EINSTEIN 1905

ANNUS MIRABILIS

¿POR QUÉ ANNUS MIRABILIS? Porque Albert Einstein publica CINCO artículos, en la revista más prestigiosa de Alemania, Annalen der Physik, con tan sólo 26 años. Porque sus artículos han servido para que cambiase para siempre la concepción del Universo. Porque sus artículos constituyen el fundamento de la tecnología actual y de la Física del siglo XXI.

ES LA UNESCO QUIEN... Quiere que se reconozcan las aportaciones de Einstein a la Historia de la Humanidad con motivo del primer centenario de su publicación. Porque hace cincuenta años que falleció el insigne científico.

EINSTEIN: BREVE BIOGRAFÍA 1879.- Nace en Ulm (Alemania), 14 de marzo, pronto se traslada a Munich. 1885-88.- Estudia en una iglesia católica y de 1889 al 94 es alumno del Instituto Luitpold. 1896-99.- Realiza estudios superiores en la Escuela Politécnica de Zurich. Adquiere la nacionalidad suiza (1901). 1902.- Obtiene trabajo en la oficina de patentes de Berna. 1903.- Se casa con Mileva Maric, con quien tiene dos hijos (1904 y 1910). 1909.- Profesor asociado de Física teórica en la Universidad de Zurich.

EINSTEIN: BREVE BIOGRAFÍA 1905.- Annus Mirabilis. Se doctora en la Universidad de Zurich. 1911-12.- Profesor Física Teórica en la Universidad de Praga. 1912-1914. Profesor Física Teórica del Instituto Federal de Zurich. 1914.- Profesor de la Universidad de Berlín. 1915.- Inicia las publicaciones sobre la Teoría General de la Relatividad. 1917.- Director del Kaise Wilhem Institute de Física de Berlín. 1917.- Cae enfermo y su prima Elsa lo cuida y en 1919 se casan. 1919.- Eclipse solar que confirma la desviación de los rayos de luz.

EINSTEIN: BREVE BIOGRAFÍA 1921.- Visita por primera vez EEUU. 1922.- Premio Nobel de Física y publica. 1922.- Como miembro del Comité sobre Cooperación Intelectual de Naciones inicia una gira por todos los continentes. 1928.- Se le diagnostica una enfermedad cardiaca. 1932.- Hitler se hace con el poder en Alemania. Se recrudece el antisemitismo nazi. 1933.- Einstein se exilia a Princenton (EEUU) y adquiere su nacionalidad en 1940. 1939.- Estalla la Segunda Guerra Mundial.

EINSTEIN: BREVE BIOGRAFÍA 1939.- Firma la carta a Roosevelt y le alerta del peligro de que Alemania fabricara la bomba atómica. 1940.- Ciudadano estadounidense. 1944.- Un manuscrito sobre la Teoría Especial de la Relatividad es subastado por 6 millones de dólares para ayudar a los aliados de la guerra. 1945.- Lanzamiento de las bombas atómicas sobre Hirhosima y Nagasaki. 1946.- Preside el Comité de Emergencia de Científicos Atómicos. 1950.- Nombra a Otto Nathan y Helen Dukas albaceas testamentarios.

EINSTEIN: BREVE BIOGRAFÍA 1952.- Le ofrecen la presidencia del Estado de Israel, pero no la acepta. 1955.- Firma con Bertrand Russelt un manifiesto contra la amenaza nuclear. 1955.- El 18 de abril fallece en Princenton (EEUU), fue incinerado y sus cenizas se esparcieron en el río Delaware.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Pacifista. Filósofo y humanista. Viajero. Comprometido. Altruista. Tenaz. Realista. Sensible. Trabajador incansable.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Problemas de aprendizaje. “Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica: la voluntad”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Tenaz. “Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el maravilloso mundo del saber”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Ciudadano del mundo. "Soy en verdad un viajero solitario y los ideales que han iluminado mi camino y que me han proporcionado una y otra vez nuevos valores para afrontar la vida han sido: la belleza, la bondad y la verdad."

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Filósofo. “Al principio todos los pensamientos pertenecen al amor. Después, todo el amor pertenece a los pensamientos”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Sensible. “En los momentos de crisis, solo la imaginación es más importante que el conocimiento”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Comprometido. “La vida es muy peligrosa. No por las personas que hacen el mal, sino por las que se sientan a ver lo que pasa”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Realista. “Hay dos cosas que son infinitas: el Universo y la estupidez humana. Y del Universo no estoy seguro”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Trabajador incansable. “Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Cauto. “Dios no juega nunca a los dados”

EINSTEIN: LEGADO HUMANO Pacifista. “Cuando me preguntaron sobre algún arma capaz de contrarrestar el poder de la bomba atómica yo sugerí la mejor de todas: LA PAZ”.

EINSTEIN: LEGADO HUMANO “Todos somos muy ignorantes. Lo que ocurre es que no todos ignoramos lo mismo”. “Comienza a manifestarse la madurez cuando sentimos que nuestra preocupación es mayor por los demás que por nosotros mismos”

LOS CINCO ARTÍCULOS DE EINSTEIN DE 1905

LAS TRES REVOLUCIONES PREVIAS Primera: Antigua Grecia, introduce la Geometría Euclídea. Segunda: Siglo XVII (Galileo y Newton), exponentes de la Mecánica Clásica. Tercera: Siglo XIX (Faraday y Maxwell), introducción del campo electromagnético.

CRISIS EN LA FÍSICA ¿Existen los átomos? Naturaleza de la luz. El éter. Radiación del cuerpo negro. Leyes del mundo macroscópico. Leyes del mundo microscópico.

ARTÍCULO 1: “Una nueva determinación de las dimensiones moleculares” (Tesis doctoral, Universidad de Zurich, 20 julio 1905). Técnicas de la Hidrodinámica clásica. Teoría de la difusión. Muestra la naturaleza de las moléculas y partículas. Prueba la existencia física del tamaño de los átomos y moléculas, que forman parte de la materia.

ARTÍCULO 2: “Sobre el movimiento de las partículas pequeñas suspendidas en líquidos en reposo exigido por la teoría cinético-molecular del calor”. Evidencia la naturaleza atómica de la materia. Utiliza técnicas físico-estadísticas. Calculó la trayectoria media de las partículas por colisiones al azar en un fluido.

ARTÍCULO 3: “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”. Parte de la teoría de los electrones de Lorenzt. Basa su nueva cinemática en dos principios: “Las leyes de la Física tienen que tener la misma forma en cualquier sistema de referencia”. “La rapidez de la luz queda constante en cualquier sistema de referencia”.

ARTÍCULO 3: Aboga por abandonar la hipótesis del éter universal, confirmado por Michelson-Morley. La coordenada del tiempo se debe tratar simplemente como una coordenada más del espacio.

ARTÍCULO 4: “¿Depende la inercia de un cuerpo de su contenido en energía?” Establece el principio de equivalencia entre masa y energía. Postula la ecuación E=m.c2 E = energía (Julios) m = masa (Kg) C = velocidad de la luz (300.000 Km/s)

ARTÍCULO 5: “Sobre el punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de la luz”. Artículo que Einstein calificó de revolucionario y por el que recibió el Premio Nobel. Vierte ideas sobre el denominado efecto fotoeléctrico y admite que la luz son partículas. Es el punto de partida de la mecánica cuántica junto con Planck (luego Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Dirac y Feynman).

Consecuencias de los artículos. Suponen DOS revoluciones claves en la imagen física del mundo: Relatividad: Espacio-tiempo (mundo macroscópico). Un intervalo de tiempo medido en tierra no es igual al mismo intervalo medido desde un móvil. Una distancia medida en tierra no es igual a la misma distancia medida desde un móvil. La masa puede convertirse en otras formas de energía (como, por ejemplo, ondas de luz) y al contrario.

Consecuencias de los artículos. Teoría cuántica: Cambia nuestra manera de entender la naturaleza de la materia y la radiación (mundo microscópico). La luz se comporta como onda y como materia. La luz se emite en forma de quantos de energía.

Consecuencias de los artículos. Su tesis doctoral introduce un nuevo método para medir el tamaño de moléculas y calcular el número de moléculas en una determinada cantidad de sustancia (Nº de Avogadro). Movimiento browniano abrió las bases de la Mecánica Estadística y justificó la existencia de los átomos.

Consecuencias de los artículos.

Consecuencias de los artículos. El principio de equivalencia masa-energía tiene amplia repercusión en las reacciones nucleares: Fisión nuclear y bomba nuclear. Fusión nuclear y bomba de hidrógeno. Conflicto ciencia y ética.

Fisión nuclear. Supone la rotura de átomos pesados en otras más ligeros por bombardeo con partículas. Supone una pérdida de masa que se libera en forma de energía E=m.c2

Fusión nuclear. Supone la unión de átomos ligeros para dar otro más pesado. Esta unión supone también que se libere una cantidad enorme de energía.

Mundo microscópico.

Teoría General de la Relatividad 1915 La gravedad (o atracción entre cuerpos con masa) es consecuencia de la forma del espacio. Es decir, la gravedad es equivalente a la curvatura del espacio. La fuerza que sentimos cuando nos movemos en un sistema acelerado, tiene la misma naturaleza que la fuerza de atracción entre masas.

Mundo macroscópico.

EL SUEÑO DE LA FÍSICA... ¿Cuándo se resolverá la tensión entre la teoría cuántica, que gobierna el micro-mundo, y la relatividad general, que gobierna el macro-mundo? Una nueva revolución lo dirá... ¡quizá en algún otro año milagroso. Roger Penrouse

Lo que debemos a Einstein

Lo que debemos a Einstein: Su legado científico Capacitará a los físicos para acelerar partículas a velocidades próximas a la de la luz. Los astrónomos podrán medir y crear modelos sobre el comportamiento de los fenómenos celestes.

Lo que debemos a Einstein: Bolsa de valores El trabajo del movimiento de partículas en un líquido (el movimiento browniano) revolucionó la mecánica estadística. Hoy gracias a ello se analizan las fluctuaciones de precios en las bolsas de valores.

Lo que debemos a Einstein : Lubricación La predicción de la existencia de un nuevo estado de la materia, hoy llamado condensado de Bose-Einstein, ha permitido desarrollar mejores productos para la lubricación de motores y maquinaria.

Lo que debemos a Einstein : Sistemas GPS Sin la Teoría General de la Relatividad no habría sido posible la construcción de sistemas de orientación y localización GPS (Global Position System por sus siglas en inglés).

Lo que debemos a Einstein: Satélites La Teoría General de la Relatividad hizo posible la creación de la tecnología satelital.

Lo que debemos a Einstein: Radiación estimulada La Teoría de la Radiación Estimulada originó el rayo láser con el que hoy es posible leer discos compactos y DVD.

Lo que debemos a Einstein: Radiación estimulada Esta misma teoría tiene además múltiples aplicaciones en el campo de la medicina, especialmente en el ámbito de la cirugía, como por ejemplo la utilizada para corregir la miopía, el astigmatismo y otros problemas de visión.

Lo que debemos a Einstein: Por el efecto fotoeléctrico. La tecnología de las cámaras digitales es heredera de los trabajos de Einstein para explicar el llamado efecto fotoeléctrico,el mismo regula el tiempo de exposición.

Lo que debemos a Einstein: Por el efecto fotoeléctrico. En la fotocopia-dora, dicho efecto regula la intensidad del tóner.

Lo que debemos a Einstein: Por el efecto fotoeléctrico. En las puertas eléctricas de acceso a los grandes almacenes, en ascensores, también está presente.

Lo que debemos a Einstein: Por el efecto fotoeléctrico. En su fundamento se basan los instrumentos de control que encienden el alumbrado público cuando anochece.

Lo que debemos a Einstein: Por el efecto fotoeléctrico. Las células solares o fotovoltaicas, operativas desde 1950, convierten en energía eléctrica entre un 15 y un 30% de la energía luminosa incidente.

Lo que debemos a Einstein: Universo El científico Stephen Hawking ha logrado avances en el estudio del universo gracias a algunas teorías de Einstein.

Lo que debemos a Einstein: Universo Los agujeros negros sólo se detectan por los efectos a su alrededor.

Lo que debemos a Einstein: Universo Para detectar Cuásares y Púlsares se necesitan radio-telescopios.

Lo que debemos a Einstein: Universo Las lentes gravitacionales han hecho posible fotografiar el fondo del Universo.

El futuro que debemos a Einstein: El problema energético por el desarrollo de las centrales nucleares de FUSIÓN: - En caliente. - En frío.

El futuro que debemos a Einstein: Los ordenadores cuánticos, procesarán, almacenarán y leerán datos en qbits, superposición de estados entre 0 y 1, lo que permitirá utilizar un solo circuito.