la gravedad o la fuerza eléctrica. Este ya era un problema importante de la física clásica. El concepto de campo se vuelve mucho más complicado a nivel de átomos. Ahí rige la física cuántica y la intuición básica con la cual hemos convivido se esfuma: Sólo quedan partículas y campos cuánticos.

albert Einstein

•Ciertamente el espacio está lleno de campos gravi-tacionales, electromagnéticos que vibran y sostienen fluctuaciones similares a las olas del agua. Las vibra-ciones de los campos cuánticos también se pueden interpretar como partículas: hay que recordar que en el mundo cuántico hay una dualidad entre ondas y partículas. Por otra parte, los campos cuánticos no pueden estar en absoluto reposo, siempre están fluc-tuando y es una de las particularidades del mundo cuántico

Eleazar Torres T. Albert Einstein

•Heinsenberg, establece en el prin-cipio de incertidumbre que, por ejem-plo, la posición y la velocidad de una partícula no puede medirse indepen-dientemente y que la precisión de una disminuye la de la otra. En el límite, esto implica que si medimos con ab-soluta precisión la velocidad de una partícula, su posición pierde realidad física ya que podría estar en todas partes del universo. En la práctica, la velocidad de una partícula nunca puede ser estrictamente cero.

jfgt albert Einstein

•Corría el año de 1917 1915 y presto el maestro Eisntein se disponía a conciliar su nueva teoría de la gravedad con la de la relatividad ge-neral, asunto que no fue fácil con las limitaciones que se contaban en aque-lla época. Bajo la premisa de que el universo debería ser está-tico, sin expandirse, tampoco contraerse, re-sultaba que las ecuacio-nes gravitacionales no cum-plían con las expectativas de dicha teoría… En este punto el Dr. Shahen Hacyan puntualiza lo siguiente: A menos de introducir en las ecuaciones de la teoría un término adicional, la constante cosmológica, que equivale físicamente a una repulsión gravitatoria a escala cósmica..

jfgt albert Einstein

“La longitud de onda de una línea espectral, cambia sí la fuente emisora de la luz está en movimiento. Este fenómeno, conocido como efecto Doppler, ocurre tanto para una onda sonora, como para una luminosa… Así es cómo los astrónomos han podido determinar que el universo está en expansión”

•Doce años más tarde fue Edwin Hubble, descubrió que el universo distaba de ser estático, por lo cual el propio Einstein tuvo que admitir que en busca de ade-cuar sus investigaciones el emplear el subterfugio cosmológico, cometió una de los más grandes disparates. •Pero esto no evito que ahora se utilice el termino para hablar de la constante cosmológica y es parte funda-mental de las teorías del siglo XXI, que desempeña una función central en la física.

albert Einstein

“El secreto de la creatividad está en dormir bien y abrir la mente a las posibilidades infinitas ¿Qué es un hombre sin sueños?” Albert Einstein

albert Einstein ¡ Have a nice day…!