viernes, 5 de septiembre de 2008

ALBERT EINSTEIN (1879 – 1955)




















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1. Obra científica

La obra por la que Albert Einstein fue pronto conocido en la comunidad científica internacional está contenida en Annalen der Physik de los años 1905 y 1906. Son seis artículos entregados por el autor para su publicación en 1905, cuando contaba con 26 años de edad. Algunos de estos trabajos anticipan lo que, junto con la teoría cuántica, ha venido considerándose por los historiadores de la ciencia como la revolución científica del siglo XX. En lo que respecta al carácter revolucionario de las teorías einsteinianas, hay que añadir a aquellos artículos otros, escritos a partir de 1907, aparecidos también en Annalen, que culminaron con el publicado en esa misma revista en 1915 sentando las bases de una nueva teoría de la gravitación.

En el último tercio del siglo XIX la física clásica, la fundamentada en las obras de Galileo y Newton, dio muestras de debilidad ante determinados fenómenos relacionados con la visión mecánica del mundo planteado desde una perspectiva novedosa basada en el concepto de energía, que condujo a la controversia entre atomistas y energetistas. Pero donde surgieron dificultades conceptuales más profundas fue en la armonización entre la teoría electromagnética de Maxwell y los principios de la física newtoniana, incompatibilidad resuelta gracias a las atrevidas propuestas hechas por Einstein en uno de sus célebres artículos de 1905. Desde sus primeros trabajos, Einstein puso de manifiesto una gran capacidad intuitiva para vislumbrar las leyes físicas, un poder de concentración capaz de mantenerse aislado cuando lo deseaba, una agudeza inusual para idear “experimentos mentales”, y sobre todo un conocimiento amplio y actualizado de la ciencia de su tiempo.

Concluidos sus trabajos sobre relatividad, exitosamente confirmados tanto en el cálculo del avance del perihelio de Mercurio como en el eclipse de sol de 1919, y tras otros artículos muy importantes sobre interacción luz-materia y sobre fundamentos de la física cuántica, Einstein se dedicó a la búsqueda de la unificación de las fuerzas clásicas fundamentales de la naturaleza, aspiración frustrada que le ocupó buena parte de su vida, y que todavía hoy sigue siendo un reto para la física del siglo XXI.

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La Física antes de Albert Einstein

A lo largo del siglo XIX la física se consolida como una ciencia experimental y exacta; se institucionaliza como una actividad realizada por científicos, que por entonces reciben este nombre; y llega a las aulas de universidades y centros de segunda enseñanza como una disciplina a enseñar y a aprender, al margen de las disciplinas filosóficas y teológicas en las que estuvo integrada tiempos atrás. Se genera, por tanto, una profesión de la que se puede vivir e incluso alcanzar prestigio social.

Cuando Albert Einstein nace, en 1879, todavía predominaba la actividad experimental sobre la fundamentación teórica. Se conocía la equivalencia entre el calor y el trabajo mecánico, lo que asociaba el calor con los fenómenos energéticos, aunque todavía se mantuvieran discrepancias sobre si el calor era una sustancia, una forma de energía o un proceso físico; se consideraba la luz como un fenómeno ondulatorio, modelo triunfante frente a quienes proponían que su naturaleza era corpuscular; el descubrimiento de la reciprocidad entre el magnetismo y las corrientes eléctricas a comienzos de siglo había desembocado en la teoría electromagnética de Maxwell; y eran muchos los experimentos realizados en torno a la producción de radiaciones en el vacío: Röntgen descubrió los rayos X el mismo año, 1895, en que Lorentz propone su teoría del electrón, confirmada experimentalmente al final de la centuria por Thomson y Wien; Becquerel descubre el comportamiento radiactivo del uranio (1896).

Al margen de las enseñanzas académicas, que Einstein seguía de manera irregular, se dedicó al estudio de las obras de Maxwell -fallecido el mismo año que nació Einstein -Hertz, Kirchhoff y Helmholtz, que lo pusieron al día de los últimos avances de la física. Por recomendación de su amigo para toda la vida, Michele Besso, conoció las publicaciones de Ernst Mach, a quien junto a Newton, Maxwell, Lorentz y Planck, consideró Einstein sus precursores.

. Física clásica

Los pilares de la llamada física clásica, o newtoniana, que de ambas formas se denomina, se asientan sobre las obras de Galileo Galilei (1564-1642), Discursos y demostraciones matemáticas en torno a dos nuevas ciencias en relación con la mecánica y al movimiento local,

publicado en Leyden (Holanda) en 1638, y los Principios Matemáticos de la Filosofía Natural de Isaac Newton (1642-1727), publicado en Londres en 1687. La obra de Galileo, traducida al inglés en 1661, contiene la primera formulación de la caída libre de los cuerpos, sentando las bases para su estudio experimental y geométrico. Publicación crucial para prescindir de las disquisiciones aristotélicas sobre el movimiento y para fundamentar el conocimiento científico en la observación, la experimentación, la medida y la formulación matemática. Newton aportó una visión mecánica del mundo basada en las leyes de la dinámica y llegando a la primera síntesis científica que culmina con el establecimiento de la ley de la gravitación universal, ley que acaba con la antigua diferenciación entre la tierra y los cielos como mundos regidos por principios distintos. A partir de Newton sólo cabe hablar de un solo universo y una sola física. En el último tercio del siglo XIX James Cleck Maxwell (1831-1879) afronta la matematización del electromagnetismo surgido a partir de las experiencias iniciales de Oersted y Ampére, continuadas por Faraday que introdujo el concepto de campo eléctrico y de campo magnético para delimitar las zonas de influencia de las fuerzas procedentes de cargas y corrientes eléctricas, para el primero, y las relativas a los imanes para el segundo. Maxwell consigue relacionar en su teoría electromagnética las propiedades de los imanes, los cuerpos electrizados y las corrientes eléctricas, y predice además la propagación de los fenómenos electromagnéticos mediante ondas viajeras a la velocidad de la luz, considerada a partir de entonces como una perturbación electromagnética. El agrupamiento en una teoría única del comportamiento eléctrico, magnético y óptico de la materia supuso el hallazgo de una nueva síntesis científica tan trascendente como la síntesis newtoniana, pilares, ambas, de la física clásica, pero de naturalezas tan diferentes que las contradicciones entre ellas hicieron tambalear los cimientos de aquella física dando paso a una nueva física asentada en los principios establecidos por Planck y Einstein.

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