Biografía
Físico alemán nacionalizado estadounidense, premiado con un Nobel,
famoso por ser el autor de las teorías general y restringida de la relatividad
y por sus hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz. Es probablemente
el científico más conocido del siglo XX. Nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm, Württemberg, Alemania y pasó su
juventud en Munich, donde su familia poseía un pequeño taller de máquinas
eléctricas. Ya desde muy joven mostraba una curiosidad excepcional por la
naturaleza y una capacidad notable para entender los conceptos matemáticos más
complejos. A los doce años ya conocía la geometría de Euclides. A la edad de 15
años, cuando su familia se trasladó a Milán, Italia, a causa de sucesivos
fracasos en los negocios, Einstein abandonó la escuela. Pasó un año con sus
padres en Milán y viajó a Suiza, donde terminó los estudios secundarios, e
ingresó en el Instituto Politécnico Nacional de Zurich. Durante dos años
Einstein trabajó dando clases particulares y de profesor suplente. En 1902
consiguió un trabajo estable como examinador en la Oficina Suiza de Patentes en
Berna. Murió 18 de abril de 1955 en Princeton, New Jersey, EE.UU.
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Nacimiento
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14 de marzo de 1879 Ulm, Imperio
alemán
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Fallecimiento
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18 de abril de 1955(76 años)
Princeton, Estados
Unidos
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Residencia
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Alemania, Italia, Suiza,Imperio Austrohúngaro(actual República Checa),EE. UU.
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Nacionalidad
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Alemán (1879-96)
Apátrida (1896-1901)
Suizo (1901-55)
Austríaco (1911-12)
Alemán (1914-19)
Alemán (1919-33)
Estadounidense(1940-55)
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Campo
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Física
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Instituciones
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Oficina de Patentes Suiza
Universidad de Zúrich
Universidad Carolina
Instituto Kaiser Wilhelm
Universidad de Leiden
Institute for Advanced Study
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Alma máter
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Escuela Politécnica Federal de
Zúrich
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Conocido por
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Teoría de la Relatividadque engloba a la teoría de la relatividad general y
a la Teoría de la relatividad especial
Movimiento browniano
Efecto fotoeléctrico
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Premios
destacados
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Premio Nobel de Física (1921)
Medalla
Copley (1925)
Medalla Max Planck(1929)
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Cónyuge
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Mileva
Marić (1903-1919, div. Separados desde 1914)
Elsa
Einstein (1919-1936)
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Hijos
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Lieserl (1902-¿1903?)
Dada en adopción
Hans Albert (1904-1973)
Eduard
"Tete" (1910-1965)
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Padres
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Hermann Einstein (1847-1902)
Pauline Koch (1858-1920)
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Teoría de la Relatividad
Teoría
de la Relatividad que engloba a la teoría de la relatividad general y a la
Teoría de la relatividad especial,Movimiento browniano,Efecto fotoeléctrico
incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como a la de relatividad general, formuladas por Albert
Einstein a principios
del siglo XX,
que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.
La teoría de
la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento
de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias,
en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una
reformulación de las leyes del movimiento.
La teoría de
la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que
reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella paracampos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La
teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos
gravitatorios.
No fue hasta
el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos
originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de
Ciencias, aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito
contiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fue
donado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración
La teoría general de la relatividad o relatividad general
La teoría general de la relatividad o relatividad general es
una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia
generales, publicada por Albert
Einsteinen 1915 y 1916.
El nombre de
la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad.
Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son elPrincipio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma
realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.
La intuición
básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir
experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la
relatividad permitió también reformular el campo de la cosmología.
La Teoría de la relatividad especial
La Teoría de la relatividad especial, también llamada Teoría de la relatividad restringida, es una teoría de la física
publicada en 1905 por Albert
Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en
el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuencias
del principio de relatividad de Galileo, según
el cual cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial,
se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.
La Teoría de
la relatividad especial estableció nuevas ecuaciones que facilitan pasar de un
sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen
a fenómenos que chocan con el sentido común, siendo uno de los más asombrosos y
más famosos la llamada paradoja de los gemelos.
La
relatividad especial tuvo también un impacto en la filosofía,
eliminando toda posibilidad de existencia de un tiempo y de un espacio absoluto
en el conjunto del universo.
El movimiento browniano
El movimiento browniano es
el movimiento aleatorio que se observa en algunas partículas microscópicas que
se hallan en un medio fluido (por ejemplo, polen en una gota de agua). Recibe
su nombre en honor al escocés Robert Brown,
biólogo y botánico que descubrió este fenómeno en 1827 y observó que pequeñas
partículas de polen se desplazaban en movimientos aleatorios sin razón
aparente. En 1785, el mismo fenómeno
había sido descrito por Jan
Ingenhousz sobre
partículas de carbón en alcohol.
El
movimiento estocástico de estas partículas se debe a que su superficie es
bombardeada incesantemente por las moléculas (átomos) del fluido sometidas a una
agitación térmica.
Este
bombardeo a escala atómica no es siempre completamente uniforme y sufre
variaciones estadísticas importantes. Así, la presión ejercida sobre los lados puede variar
ligeramente con el tiempo, y así se genera el movimiento observado.
Tanto la difusión como
la ósmosis se basan en el movimiento browniano.
La
descripción matemática del fenómeno fue elaborada por Albert
Einstein y constituye
el primero de sus artículos del que, en la obra de Einstein, se considera el Annus
Mirabilis("año maravilloso", en latín), 1905. La teoría de
Einstein demostraba la teoría atómica, todavía en disputa a principios
del siglo XX, e iniciaba el campo de la física estadística.
El efecto fotoeléctrico
El efecto fotoeléctrico consiste en
la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz
visible o ultravioleta, en general).A
veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la
materia:
·
Fotoconductividad:
es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada
por la luz. Descubierta por Willoughby
Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
·
Efecto fotovoltaico: transformación
parcial de la energía lumínica en energía eléctrica. La primera célula solar
fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por
selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto
fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al observar
que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza
distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en
la oscuridad. La explicación teórica fue hecha por Albert
Einstein, quien publicó en 1905 el revolucionario artículo
“Heurística de la generación y conversión de la luz”, basando su formulación de
la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre loscuantos de Max Planck.
Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez
años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta,
para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan
fueran condecorados con premios Nobel en 1921 y 1923,
respectivamente.
Se podría
decir que el efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el efecto
fotoeléctrico indica que los fotones pueden transferir energía a los
electrones. Los rayos X (no se sabía la naturaleza de su radiación, de ahí la
incógnita "X") son la transformación en un fotón de toda o parte de
la energía cinética de un electrón en movimiento. Esto se descubrió casualmente
antes de que se dieran a conocer los trabajos de Planck y Einstein
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