Albert Einstein
De Viquip??dia
 |
| Premi Nobel de F??sica (1921) |
Albert Einstein ( Ulm, Alemanya 1879 - Princeton, EUA 1955 ) fou un f??sic alemany, nacionalitzat posteriorment su??s i nord-americ??, guardonat l'any 1921 amb el Premi Nobel de F??sica per la seva explicaci?? de l'efecte fotoel??ctric.
Einstein ??s el primer a postular la teoria de la relativitat, que va deduir de l'electrodin??mica de James Clerk Maxwell. Si b?? es considera, popularment, que va posar les bases de la utilitzaci?? de l'energia at??mica i la fabricaci?? de l'bomba at??mica, la veritat ??s que la seva aportaci?? es redueix a la publicaci?? de la c??lebre f??rmula E=mc??, d'equival??ncia entre la massa, en rep??s, i l'energia, i a la signatura d'una carta, a petici?? de Leo Szilard, dirigida al president Franklin Delano Roosevelt en la que es recomanava la investigaci?? sobre armes nuclears.
Taula de continguts |
[edita] Biografia
Einstein va n??ixer a Ulm (Baden-W??rttemberg) el 14 de mar?? de 1879. Va cr??ixer a Munic i m??s tard a It??lia.
Encara que arribaria a ser un dels m??s importants f??sics te??rics, un mestre va dir al seu pare: ???Mai far?? res de profit???. Interessat en matem??tiques als 12 anys, va interessar-se als 15 per l'??lgebra i la geometria i finalment pel c??lcul infinitesimal. I tot i havent-se graduat a l'Escola Polit??cnica Federal de Zuric l'any 1900 com a professor de matem??tiques i f??sica, no va poder obtenir una pla??a a la universitat. L'any 1896 renunci?? a la seva ciutadania alemanya per aconseguir la nacionalitat su??ssa l'any 1901. Sense poder accedir a la universitat cerc?? una feina temporal a Berna i posteriorment una d'indefinida a l'Oficina de Patents su??sses l'any 1904.
El 1895 als 16 anys escriu el seu primer assaig cient??fic: Sobre la investigaci?? de l'estat de l'??ter en un camp magn??tic. Segu?? la formaci?? superior a Su??ssa, a l'ETHZ. All?? conegu?? als seus companys d'estudis: Marcel Grossman i Mileva Mari?? (amb la qual es casaria), i Michele A. Besso, un enginyer su??s que despr??s seria el seu millor amic. Es va doctorar el 1905, al ETH (com era conegut el Eidgen??ssische Technische Hochschule de Zuric) iniciant llavors els seus primers estudis te??rics en tres articles importants: el primer, on explica l'efecte fotoel??ctric; el segon introdueix la teoria de la relativitat restringida, i al darrer hi explica el moviment browni??.
El 1914, just abans de la Primera Guerra Mundial, torna a Alemanya i s'estableix a Berl??n un bon nombre d'anys. El seu pacifisme i activitats pol??tiques per??, especialment, els seus or??gens jueus, irritaven als nacionalistes alemanys, iniciant-se aix?? una campanya de descr??dit contra ell i les seves teories.
Amb l'arribada al poder d'Adolf Hitler l'any 1933 fou acusat pel r??gim nazi de crear una "F??sica jueva" en contraposici?? de la "F??sica alemanya" o "F??sica ??ria", arribant a patir atacs de f??sics tant importants com Johannes Stark i Philipp Lenard. Aquell mateix any abandon?? Alemanya per establir-se als Estats Units, aconseguint la nacionalitat nord-americana l'any 1940.
Albert Einstein mor?? a Princeton, estat nord-americ?? de Nova Jersey el 18 d'abril de 1955.
[edita] Traject??ria cient??fica
[edita] Els articles de 1905
El 1905 va finalitzar el seu doctorat presentant una tesi titulada Una nova determinaci?? de les dimensions moleculars. Aquest mateix any va escriure quatre articles fonamentals sobre la f??sica a petita i gran escala. En ells explicava el moviment browni??, l'efecte fotoel??ctric i desenvolupava la relativitat especial i l'equival??ncia massa-energia. El treball d'Einstein sobre l'efecte fotoel??ctric li proporcionaria el Premi Nobel de F??sica l'any 1921.
Aquests articles van ser enviats a la revista "Annalen der Physik" i s??n coneguts generalment com els articles del "Annus Mirabilis" (del Llat??: Any extraordinari).
[edita] Moviment browni??
El primer dels seus articles de 1905, titulat Sobre el moviment requerit per la teoria cin??tica molecular de la calor de petites part??cules suspeses en un l??quid estacionari, cobria els seus estudis sobre el moviment browni??.
L'article explicava el fenomen fent ??s de les estad??stiques del moviment t??rmic dels ??toms individuals que formen un fluid. El moviment browni?? havia desconcertat a la comunitat cient??fica des del seu descobriment per Robert Brown l'any 1827. L'explicaci?? d'Einstein proporcionava una evid??ncia experimental incontestable sobre l'exist??ncia real dels ??toms. L'article tamb?? aportava un fort impuls a la mec??nica estad??stica i la teoria cin??tica dels fluids, dos camps que en aquella ??poca romanien controvertits.
Abans d'aquest treball els ??toms es consideraven un concepte ??til en f??sica i qu??mica, per?? la majoria dels cient??fics no es posaven d'acord sobre la seva exist??ncia real. L'article d'Einstein sobre el moviment at??mic lliurava als experimentalistes un m??tode senzill per a contar ??toms mirant a trav??s d'un microscopi ordinari.
El f??sic alemany Wilhelm Ostwald, un dels l??ders de l'escola antiat??mica, va comunicar a Arnold Sommerfeld que havia estat transformat en un creient en els ??toms per l'explicaci?? d'Einstein sobre el moviment browni??.
[edita] Efecte fotoel??ctric
El segon article es titulava Un punt de vista heur??stic sobre la producci?? i transformaci?? de llum. En ell Einstein proposava la idea de "qu??ntum" de llum, ara anomenat fot??, i mostrava com es podia utilitzar aquest concepte per a explicar l'efecte fotoel??ctric.
La teoria dels qu??ntums de llum va ser un fort indici de la dualitat ona-corpuscle i que els sistemes f??sics poden mostrar tant propietats ondulat??ries com corpusculars. Aquest article va constituir un dels pilars b??sics de la mec??nica qu??ntica. Una explicaci?? completa de l'efecte fotoel??ctric solament va poder ser elaborada quan la teoria qu??ntica va estar m??s avan??ada. Per aquest treball, i per les seves contribucions a la f??sica te??rica, Einstein va rebre el Premi Nobel de F??sica l'any 1921.
[edita] Relativitat especial
El tercer article d'instein d'aquest any es titulava Zur Elektrodynamik bewegter K??rper (Sobre l'electrodin??mica de cossos en moviment). En aquest article Einstein introdu??a la teoria de la relativitat especial estudiant el moviment dels cossos i l'electromagnetisme en abs??ncia de la for??a de gravetat.
La relativitat especial resolia els problemes oberts per l'experiment de Michelson-Morley en el qual s'havia demostrat que les ones electromagn??tiques que formen la llum es movien en abs??ncia d'un mitj??. La velocitat de la llum ??s, per tant, constant i no relativa al moviment. Ja el 1894 George Fitzgerald havia estudiat aquesta q??esti?? demostrant que l'experiment de Michelson-Morley podia ser explicat si els cossos es contreuen en la direcci?? del seu moviment. De fet, algunes de les equacions fonamentals de l'article d'Einstein havien estat introdu??des anteriorment (1903) per Hendrik Lorentz, f??sic holand??s, donant forma matem??tica a la conjectura de Fitzgerald.
Aquesta famosa publicaci?? est?? q??estionada com a treball original d'Einstein, degut al fet que en ella va ometre citar tota refer??ncia a les idees o conceptes desenvolupades per aquests autors aix?? com els treballs d'Henri Poincar??. En realitat *Einstein desenvolupava la seva teoria d'una manera totalment diferent a aquests autors deduint fets experimentals a partir de principis fonamentals i no donant una explicaci?? fenomenol??gica a observacions desconcertants. El m??rit d'Einstein radicava, per tant, en explicar el succe??t en l'experiment Michelson-Morley com a conseq????ncia final d'una teoria completa i elegant basada en principis fonamentals i no com una explicaci?? ad-hoc o fenomenol??gica d'un fenomen observat.
El seu raonament es va basar en dos axiomes simples: En el primer va reformular el principi de simultane??tat, introdu??t per Galileu Galilei segles abans, pel qual les lleis de la f??sica han de ser invariants per a tots els observadors que es mouen a velocitats constants entre ells, i el segon, que la velocitat de la llum ??s constant per a qualsevol observador. Aquest segon axioma, revolucionari, va m??s enll?? de les conseq????ncies previstes per Lorentz o Poincar?? que simplement relataven un mecanisme per a explicar la ressoluci?? d'uns dels bra??os de l'experiment de Michelson-Morley. Aquest postulat implica que si un centelleig de llum es llan??a al creuar-se dos observadors en moviment relatiu, ambd??s veuran allunyar-se la llum produint un cercle perfecte amb cadascun d'ells al centre. Si a banda i banda dels observadors es pos??s un detector, cap dels observadors es posaria d'acord en quin detector es va activar primer , perdent-se aix?? els conceptes de temps absolut i simultane??tat.
La teoria rep el nom de "teoria especial de la relativitat" o "teoria restringida de la relativitat" per a distingir-la de la Teoria general de la relativitat, que va ser introdu??da per Einstein el 1915 i en la qual es consideren els efectes de la gravetat i l'acceleraci??.
[edita] Equival??ncia massa-energia
El quart article d'aquell any es titulava Ist die Tr??gheit eines K??rpers von seinem Energieinhalt abh??ngig? ("Dep??n la in??rcia d'un cos del seu contingut d'energia?") i mostrava una deducci?? de l'equaci?? de la relativitat que relaciona massa i energia.
En aquest article es deia que "la variaci?? de massa d'un objecte que emet una energia L ??s L/V??", on V era la notaci?? per a la velocitat de la llum usada per Einstein el 1905. Aquesta equaci?? implica que l'energia E d'un cos en rep??s ??s igual a la seva massa m multiplicada per la velocitat de la llum al quadrat: E=mc??.
Mostra com una part??cula amb massa posse??x un tipus d'energia, "energia en rep??s", difrent de les cl??ssiques energia cin??tica i energia potencial. La relaci?? massa-energia s'utilitza comunament per a explicar com es produe??x l'energia nuclear; amidant la massa de nuclis at??mics i dividint pel nombre at??mic es pot calcular l'energia d'enlla?? atrapada en els nuclis at??mics. Paral??lelament, la quantitat d'energia produ??da en la fissi?? d'un nucli at??mic es calcula com la difer??ncia de massa entre el nucli inicial i els productes de la seva desintegraci?? multiplicada per la velocitat de la llum al quadrat.
[edita] Teoria General de la Relativitat
Al novembre de 1915 Einstein va presentar una s??rie de confer??ncies a l'Acad??mia de Ci??ncies de Pr??ssia en les quals va descriure la teoria de la relativitat general. L'??ltima d'aquestes xerrades va concloure amb la presentaci?? de l'equaci?? que reempla??a a la llei de gravetat d'Isaac Newton. En aquesta teoria tots els observadors s??n considerats equivalents i no ??nicament aquells que es mouen amb una velocitat uniforme. La gravetat no ??s ja una for??a o acci?? a dist??ncia, com era en la gravetat de Newton, sin?? una conseq????ncia de la curvatura de l'espai-temps. La teoria proporcionava les bases per a l'estudi de la cosmologia i permetia comprendre caracter??stiques essencials de l'Univers, moltes de les quals no serien descobertes sin?? amb posterioritat a la mort d'Einstein.
La relativitat general va ser obtinguda per Einstein a partir de raonaments matem??tics, experiments hipot??tics Gedanken experiment i rigorosa deducci?? matem??tica sense contar realment amb una base experimental. El principi fonamental de la teoria era el denominat principi d'equival??ncia. A pesar de l'abstracci?? matem??tica de la teoria, les equacions permetien deduir fen??mens comprovables. El 1919 Arthur Eddington va ser capa?? d'amidar, durant un eclipsi, la desviaci?? de la llum d'una estrella passant prop del Sol, una de les prediccions de la relativitat general. Quan es va fer p??blica aquesta confirmaci?? la fama d'Einstein es va incrementar enormement i es va considerar un pas revolucionari en la f??sica. Des de llavors la teoria s'ha verificat en tots i cadascun dels experiments i verificacions realitzats fins al moment.
A pesar de la seva popularitat, o potser precisament per ella, la teoria va comptar amb importants detractors entre la comunitat cient??fica que no podien acceptar una f??sica sense un sistema de refer??ncia absolut.
[edita] Estad??stiques Bose-Einstein
El 1924 Einstein va rebre un article d'un jove f??sic indi, Satyendra Nath Bose, descrivint la llum com un gas de fotons i demanant l'ajuda d'Einstein per a la seva publicaci??. Einstein es va adonar que el mateix tipus d'estad??stiques podien aplicar-se a grups d'??toms i va publicar l'article, conjuntament amb Bose. Les estad??stiques de Bose-Einstein expliquen el comportament de grups de part??cules indistingibles entre si i conegudes com bosons.
[edita] Activitat pol??tica
Albert Einstein va tenir sempre una inclinaci?? cap a la pol??tica i al comprom??s social com a cient??fic, interessant-se profundament per les relacions entre ci??ncia i societat. Va ser cofundador del Partit Liberal Democr??tic Alemany.
Amb l'auge del moviment nacional socialista a Alemanya Einstein va deixar el seu pa??s i es va nacionalizar nord-americ??. En plena Segona Guerra Mundial va donar suport a una iniciativa de Robert Oppenheimer per a iniciar el programa de desenvolupament d'armes nuclears conegut com a Projecte Manhattan, ja que va considerar aquesta l'??nica forma de reduir els governs alemany i japon??s. Einstein, per??, sempre va voler que aquestes armes nuclears no fossin utilitzades.
Al maig de 1949 la revista Monthly Review va publicar a Nova York un article seu sota el t??tol de Per qu?? el socialisme? en el qual reflexiona sobre la hist??ria, les conquestes i les conseq????ncies de l'"anarquia econ??mica de la societat capitalista", article que avui segueix tenint vig??ncia. Cal tenir en compte que Einstein fou un enardit activista pol??tic molt perseguit durant la ca??a de bruixes del senador anticomunista Joseph McCarthy per manifestar opinions de car??cter antimperialistes, encara que es va salvar per aportar grans avan??os cient??fics dels quals el govern nord-americ?? es va valer per a la seva expansi?? armament??stica.
Originari d'una fam??lia jueva assimilada va advocar per la causa sionista, encara que fins el 1947 s'havia mostrat m??s partidari d'un estat com?? entre ??rabs i jueus. L'Estat d'Israel es va crear l'any 1948, quan Chaim Weizmann, el primer president d'Israel i vell amic d'Einstein, va morir l'any 1952, Abba Eban, ambaixador israeli?? als Estats Units, li va oferir la presid??ncia. Einstein va rebutjar l'oferiment dient "Estic profundament commogut per l'oferiment de l'Estat d'Israel i alhora tan entristit que m'??s impossible acceptar-lo".
En els seus ??ltims anys va ser un pacifista conven??ut i es va dedicar a l'establiment d'un ut??pic Govern Mundial que permetria a les nacions treballar juntes i abolir la guerra. En aquesta ??poca va llan??ar el conegut Manifest Russell-Einstein que feia un cridat als cient??fics per a unir-se en favor de la desaparici?? de les armes nuclears. Aquest document va servir d'inspiraci?? per a la posterior fundaci?? de les Confer??ncies Pugwash de Ci??ncia i Afers Mundials que el 1995 foren guardonades amb el Premi Nobel de la Pau.
[edita] Einstein a Barcelona
Einstein va visitar Barcelona entre el 22 i el 28 de febrer de 1923, formant part dels Cursos Monogr??fics d'Alts Estudis i d'Intercanvi organitzats per la Mancomunitat de Catalunya i dirigits per Rafael de Campalans, com a resultat de la invitaci?? del cient??fic catal?? Esteban Terradas i Illa.
[edita] Bibliografia
- Investigaci??n y Ciencia. Edici??n espa??ola de Scientific American. Novembre 2004. Prensa Cient??fica, S. A. Muntaner, 339 pral. 1??. 08021. Barcelona (Espanya).
- A Hombros de Gigantes. Stephen Hawking. 2003. Cr??tica, S. L. Diagonal, 662-664. 08034. Barcelona.
[edita] Enlla??os externs
| Podeu trobar m??s informaci?? en els projectes germans de Wikimedia: |
|
 |
Commons. |
|
|
[{{localurl:Commons:Category:{{{Commonscat}}}|uselang=ca}} Commons]. |
 |
Viccionari. |
 |
Viquidites. |
 |
Viquiesp??cies. |
 |
Viquillibres. |
 |
Viquinot??cies. |
 |
Viquitexts. |
 |
Viquiversitat. |
- (angl??s) P??gina de l'Institut Nobel, Premi Nobel de F??sica 1921
- (alemany) La casa d'Einstein a Berna
- (castell??) Einstein y Barcelona N??mero especial de la revista Quark
- (castell??) El sopar d'Einstein amb Rafael de Campalans, article al Pa??s Universidad
- (castell??) El sopar d'Einstein amb Rafael de Campalans, article al Centro Virtual de Divulgaci??n de las Matem??ticas
