Albert Einstein (1879-1955), precursor de la mecánica cuántica, revolucionó por completo nuestra percepción de la realidad con su teoría de la relatividad general. La teoría de campos unificados, los agujeros de gusano y relojes que se retrasan son sólo algunos de sus estudios reveladores, pero te aseguramos que sus experiencias personales son tan interesantes como sus hallazgos científicos. ¡Acompáñanos a conocer el lado más humano de un físico que ha sido tratado casi como una deidad en esta biografía de Albert Einstein!
Biografía de Albert Einstein resumen
Índice
Un joven prodigioso pero rebelde
El Imperio alemán, que tuvo su origen a finales del siglo XIX, estaba conformado por 27 Estados soberanos, entre los cuales se erigían 4 monarquías. Una de ellas era el reino de Württemberg, lugar en el que el comerciante e ingeniero Hermann Einstein y la pianista Pauline Koch decidieron formar una familia. De esta manera, su primogénito, Albert Einstein, nace el 14 de marzo de 1879 en la ciudad de Ulm.
Los Einstein provenían de antiguos emigrantes judíos asentados en el occidente de Europa desde la Temprana Edad Media. Aun así, sus tradiciones judías no eran muy marcadas, por lo que el pequeño Albert pudo asistir a una primaria católica en Múnich. Por esas fechas, Hermann Einstein y su hermano Jakob —también ingeniero— fundaron una fábrica de equipos eléctricos para proveer a las centrales eléctricas.
El negocio fue bastante fructífero durante los primeros nueve años, pero su rentabilidad acabaría ante la llegada de la corriente alterna a la industria muniqués en 1894. A falta del presupuesto para modificar sus ya descontinuados aparatos de corriente contínua, la familia tuvo que vender la fábrica de Múnich. Posteriormente, viajaron a Pavía (Italia) para probar suerte con la sucursal, la cual pudieron mantener por al menos dos años más.
Mientras sus padres resolvían sus problemas de negocios, Albert Einstein se quedó con unos familiares en Múnich para terminar la secundaria. Con frecuencia se metía en problemas con los profesores al mostrarse abiertamente descontento con el sistema educativo. Él solía llamarlo «un estricto sistema de memorización que aplaca el espíritu de aprendizaje y el pensamiento creativo».
Por esta razón, Albert Einstein prefería estudiar a solas en casa con su tutor, Max Talmud, y —en ocasiones— con su tío Jacob. Gracias a ellos, encontraría su fuerte pasión por las matemáticas a los doce años. Todo empezó cuando Jacob le enseñó la demostración euclidiana del teorema de Pitágoras; como la vio demasiado compleja, probó con diferentes algoritmos del libro de geometría que le regaló su tutor hasta hallar su propia demostración.
Desde joven, Albert Einstein tenía actitudes autodidactas, pues se negaba a usar una fórmula matemática sin entender antes sus aplicaciones lógicas reales. Max Talmud confesó su absoluta impresión cuando, después de regalarle el libro de geometría, en cuestión de meses ya lo tenía resuelto.
Sin dudas, la testarudez era una cualidad bien definida en Albert Einstein. Aunque también fue descrito como un chico solitario y de pocas palabras, la única compañía que disfrutaba por largo tiempo era la de su —irónicamente— parlanchina hermana menor.
Como todo un ciudadano suizo
Transcurría primavera de 1895 cuando los padres de Albert Einstein lo enviaron a continuar sus estudios en Suiza. A pesar de no tener un título de bachiller, el joven Albert se aventuró a hacer una prueba de admisión en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich (ETH Zurich). Si pasaba, podría empezar su carrera de Física a la edad de 16 años.
Einstein realizó el examen de ingreso, y obtuvo excelentes calificaciones en física y matemáticas, pero reprobó botánica y francés. Debido a su impresionante habilidad con los números, el director de la institución le recomendó terminar la secundaria en Argovia y, una vez certificado, intentarlo nuevamente en el ETH Zurich.
Por este motivo, Albert Einstein viajó a Aarau (Argovia) a hospedarse con la familia de un profesor de confianza, Jost Winteler, cuya hija se robaría el corazón del joven Albert. A principios del año siguiente (1896), empezó a hacer los trámites para renunciar a la nacionalidad alemana, supuestamente para evadir el servicio militar obligatorio.
En septiembre, Albert Einstein se gradúa de la secundaria de Argovia con notas sobresalientes y obtiene su certificado de bachiller. La calificación máxima en Suiza era de 6, y tan sólo en tres asignaturas (Arte, Dibujo Técnico y Francés) Einstein sacó menos de 5. Entre éstas, la que más se le dificultó fue el Francés, en la cual obtuvo un suficiente (3).
Ya con 17 años, Albert Einstein se matriculó en el ETH Zurich para obtener su diploma de enseñanza de matemáticas y física. Allí conoce a la que sería su futura esposa, Mileva Marić, la única mujer en la carrera. Para el año 1900 ambos se diplomaron de educadores y también mantenían un romance. Se casan en 1903, y a principios del año siguiente nace su primer hijo dentro del matrimonio, Hans Albert.
Mientras cursaba sus estudios, Albert Einstein ahorraba mensualmente 20 francos de su remesa para pagar la naturalización suiza. En 1901, consigue la nacionalidad, y como todo un ciudadano helvético, es convocado para prestar el servicio militar. El resultado de sus exámenes de reclutamiento fue de «incapacidad» por «várices y transpiración excesiva».
Albert Einstein en la oficina de patentes
Desde su graduación como profesor, Einstein difícilmente encontraba trabajo. No fue sino hasta dos años después que un excompañero del politécnico, Marcel Grossmann, le consiguió empleo en una oficina de patentes de la ciudad de Berna. Allí se desempeñó como examinador técnico asistente, y por sus manos pasaron gran variedad de dispositivos eléctricos.
Como examinador, Albert Einstein constantemente tenía que analizar la sincronización de las señales eléctricas con el tiempo de reacción de los mecanismos. Por lo cual, si bien este trabajo no formaba parte de sus planes iniciales, fue el que sembró su inquietud sobre el comportamiento de la luz en el tiempo y el espacio.
Por aquellos días, Albert Einstein organizó con algunos colegas un grupo de debate científico, en cuyas reuniones discutían y leían sobre física, matemática y filosofía. Uno de los más destacables autores de sus lecturas fue el físico Ernst Mach, artífice de grandes aportes en los campos de la acústica y la óptica.
Para 1903, Albert Einstein ya había publicado algunos artículos sobre termodinámica en la revista líder alemana Annalen der Physik. A su vez, continuó trabajando en su tesis doctoral, que tituló Una nueva determinación de las dimensiones moleculares, de la mano del físico Alfred Kleiner.
La ETH no tuvo permitido otorgar títulos de doctorado hasta 1909. En consecuencia, muchos de sus estudiantes se doctoraron por medio de la Universidad de Zúrich, gracias a un acuerdo entre ambas instituciones. Así fue como Einstein envió su disertación en 1905 y al año siguiente obtuvo su diploma avalado por la Universidad de Zúrich.
1905, el gran annus mirabilis
Desde que, en 1865, James Clerk Maxwell descubrió el electromagnetismo y predijo que la velocidad de la luz era constante e imperturbable, el mundo científico se puso de cabeza buscando una solución newtoniana a este problema. Y es que según Newton, dos observadores que se desplazan a diferentes velocidades deberían medir distintas velocidades de la luz, ya que el tiempo «es absoluto».
Claramente ésto no ocurría en los experimentos reales, en los que la medida de la velocidad de la luz era indiferente del observador. ¿Cómo era posible que diferentes observadores obtuvieran la misma velocidad pero sus medidas de la distancia y el tiempo discreparan? Ahí es cuando entra en escena la teoría de la relatividad especial.
Entre junio y noviembre de 1905, fueron publicados una serie de documentos que cambiarían por completo la percepción de la realidad. El autor era un —hasta entonces— desconocido científico que trabajaba en una oficina de patentes en Suiza.
Este sujeto, de nombre Albert Einstein, propuso con argumentos físicos que el problema se resolvía si abandonábamos la idea de un tiempo y espacio absoluto. Ésto quiere decir que, en un sistema de espacio-tiempo relativo, era totalmente posible que la velocidad de la luz fuera siempre constante. A tal planteamiento lo llamó «la teoría de la relatividad especial».
En el siguiente artículo, Albert Einstein dio a conocer su formulación de la equivalencia masa-energía, la conocida ecuación E=mc². Asimismo, en otro de estos documentos utiliza la teoría cuántica de Max Planck para explicar el efecto fotoeléctrico. Y al mes siguiente aportó a la física estadística al sustentar matemáticamente el ya descubierto movimiento browniano.
Después de la publicación de su último artículo, su nombre se elevó por los cielos inmediatamente. Pero él sabía que le faltaba un «elemento clave» a su obra maestra.
La teoría de la relatividad general
Los siguientes años fueron sucedidos por importantes ofertas como educador en prominentes universidades de Europa Central. Tal es el caso de la Universidad de Berna —donde obtuvo la cátedra de física teórica— y de la Universidad Charles-Ferdinand, Reino de Bohemia (actual República Checa). Albert Einstein también utilizaba sus ratos libres para impartir conferencias sobre el principio de la relatividad y la electrodinámica clásica.
Los reconocimientos continúan en 1913 cuando su buen amigo Max Planck lo nominó miembro de la Academia de Ciencias de Prusia. Y como si fuese una sucesión de eventos, el Imperio Alemán le abre sus puertas con membresías y cátedras de sus mejores universidades y proyectos académicos. Albert Einstein aceptó volver, pero se dice que la razón principal era estar más cerca de Elsa.
En noviembre de 1915, Einstein presenta ante la Academia Prusiana de las Ciencias un artículo sobre sus nuevas ecuaciones de campo de campo gravitatorio. Dichas ecuaciones, en conjunto, son las que conforman la teoría de la relatividad general.
Durante los siete años anteriores, Albert Einstein había estado trabajando sin descanso para responder una pregunta que surgió de su teoría de la relatividad especial: Si no hay nada que pueda viajar más rápido que la luz… ¿cómo puede la gravedad causar un efecto inmediato entre dos cuerpos, sin importar su distancia? Para hacer más corta la historia, su conclusión final fue que la gravedad «no es una fuerza; es el efecto de la deformación del espacio-tiempo».
El célebre Albert Einstein
Otra de las predicciones de la relatividad general era que, como el espacio-tiempo es realmente curvo, la luz también está sometida a sus fluctuaciones. Pero Albert Einstein publicó su teoría en medio del estallido de la Primera Guerra Mundial, así que durante estas fechas el tema quedó olvidado.
Por suerte, el astrónomo y matemático británico Sir Arthur Eddington fue uno de los primeros en enterarse sobre la teoría de la relatividad. También fue uno de los pocos que logró comprenderla a la perfección. Por tal razón, ya finalizada la guerra, organizó dos expediciones para observar un eclipse solar desde África y Brasil en 1919. Los resultados fueron impactantes. En efecto, la masa del sol desviaba la luz de algunas estrellas, ocasionando que su posición no fuera realmente la que veíamos.
En noviembre del mismo año, la Royal Astronomical Society y la Royal Society organizaron una larga junta para discutir sobre el tema. Poco después, el diario británico The Times publicó una columna de primera plana titulada «Revolución científica – Nueva teoría del universo – Ideas Newtonianas derrocadas». En 1922, Albert Einstein recibe el Premio Nobel de Física «por su contribución a la física teórica y su descubrimiento del efecto fotoeléctrico».
Entre 1921 y 1923 Albert Einstein viajó por el mundo junto a su nueva esposa, Elsa, dictando conferencias y conociendo a celebridades, dirigentes políticos y destacados académicos de la época. Visitó la Casa Blanca acompañado de los líderes de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. Posteriormente —y después de una corto viaje a Londres— conoció la cultura asiática.
En Japón fue recibido por los emperadores del Palacio Imperial. En España, el Rey Alfonso XIII le entregó un diploma y lo nombró miembro de la Academia Española de Ciencias. Asimismo, fue nombrado miembro extranjero de la Royal Society y de la Real Academia Holandesa de Artes y Ciencias.
A finales de 1930 Albert Einstein realiza una segunda visita a Estados Unidos. El plan inicial era quedarse por dos meses para participar en un proyecto de investigación. No obstante, su visita se extendió por unos años más, ya que —confesó él mismo— le agradaba «la personalidad amigable y enérgica de los estadounidenses». Einstein corrió con la suerte de encontrarse lejos de Europa cuando, en 1933, la Alemania nazi tomó el control del gobierno e implementó medidas en contra de los judíos.
El proyecto Manhattan
Entre 1938 y 1939, el científico alemán Otto Hahn descubrió e hizo pública la posibilidad de generar inmensas cantidades de energía por medio de la fisión nuclear. Tras esta revelación, y pocos meses antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial, Albert Einstein fue convencido por dos de sus colegas de usar sus influencias para convocar reuniones con el presidente Franklin D. Roosevelt. Ellos sostenían que el Gobierno nazi estaba desarrollando armas nucleares y que, por supuesto, el Führer no dudaría en usarlas.
Albert Einstein, como el pacifista que era, no estaba de acuerdo en dar comienzo a una guerra. Pero sabía que si Estados Unidos no implementaba una medida de presión, más personas morirían a causa de las injusticias de los nazis. De este modo, nació el llamado Proyecto Manhattan.
El proyecto contó con más de 2.000 millones de dólares de presupuesto (que hoy en día equivaldrían a más de 23.000 millones) y más de 130.000 puestos de trabajo (entre ingenieros, científicos y militares). En virtud de ello, produjo exitosamente las bombas Little Boy y Fat Man, lanzadas a Hiroshima y Nagasaki, respectivamente, en agosto de 1945. Ante inesperable genocidio, Albert Einstein declaró que lo agobiaba el sentimiento de culpa, hablando por él y los demás físicos involucrados.
Hemos dejado semejante arma mortífera en sus manos como representantes de la humanidad que son. […] Han prometido liberar al mundo de miedo, pero la realidad es que el miedo ha acrecentado alarmantemente desde que finalizó la guerra.Albert Einstein, discurso en Nueva York, diciembre de 1945.
Últimos años: Albert Einstein en contra del sistema
Como es bien sabido, Albert Einstein tenía opiniones políticas, morales y religiosas bien definidas y que no temía manifestar en público. Así pues, en el transcurso de la guerra y durante los años posteriores publicó artículos en los que criticaba el capitalismo, apoyó las causas sionistas cuando ayudó a recaudar fondos para establecer la Universidad Hebrea de Jerusalén y se pronunció en contra del racismo.
Albert Einstein parecía decidido a rebelarse contra el sistema, e incluso contra la mecánica cuántica, doctrina que estaba en auge durante esos años. Resulta que, a diferencia de la mecánica clásica, la cuántica predice la probabilidad de obtener un resultado u otro en cada observación, y no un valor concreto. «Dios no juega a los dados», sostenía Einstein, «existe una realidad única e independiente de nuestras observaciones». En respuesta, Niels Bohr repuso que no tiene sentido especular sobre una realidad que «no puede ser observada».
Irónicamente, la constante de Planck y la teoría de la relatividad general fueron las que cimentaron las bases de la mecánica cuántica. Inclusive, esta última predecía la expansión del universo, cosa que al propio Einstein le parecía absurdo, y para solucionarlo modificó la ecuación introduciendo una constante «antigravitatoria». En 1922 Edwin Hubble demostró, en efecto, la expansión del universo.
En abril de 1955, Albert Einstein firmó, junto a otros diez inminentes científicos, un manifiesto expuesto por el filósofo Bertrand Russell en contra de las guerras y el uso del armamento nuclear. Unos días después, Einstein sufrió una hemorragia interna por causa de la ruptura de un aneurisma aórtico abdominal. Fue llevado de urgencia al hospital, pero rechazó la operación porque no le veía la gracia a «extender la vida artificialmente». «Es hora de irme, y pienso hacerlo con elegancia», declaró.
Finalmente, Albert Einstein muere la mañana del 18 de abril de 1955 en el Hospital Princeton a sus 76 años de edad. A lo largo de su vida, Einstein publicó más de 450 artículos, de los cuales alrededor de 300 trataban sobre ciencia. El físico nuclear Robert Oppenheimer lo describió como «una persona ni sofisticada ni mundana» y que se podía apreciar en él «una pureza infantil pero a la vez una profunda testarudez».
Si mi teoría de la relatividad resulta ser exacta, para los alemanes seré un ciudadano alemán y para los franceses seré un científico internacional. Pero de no ser así, para los franceses seré un alemán y para los alemanes seré un judío.Albert Einstein.
En el siguiente vídeo, Joaquín Crespo nos explica de una forma muy sencilla y divertida en qué consiste la teoría de la relatividad especial. ¿Listo para sumergirte en el mundo cuántico?:
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