Biografía y Trabajo de un "Genio"

Albert Einstein

"No te preocupes por tus problemas con las matemáticas; te aseguro que los míos son mucho mayores".

A. Einstein, en una carta a una niña de nueve años.

Nació: 14 de Marzo de 1879 en Ulm, Alemania

Falleció: 18 de Abril de 1955 en Princeton, New Jersey, USA

Hijo de un industrial germano-judío, hubo poco en su niñez que presagiara las notables alturas que alcanzaría. Era tímido y callado, y rara vez lo aceptaban en los juegos de sus compañeros. En la escuela, no se distinguió, no le gustó el estudio de los idiomas y de la mayoría de las otras asignaturas, y le disgustaba preparar sus lecciones. Detestaba los métodos formales, regimentados, de aprendizaje de memoria y recitación, que estaban en boga en las escuelas alemanas de esa época.
Sin embargo, inclusive de niño Alberto Einstein tenía una mente inquieta, inquisitiva para los temas que le interesaban. A los cinco años de edad lo fascinó una brújula de su padre y acosaba a éste y a su tío Jake con incesantes preguntas acerca de ella. Las respuestas sobre el magnetismo y la gravitación eran conceptos que lo tenían en vela durante las noches, cuando trataba de descifrar su significado.
Sus conocimientos de matemáticas excedían con mucho a lo que sabían sus maestros en la escuela alemana. Eso sólo sirvió para aumentar sus dificultades en ella, pues le guardaban resentimiento. Por último, se le pidió que abandonara el colegio, debido a que no se apegaba a los reglamentos. Decidió ingresar a la Academia Politécnica de Zurich, Suiza. Cuando fue admitido allí, por fin encontró una atmósfera amable y la libertad para dedicarse a las matemáticas y la física. Para descansar, le gustaba tocar el violín y, ocasionalmente, asistir a la ópera.
El negocio de su padre no prosperaba, y a Alberto no le interesaba hacer una carrera en los negocios. Intentó la enseñanza para ganarse la vida, más no tuvo éxito, pues su talento armonizaba más con las investigaciones que con las clases desde la cátedra. Ya para entonces, Alberto Einstein se había casado y tenía dos hijos que sostener. Por fortuna pudo obtener un puesto de empleado en la oficina suiza de patentes. Aunque este puesto era muy tedioso en muchos aspectos, le permitió continuar sus estudios particulares para obtener el doctorado y escribir algunos ensayos científicos. En 1905, cuando todavía trabajaba en la oficina de patentes, publicó una primera versión de la teoría de la relatividad que habría de llamar la atención de todo el mundo científico.
En 1910 aceptó una cátedra en la Universidad Alemana de Praga. En 1912 volvió como profesor a la Academia Politécnica de Zurich donde, no hacía muchos años, no había podido aprobar el examen de admisión y se le había negado el puesto más humilde de enseñanza. En 1914 aceptó una cátedra en la Academia Prusiana de Ciencias, donde se le permitió dedicar todo su tiempo a las investigaciones y donde podía disponer del equipo necesario y la ayuda de distinguidos hombres de ciencia. Se quedó allí veinte años.
Durante la Primera Guerra Mundial, su situación fue difícil. Como en sus días de estudiante se había hecho ciudadano Suizo y era pacifista, se negó a ayudar a Alemania en su esfuerzo bélico, por lo incurrió en la enemistad de varios distinguidos alemanes. Expresó abiertamente su actitud diciendo: "Esta guerra es una depravación y un crimen salvaje. Preferiría que me descuartizaran antes que participar en cosa tan abominable". Durante la guerra, se interesó profundamente en el predicamento del pueblo judío y apoyó el movimiento para darle una patria en Palestina.
Pasaron rápidamente los años y cambió la política alemana, y en 1932, cuando Einstein visitaba los Estados Unidos, Hitler subió al poder en Alemania. Einstein no se dejó engañar por los siniestros procedimientos raciales y políticos que comprendían el uso de los científicos alemanes para conquistar el mundo. Cuando renunció a su puesto en la Universidad de Berlín, Hitler puso precio su cabeza. Entonces, Einstein aceptó un puesto de investigador en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, diciendo : "Sólo me quedaré en un país en que predominen la libertad política, la tolerancia y la igualdad de todos los ciudadanos ante la ley. En la actualidad, no existen dichas condiciones en Alemania".
Se hizo ciudadano norteamericano en 1934. En 1939, a solicitud de varios notables hombres de ciencia, aunque seguía siendo pacifista de corazón, escribió una famosa carta el presidente Roosevelt advirtiendo las posibilidades científicas de crear una bomba atómica. La decisión de Roosevelt de seguir el consejo de Einstein y sus colaboradores condujo a la construcción de esta arma fantásticamente destructora. Después de la Segunda Guerra Mundial, Alberto Einstein fue un ferviente abogado de la paz del mundo mediante el desarme y el gobierno mundial.
Así, a pesar de sus grandes proezas científicas, el tímido, comprensivo y franco adolescente, Alberto Einstein, no había cambiado en la edad adulta. Aborrecía la ostentación y las riquezas materiales, aduciendo: "Estoy absolutamente convencido que ninguna riqueza del mundo puede ayudar a que progrese la humanidad...El mundo necesita paz permanente y buena voluntad perdurable".
Cuando recorrió el mundo, quedó asombrado al ver la degradación y la pobreza de las masas en muchos países. Se negó a caminar en un rickshaw, pues no estaba dispuesto a ser arrastrado por otro ser humano. Una vez, cuando lo invitaron a visitar a la reina de Bélgica, se bajó del tren y caminó hasta el palacio llevando una maleta y su violín, sin que nadie lo reconociera, mientras la limosina y el comité de recepción lo esperaban en la estación. Como la reina le preguntara por qué no había usado la limosina, respondió: "Era muy agradable caminar, majestad".
Y no debemos olvidarnos de Alberto Einstein de Princeton que charlaba informalmente con sus vecinos acerca de sus hijos, sus calificaciones en la escuela y sus enfermedades; que se sometía con paciencia y buen humor a los reporteros de los grandes periódicos y las pequeñas publicaciones estudiantiles; que vestía un viejo suéter y knickers, y fumaba pipa.

TRABAJO DE EINSTEIN EN LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD

La inspiración para la teoría de la relatividad de Einstein fue un experimento realizado por dos hombres de ciencia norteamericanos, Michelson y Morley, quienes procuraron en vano medir el aumento de velocidad de un rayo de luz cuando viaja en la misma dirección que el movimiento de la tierra alrededor del sol, en comparación con su velocidad cuando se mueve en ángulo recto con la dirección orbital. Según su razonamiento, el rayo de luz que iba en la dirección del movimiento de la tierra se movería más rápidamente, del mismo modo que un nadador que va corriente abajo se mueve con mayor rapidez. Sin embargo, la velocidad de la luz fue la misma en ambas direcciones, y los dos hombres de ciencia creyeron que su experimento había fracasado.
Einstein tomó este estudio y razonó que no habían fracasado: la velocidad de la luz es la única magnitud que siempre se mantiene constante. Pero todo lo demás, declaró Einstein, es relativo; todo lo que está sobre la tierra y el universo se encuentra en movimiento constante; desde los diminutos electrones que forman las sustancias sólidas hasta los planetas y las estrellas mismas. Se acepta comúnmente la idea de la relatividad con respecto a los objetos que conocemos. Para un pigmeo, un hombre de un metro y medio de estatura parece muy alto; sin embargo, a ese mismo hombre se le considera de estatura demasiada reducida para jugar en un equipo profesional de basquetbol. Einstein aplicó esta idea de la relatividad a las relaciones en el mundo de la ciencia. En un cruce de ferrocarril, un hombre ve un tren que pasa a cien kilómetros por hora. Si el mismo hombre pudiera estar en la Luna y ver el tren y la tierra por el telescopio, el tren parecería estarse moviendo lentamente, debido a que sus cien kilómetros por hora son insignificantes cuando se comparan con el movimiento relativo entre la Luna y la Tierra. Para Newton, el tiempo era tan constante e invariable como una regla. Einstein demostró que el tiempo era una variable, una cuarta dimensión, que debía agregarse a las tres dimensiones comúnmente aceptadas del espacio. El tiempo depende del movimiento o la velocidad. Al acercarse uno a la velocidad de la luz, el tiempo se torna más lento. Si pudiera uno alejarse de la tierra a la velocidad de la luz, el tiempo no cambiaría nunca. Dicho más sencillamente, el tiempo varía según el lugar en que se encuentre uno. Un año en el planeta Júpiter es más largo que un año en la tierra, debido a que Júpiter necesita más tiempo para girar alrededor del sol.
La teoría de Einstein cambió inclusive el concepto de la regla como norma fija de medición.
Explicó que, para un observador, parecen acortarse dos trenes que se acercan uno al otro a gran velocidad; así pues, una regla que se mueve a gran velocidad parecería acortarse cada vez más al acercarse su velocidad a la de la luz. Otro punto importante en la teoría de la relatividad de Einstein es el de que también el peso de un cuerpo depende de la velocidad.
Cuando aumenta la velocidad de un objeto, se vuelve más pesado. Este cambio de peso no es muy grande hasta que se alcanza la velocidad de la luz.
Los diversos elementos de las teorías de Einstein fueron determinados mediante la cuidadosa lógica y complicadas fórmulas matemáticas que pertenecen al reino de las matemáticas puras; sin embargo, al mejorar los aparatos experimentales de la ciencia, se encontró que sus teorías eran asombrosamente exactas cuando se sometieron a la prueba de la experimentación práctica.
Einstein, declaró que no hay una fuerza absoluta de gravedad que atraiga los objetos, como había sostenido Newton. Por el contrario, cada masa tiene dentro de ella una fuerza que está en proporción con su masa, la cual atrae los objetos. esta fuerza de atracción de las masas es responsable también de la curvatura del universo y de las variaciones en la s órbitas de los cuerpos celestes. Con esa teoría, propuso la idea de que la distancia más corta entre dos puntos no es una línea recta, sino curva. Así, por ejemplo, los aeroplanos que vuelan de Nueva York a Londres por la línea más corta, no siguen una trayectoria recta, sino la curva de un gran círculo: la tierra.

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Formulacion y concideraciones generales

Matemáticamente, Einstein modelizó la geometría del espacio-tiempo por una variedad pseudoriemanniana y sus ecuaciones de campo establecen que la curvatura seccional de esta variedad en un punto está relacionada directamente con el tensor de energía en dicho punto.

Dicho tensor es una medida de la densidad de materia y energía. La curvatura le dice a la materia como moverse, y de forma recíproca la materia le dice al espacio como curvarse. La ecuación de campo posible no es única, habiendo posibilidad de otros modelos sin contradecir la observación. La relatividad general se distingue de otras teorías de la gravedad por la simplicidad de acoplamiento entre materia y curvatura.

Aunque todavía no existe una teoría cuántica de la gravedad que incorpore tanto a la mecánica cuántica como a la teoría de la Relatividad General y que proponga una ecuación de campo gravitatorio que sustituya a la de Einstein, pocos físicos dudan que una teoría cuántica de la gravedad pondrá a la relatividad general en el límite apropiado, así como la relatividad general predice la ley de la gravedad en el límite no relativista.