Retrato de Albert Einstein, circa 1939.
(Imagen: © MPI / Getty Images)
Albert Einstein es a menudo citado como uno de los científicos más influyentes del siglo XX. Su trabajo continúa ayudando a los astrónomos a estudiar todo, desde ondas gravitacionales hasta la órbita de Mercurio.
La ecuación del científico que ayudó a explicar la relatividad especial - E = mc ^ 2 - es famosa incluso entre aquellos que no entienden su física subyacente. Einstein también es conocido por su teoría de la relatividad general (una explicación de la gravedad) y el efecto fotoeléctrico (que explica el comportamiento de los electrones bajo ciertas circunstancias); Su trabajo en este último le valió el Premio Nobel de Física en 1921.
Einstein también intentó en vano unificar todas las fuerzas del universo en una sola teoría, o una teoría de todo, en la que todavía estaba trabajando en el momento de su muerte.
Primeros años
Einstein nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm, Alemania, una ciudad que hoy tiene una población de poco más de 120,000. Hay una pequeña placa conmemorativa donde solía estar su casa (fue destruida durante la Segunda Guerra Mundial). La familia se mudó a Munich poco después de su nacimiento, y luego a Italia cuando su padre tuvo problemas para administrar su propio negocio. El padre de Einstein, Hermann, dirigió una fábrica electroquímica y su madre Pauline se hizo cargo de Albert y su hermana menor, Maria.
Einstein escribiría en sus memorias que dos "maravillas" afectaron profundamente sus primeros años, según Hans-Josef Küpper, un erudito de Albert Einstein. El joven Einstein encontró su primera maravilla, una brújula, a los 5 años: estaba desconcertado de que fuerzas invisibles podría desviar la aguja. Esto llevaría a una fascinación de por vida con fuerzas invisibles. La segunda maravilla llegó a los 12 años cuando descubrió un libro de geometría, que adoraba, llamándolo su "libro de geometría sagrada".
Contrario a la creencia popular, el joven Albert era un buen estudiante. Se destacó en física y matemáticas, pero fue un alumno más "moderado" en otras materias, escribió Küpper en su sitio web. Sin embargo, Einstein se rebeló contra la actitud autoritaria de algunos de sus maestros y abandonó la escuela a los 16. Más tarde, realizó un examen de ingreso a la Escuela Politécnica Federal Suiza en Zúrich, y aunque sus actuaciones en física y matemáticas fueron excelentes, sus notas en otras áreas estaban por debajo, y él no aprobó el examen. El aspirante a físico tomó cursos adicionales para cerrar la brecha en su conocimiento, y fue admitido en el Politécnico Suizo en 1896, y en 1901 recibió su diploma para enseñar física y matemáticas.
Sin embargo, Einstein no pudo encontrar un puesto de profesor y comenzó a trabajar en una oficina de patentes de Berna en 1901, según su biografía del Premio Nobel. Fue allí donde, entre el análisis de las solicitudes de patentes, desarrolló su trabajo en relatividad especial y otras áreas de la física que más tarde lo hicieron famoso.
Einstein se casó con Mileva Maric, un antiguo amor suyo de Zúrich, en 1903. Sus hijos, Hans Albert y Eduard, nacieron en 1904 y 1910. (Se desconoce el destino de un hijo que les nació en 1902 antes de su matrimonio, Lieserl). .) Einstein se divorció de Maric en 1919 y poco después se casó con Elsa Löwenthal. Löwenthal murió en 1933.
Carreras sobresalientes
La carrera de Einstein lo envió a múltiples países. Obtuvo su doctorado en la Universidad de Zúrich en 1905, y posteriormente asumió puestos de profesor en Zúrich (1909), Praga (1911) y Zúrich nuevamente (1912). Luego, se mudó a Berlín para convertirse en director del Instituto Físico Kaiser Wilhelm y profesor de la Universidad de Berlín (1914). También se convirtió en ciudadano alemán.
UNA validación importante del trabajo de Einstein Llegó en 1919, cuando Sir Arthur Eddington, secretario de la Royal Astronomical Society, dirigió una expedición a África que midió la posición de las estrellas durante un eclipse solar total. El grupo descubrió que la posición de las estrellas cambió debido a la inclinación de la luz alrededor del sol. (En 2008, una producción de BBC / HBO dramatizó la historia en "Einstein y Eddington").
Einstein permaneció en Alemania hasta 1933, cuando el dictador Adolf Hitler subió al poder. Luego, el físico renunció a su ciudadanía alemana y se mudó a los Estados Unidos para convertirse en profesor de física teórica en Princeton. Se convirtió en ciudadano estadounidense en 1940 y se retiró en 1945.
Einstein permaneció activo en la comunidad de física a lo largo de sus últimos años. En 1939, él famoso escribió una carta al presidente Franklin D. Roosevelt advirtiendo que el uranio podría usarse para una bomba atómica.
Al final de la vida de Einstein, participó en una serie de debates privados con el físico Niels Bohr sobre el validez de la teoría cuántica. Las teorías de Bohr celebraron el día, y Einstein más tarde incorporó la teoría cuántica en sus propios cálculos.
El cerebro de Einstein
Einstein murió de un aneurisma aórtico el 18 de abril de 1955. Un vaso sanguíneo estalló cerca de su corazón, según el Museo Americano de Historia Natural (AMNH). Cuando se le preguntó si quería someterse a una cirugía, Einstein se negó. "Quiero ir cuando quiera ir", dijo. "No tiene gusto prolongar la vida artificialmente. He hecho mi parte; es hora de irme. Lo haré con elegancia".
El cuerpo de Einstein, la mayor parte de todos modos, fue incinerado; sus cenizas se extendieron en un lugar no revelado, según la AMNH. Sin embargo, un médico del Hospital Princeton, Thomas Harvey, realizó una autopsia, aparentemente sin permiso, y le extirpó el cerebro y los globos oculares de Einstein, según Matt Blitz, quien escribió sobre el cerebro de Einstein en una columna de 2015 para Hoy me enteré.
Harvey cortó cientos de finas secciones de tejido cerebral para colocarlas en portaobjetos de microscopio y tomó 14 fotos del cerebro desde varios ángulos. Se llevó el tejido cerebral, las diapositivas y las imágenes con él cuando se mudó a Wichita, Kansas, donde era supervisor médico en un laboratorio de pruebas biológicas. [Galería de imágenes: El cerebro de Einstein]
Durante los siguientes 30 años, Harvey envió algunas diapositivas a otros investigadores que las solicitaron, pero mantuvo el resto del cerebro en dos frascos de vidrio, a veces en una caja de sidra debajo de un enfriador de cerveza. La historia del cerebro de Einstein fue en gran parte olvidada hasta 1985, cuando Harvey y sus colegas publicaron los resultados de su estudio en la revista. Neurología Experimental..
Harvey reprobó un examen de competencia en 1988 y su licencia médica fue revocada, escribió Blitz. Harvey finalmente donó el cerebro al Hospital Princeton, donde el viaje del cerebro había comenzado. Harvey murió en 2007.Piezas del cerebro de Einstein. ahora están en el Museo Mütter en Filadelfia.
Lo que encontraron los estudios
Los autores del estudio de Harvey de 1985 informaron que el cerebro de Einstein tenía una mayor cantidad de células gliales (las que apoyan y aíslan el sistema nervioso) por neuronas (células nerviosas) que otros cerebros que examinaron. Llegaron a la conclusión de que podría indicar que las neuronas tenían una mayor necesidad metabólica; en otras palabras, las células cerebrales de Einstein necesitaban y usaban más energía, lo que podría haber sido la razón por la que tenía habilidades de pensamiento y habilidades conceptuales tan avanzadas.
Sin embargo, otros investigadores han señalado algunos problemas con ese estudio, según Eric H. Chudler, neurocientífico de la Universidad de Washington. Primero, por ejemplo, los otros cerebros utilizados en el estudio eran todos más jóvenes que el cerebro de Einstein. En segundo lugar, el "grupo experimental" tenía un solo sujeto: Einstein. Se necesitan estudios adicionales para ver si estas diferencias anatómicas se encuentran en otras personas. Y tercero, solo se estudió una pequeña parte del cerebro de Einstein.
Otro estudio, publicado en 1996 en la revista. Cartas de neurociencia, descubrieron que el cerebro de Einstein pesaba solo 1.230 gramos, que es menos que el cerebro masculino adulto promedio (aproximadamente 1.400 g). Además, la corteza cerebral del científico era más delgada que la de cinco cerebros de control, pero la densidad de las neuronas era más alta.
Un estudio publicado en 2012 en la revista Brain reveló que el cerebro de Einstein tenía plegado extra en la materia gris, el sitio del pensamiento consciente. En particular, los lóbulos frontales, regiones ligadas al pensamiento y la planificación abstractos, tenían un plegamiento inusualmente elaborado.
El legado científico de Einstein
El legado de Einstein en física es significativo. Estos son algunos de los principios científicos clave que fue pionero:
Teoría de la relatividad especial.: Einstein demostró que las leyes físicas son idénticas para todos los observadores, siempre que no estén bajo aceleración. sin embargo, el velocidad de la luz en el vacío es siempre el mismo, no importa a qué velocidad viaja el observador. Este trabajo lo llevó a darse cuenta de que el espacio y el tiempo están vinculados a lo que ahora llamamos espacio-tiempo. Entonces, un evento visto por un observador también puede ser visto en otro momento por otro observador.
Teoría de la relatividad general.: Esta fue una reformulación de la ley de la gravedad. En el 1600, Newton formuló tres leyes de movimiento, entre ellas esbozar cómo funciona la gravedad entre dos cuerpos. La fuerza entre ellos depende de cuán masivo es cada objeto y qué tan separados están los objetos. Einstein determinó que al pensar en el espacio-tiempo, un objeto masivo causa una distorsión en el espacio-tiempo (como poner una pelota pesada en un trampolín). La gravedad se ejerce cuando otros objetos caen en el "pozo" creado por la distorsión en el espacio-tiempo, como una canica que rueda hacia la bola grande. La relatividad general pasó una prueba importante reciente en 2019 en un experimento involucrando un agujero negro supermasivo En el centro de la Vía Láctea.
Efecto fotoeléctrico: El trabajo de Einstein en 1905 propuso que la luz debería considerarse una corriente de partículas (fotones) en lugar de una sola onda, como se pensaba comúnmente en ese momento. Su trabajo ayudó a descifrar resultados curiosos que los científicos antes no podían explicar.
Teoría de campo unificada: Einstein pasó gran parte de sus últimos años tratando de fusionar los campos del electromagnetismo y la gravedad. No tuvo éxito, pero puede haberse adelantado a su tiempo. Otros físicos todavía están trabajando en este problema.
El legado de Einstein para la astronomía
Hay muchas aplicaciones del trabajo de Einstein, pero estas son algunas de las más notables en astronomía:
Ondas gravitacionales: En 2016, el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) detectó ondas espacio-temporales, también conocidas como ondas gravitacionales - Eso ocurrió después de que los agujeros negros chocaron a unos 1.400 millones de años luz de la Tierra. LIGO también realizó una detección inicial de ondas gravitacionales en 2015, un siglo después de que Einstein predijera que existían estas ondas. Las ondas son una faceta de la teoría de la relatividad general de Einstein.
Órbita de mercurio: Mercurio es un pequeño planeta que orbita cerca de un objeto muy masivo en relación con su tamaño: el sol. Su órbita no se pudo entender hasta que la relatividad general mostró que la curvatura del espacio-tiempo está afectando los movimientos de Mercurio y cambiando su órbita. Existe una pequeña posibilidad de que durante miles de millones de años, Mercurio pueda ser expulsado de nuestro sistema solar debido a estos cambios (con una posibilidad aún menor de que pueda chocar con la Tierra).
Lentes gravitacionales: Este es un fenómeno por el cual un objeto masivo (como un cúmulo de galaxias o un agujero negro) dobla la luz a su alrededor. Los astrónomos que miran esa región a través de un telescopio pueden ver objetos directamente detrás del objeto masivo, debido a que la luz se dobla. Un famoso ejemplo de esto es la Cruz de Einstein, un quásar en el constelación de Pegaso: Una galaxia a unos 400 millones de años luz de distancia dobla la luz del quásar para que aparezca cuatro veces alrededor de la galaxia.
Agujeros negros: En abril de 2019, el telescopio Event Horizon mostró el primer imágenes de un agujero negro. Las fotos nuevamente confirmaron varias facetas de la relatividad general, incluido no solo que existen agujeros negros, sino también que tienen un horizonte de eventos circular, un punto en el que nada puede escapar, ni siquiera la luz.
Recursos adicionales:
- Encuentra respuestas a preguntas frecuentes sobre Albert Einstein en el sitio web del Premio Nobel.
- Hojee las versiones digitalizadas de Manuscritos publicados y no publicados de Einstein en Einstein Archives Online.
- Aprender acerca El memorial de Einstein en el edificio de la Academia Nacional de Ciencias en Washington, D.C.
