GRANDES FÍSICOS - Enrico Fermi

ENRICO FERMI

(Roma, 29 de septiembre de 1901 – Chicago, 28 de noviembre de 1954)

Fue un físico italiano conocido por el desarrollo del primer reactor nuclear y sus contribuciones al desarrollo de la teoría cuántica, la física nuclear y de partículas, y la mecánica estadística. En 1938 Fermi recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre radioactividad inducida y es considerado uno de los científicos más destacados del siglo XX.

Se lo reconoce como un físico con grandes capacidades tanto en el plano teórico como experimental. El elemento Fermio, que fuera producido en forma sintética en 1952, fue nombrado en su honor.

Biografía

Física en Roma

Enrico Fermi nació el 29 de septiembre en Roma, Italia. Su padre, Alberto Fermi, era Inspector General del Ministerio de Comunicaciones, y su madre, Ida de Gattis, era maestra en una escuela.

Se interesó por la física a los 14 años de edad, tras la lectura de un viejo texto escrito en latín. Su historial académico fue excelente, disfrutando de una gran memoria que le permitía recitar la Divina Comedia de Dante y gran parte de Aristóteles. Gozaba de una gran facilidad para resolver problemas de física teórica y una gran capacidad de síntesis. En su juventud Enrico disfrutaba aprendiendo física y matemáticas y compartiendo sus intereses con su hermano mayor, Giulio.
La muerte de éste en forma repentina de un absceso en la garganta en 1915, perturbó a Enrico y aumentó su dedicación a los estudios de la ciencia para distraerse. Según su propio relato, todos los días pasaba delante del hospital donde falleciera Giulio hasta que se hizo insensible a la pena.

Posteriormente, Enrico trabó amistad con otro estudiante interesado en la ciencia llamado Enrico Persico, y los dos colaboraron en proyectos científicos tales como la construcción de un giróscopo, y la medición del campo magnético de la Tierra. El interés de Fermi por la física fue en aumento cuando un amigo de su padre le regaló varios libros sobre física y matemáticas, que leyó con gran avidez.

Fermi cursó estudios en la Scuola Normale Superiore de Pisa, donde obtuvo su doctorado en 1922. Impartió clases en las universidades de Florencia y Roma. Residió durante un año en Gotinga, así como unos meses en Leiden, lugares en los que se dedicó a realizar investigaciones en el campo de la física.

En 1927 fue nombrado profesor de la Universidad de Roma "La Sapienza", convirtiendo a esta ciudad uno de los centros de investigación más importantes del mundo. En 1930 fue invitado a dar cursos de verano por la Universidad de Míchigan, pasando desde entonces la mayoría de los veranos en los Estados Unidos, realizando trabajos científicos y dando conferencias. También impartió clases en las universidades de Columbia, Stanford y Chicago.

Fue galardonado en 1938 con el premio Nobel de Física "por sus demostraciones sobre la existencia de nuevos elementos radiactivos producidos por procesos de irradiación con neutrones y por sus descubrimientos sobre las reacciones nucleares debidas a los neutrones lentos".

Con sus colaboradores, bombardeó con neutrones 60 elementos, logrando obtener isótopos de 40 y la transmutación de átomos del elemento 92, uranio, en átomos de un elemento 93, neptunio, no existente en la naturaleza.

EL PROYECTO MANHATTAN


Fermi permaneció en Roma hasta 1938. Tras recibir el Premio Nobel en Estocolmo, emigró a Nueva York junto con su esposa Laura y sus hijos. Esto fue principalmente una reacción a las leyes antisemitas promulgadas por el régimen fascista de Benito Mussolini, que representaban una amenaza para Laura, judía. La nueva ley también significaba que varios de los ayudantes de investigación de Fermi perdían sus trabajos. Apenas desembarcó en Nueva York, Fermi comenzó a trabajar en la Universidad de Columbia.

Fermi condujo la construcción de la primera pila nuclear logrando, en diciembre de 1942, la primera reacción en cadena controlada de fisión nuclear, en la Universidad de Chicago. Durante el resto de la Segunda Guerra Mundial participó en el desarrollo de la bomba atómica en los laboratorios de Los Álamos, Nuevo México, dentro del Proyecto Manhattan. Con posterioridad se opuso al desarrollo de la bomba de hidrógeno por razones éticas. En 1946 fue nombrado profesor de física y director del Instituto de Estudios Nucleares de la Universidad de Chicago.
Los fermiones, el Fermi National Accelerator Laboratory, el elemento químico Fermio y la Estadística de Fermi-Dirac reciben su nombre en su honor. El Premio presidencial Enrico Fermi fue establecido en 1956 en recuerdo de sus logros científicos y su excelencia como científico. El departamento de la Universidad de Chicago en el que trabajó durante varios años se llama en la actualidad Instituto Enrico Fermi.

Fue presidente de la American Physical Society (1953).
Algunos aspectos curiosos por los que también se conoce a Fermi son la Paradoja de Fermi (o principio de Fermi) y los Problemas de Fermi. La paradoja consiste en la cuestión de si el Universo posee formas de vida inteligente más allá de la Tierra por qué no tenemos ninguna evidencia observacional de ellas. ¿Dónde están? preguntaba él. La respuesta de Fermi, obviamente preocupado por su papel en el desarrollo de las bombas atómicas, era que las civilizaciones tecnológicamente avanzadas corrían un grave peligro de autodestruirse por medio del uso de armas nucleares. Los problemas de Fermi constituyen ilustraciones claras de la importancia del análisis dimensional y de los métodos de aproximación.

GRANDES FÍSICOS - Richard Feynman

RICHARD PHILLIPS FEYNMAN




(Nueva York, Estados Unidos, 11 de mayo de 1918 - Los Ángeles, California, Estados Unidos, 15 de febrero de 1988)

Fue un físico estadounidense, considerado uno de los más importantes de su país en el siglo XX. Su trabajo en electrodinámica cuántica le valió el Premio Nobel de Física en 1965, compartido con Julian Schwinger y Sin-Ichiro Tomonaga. En ese trabajo desarrolló un método para estudiar las interacciones y propiedades de las partículas subatómicas utilizando los denominados diagramas de Feynman. En su juventud participó en el desarrollo de la bomba atómica en el proyecto Manhattan. Entre sus múltiples contribuciones a la física destacan también sus trabajos exploratorios sobre computación cuántica y los primeros desarrollos de nanotecnología.

Datos biográficos

Richard Feynman nació el 11 de mayo de 1918 en Nueva York; sus padres eran judíos, aunque no practicantes. El joven Feynman se vio influido fuertemente por su padre (John Jesus Feynman), quien le animaba a hacer preguntas que retaban al razonamiento tradicional; su madre le transmitió un profundo sentido del humor, que mantuvo durante toda su vida. De niño disfrutaba reparando radios, pues tenía talento para la ingeniería. Experimentaba y redescubría temas matemáticos tales como la 'media derivada' (un operador matemático que, al ser aplicado dos veces, da como resultado la derivada de una función) utilizando su propia notación, antes de entrar en la universidad. Su modo de pensar desconcertaba a veces a pensadores más convencionales; una de sus preguntas cuando estaba aprendiendo la anatomía de los felinos, durante un curso de biología universitario, fue: "¿Tiene un mapa del gato?". Su manera de hablar era clara, aunque siempre con un marcado discurso informal.

Formación

Richard Feynman se graduó en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1939 y recibió su doctorado en la Universidad de Princeton en 1942; su director de tesis fue John Archibald Wheeler. Después de que Feynman completó su tesis en mecánica cuántica, Wheeler se lo presentó a Albert Einstein, pero a éste no le convenció.

Mientras trabajaba en su tesis doctoral, Feynman se casó con Arline Greenbaum, a la que los médicos le habían diagnosticado tuberculosis, una enfermedad terminal en aquella época; dado que ambos fueron cuidadosos, Feynman nunca contrajo la enfermedad y vivió muchos años después de la muerte de su esposa.

El proyecto Manhattan




En Princeton, el físico Robert R. Wilson instó a Feynman a participar en el Proyecto Manhattan, el proyecto del ejército de los Estados Unidos en Los Alamos para desarrollar la bomba atómica. Visitaba a su esposa en un sanatorio en Santa Fe los fines de semana, hasta su muerte en julio de 1945. Se volcó en su trabajo en el proyecto y estuvo presente en la prueba de la bomba en Trinity. Feynman dijo haber sido la única persona que vio la explosión sin las gafas oscuras proporcionadas, tras llegar a la conclusión de que bastaba con escudarse detrás del parabrisas de un camión para protegerse de los nocivos rayos ultravioleta.

Como joven físico, su papel en el proyecto estuvo relativamente alejado de la línea principal, y consistió en dirigir al equipo de calculistas de la división teórica, y después, junto a Nicholas Metropolis, colaboró en la implementación del sistema de cálculo mediante tarjetas perforadas de IBM. Feynman logró resolver una de las ecuaciones del proyecto escritas en las pizarras. Sin embargo los directores del proyecto 'no comprendieron bien la física implícita' y su solución no fue utilizada.

Los Alamos estaba aislada; en sus propias palabras, "no había nada que hacer allí". Aburrido, Feynman encontró pasatiempos como abrir cajas de caudales, dejando notas graciosas para probar que la seguridad en el laboratorio no era tan buena como a la gente le hacían creer; encontró una parte aislada de la 'mesa' (Los Alamos está en una elevación) donde tocaba el tambor al estilo indio; "y también bailaba y cantaba un poco". Esto no pasó desapercibido, pero nadie notó que "Injun Joe" era realmente Feynman. Se hizo amigo del líder del proyecto, J. Robert Oppenheimer, quien intentó sin éxito llevarle a trabajar a la Universidad de California, Berkeley, después de la guerra.

Principios de su carrera: Universidad Cornell

Después del proyecto, Feynman empezó a trabajar como profesor en la Universidad Cornell, donde trabajaba Hans Bethe, quien había probado que la fuente de energía del Sol era la fusión nuclear. Sin embargo, se sentía sin inspiración; pensando que estaba 'quemado', se entretuvo con problemas poco útiles pero divertidos, como analizar la física del twirling. Sin embargo, este trabajo le sirvió para futuras investigaciones. Quedó muy sorprendido cuando le ofrecieron plazas de profesor de universidades punteras, y finalmente decidió trabajar en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, a pesar de serle ofrecida también una plaza en el Instituto de Estudios Avanzados cerca de la Universidad de Princeton (donde, por entonces, trabajaba ya Albert Einstein).

Feynman rechazó el instituto por la razón de que no había obligaciones como profesor. Pensaba que sus estudiantes eran una fuente de inspiración y también, durante los periodos no creativos, de comodidad. Sentía que, si no podía ser creativo, al menos podía enseñar.
En ocasiones lo apodaban "El Gran Explicador"; ponía muchísimo cuidado cuando explicaba algo a sus estudiantes, esforzándose siempre para no hacer de ningún tema un arcano, sino algo accesible para los demás. (...) 'Pensamiento claro' y 'presentación clara' fueron requisitos fundamentales. (...) Un año sabático volvió a estudiar los Principia de Newton. Lo que aprendió de Newton lo transmitió a sus estudiantes, al igual que el intento de Newton para explicar la difracción.

Los años en el Caltech

Feynman llevó a cabo gran parte de su trabajo en el Instituto Tecnológico de California, el Caltech, y esto incluye investigaciones sobre:

     Electrodinámica Cuántica: la teoría por la que Feynman ganó el Premio Nobel es reconocida por ser extremadamente precisa en sus predicciones. Ayudó también a desarrollar la formulación de integral de camino de la mecánica cuántica, en la cual se consideran todos los posibles caminos de un estado al siguiente, y el camino real es la suma de todas las posibilidades.

      La física de la superfluidez del helio líquido. A bajísimas temperaturas el helio parece fluir con una total carencia de viscosidad. Mediante la ecuación de Schrödinger se demuestra que la superfluidez resulta un comportamiento cuántico observable a escala macroscópica. Esto aportó un gran avance en el conocimiento de la superconductividad.

      Un modelo de la desintegración débil (...): Un ejemplo de la interacción débil es la desintegración del neutrón en un electrón, un protón, y un anti-neutrino. Aunque E.C. George Sudharsan y Robert Marshak desarrollaron esta teoría en forma casi simultánea, la investigación conjunta de Feynman yMurray Gell-Mann se considera primordial. La teoría fue de una importancia crucial, y la interacción débil se describió con gran precisión.

También desarrolló los diagramas de Feynman, una especie de 'registro contable' para comprender y calcular la interacción de partículas en el espacio-tiempo, fundamentalmente entre el electrón y su contraparte de antimateria, el positrón. Estos diagramas lo ayudaron a acercarse a la reversibilidad en el tiempo y otros procesos fundamentales, y forman parte inseparable de la 'teoría de cuerdas' y la 'teoría M'. (...)

A partir de los diagramas de un pequeño número de partículas interactuando en el espacio-tiempo, Feynman intentó modelizar toda la física en términos de esas partículas, de sus espines y del acoplamiento de las fuerzas fundamentales. El modelo de los quarks era el rival de la formulación del 'partón' de Feynman, y fue el ganador. Sin embargo, Feynman nunca se opuso al modelo de los quarks; por ejemplo, cuando se descubrió el quinto quark, Feynman hizo notar a sus estudiantes que este descubrimiento implicaba la existencia de un sexto (el cual fue descubierto una década después de su muerte).

Tras sus logros en electrodinámica cuántica, Feynman se ocupó de la gravedad cuántica. En una analogía con el fotón, que tiene espín 1, investigó las derivaciones de un campo sin masa de espín 2, y pudo derivar las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein, pero poco más. Desafortunadamente, en este momento llegó a estar exhausto al trabajar en muchos proyectos importantes al mismo tiempo, incluidas sus Conferencias de física.

Durante su estadía en el Caltech debió participar en las clases a los estudiantes. Después de dedicar 3 años al proyecto, produjo una serie de clases que se convirtieron en las famosas Conferencias de física de Feynman, que hoy son la razón por la cual una gran mayoría de físicos lo consideran uno de los grandes maestros de enseñanza de la física. Posteriormente le fue concedida la medalla Oersted, de la cual estaba especialmente orgulloso. Sus estudiantes competían por su atención; cierta vez despertó cuando un estudiante lanzó por la noche una solución a un problema en su buzón; no pudo volver a dormir y leyó la solución propuesta. Por la mañana, otro estudiante lo interrumpió en su desayuno con otra solución, pero Feynman le informó que ya era demasiado tarde.

Feynman fue un influyente popularizador de la física a través de sus libros y conferencias, y un ejemplo más de ello fue charla que dio en 1959 sobre nanotecnología, intitulada Hay mucho lugar al fondo. Feynman ofreció 1.000 dólares en premios por dos de sus retos en nanotecnología. También fue uno de los primeros científicos en señalar las posibilidades de los ordenadores cuánticos. Muchas de sus clases luego se convirtieron en libros, como El carácter de la ley física y Electrodinámica cuántica: La extraña teoría de la luz y la materia.

Vida personal

La primera esposa de Feynman, Arline Greenbaum (Putzie), murió mientras él estaba trabajando en el proyecto Manhattan. Se casó una segunda vez, con Mary Louise Bell, de Neodesha, Kansas, en junio de 1952; el matrimonio fue breve y fracasado.

Feynman se casó más tarde con Gweneth Howarth, del Reino Unido, que compartía su entusiamo por la vida. Además de su hogar en Altadena, California, tenían una casa en la playa en Baja California. Permanecieron casados el resto de sus vidas y tuvieron un hijo propio, Carl, y una hija adoptiva, Michelle.

Feynman tuvo éxito en sus lecciones a Carl, con quien utilizó diálogos acerca de hormigas y marcianos como un método para conseguir ver los problemas desde nuevas perspectivas; se sorprendió al ver que la misma manera de enseñar no servía para Michelle. Las matemáticas eran un punto común de interés para padre e hijo, y entraron en el campo de los computadores como consultores.
El Jet Propulsion Laboratory (Laboratorio de Propulsión a Chorro) retuvo a Feynman como consultor de informática para misiones críticas. Un compañero describió a Feynman como un 'Don Quijote' en su asiento, más que un físico delante de un computador, preparado para batallar con los molinos de viento.

De acuerdo con su colega el profesor Steven Frautschi, Feynman fue la única persona en la región de Altadena que contrató un seguro contra las riadas después del fuego masivo de 1978, y predijo correctamente que la destrucción causada por el fuego ocasionaría la erosión del paisaje, causando corrimientos e inundaciones. La riada ocurrió en 1979, después de las lluvias del invierno, y destruyó muchas casas en el vecindario.

Feynman viajó mucho, notablemente a Brasil, y cerca del final de su vida planeó visitar la oscura tierra rusa de Tuvá, un sueño que, debido a problemas burocráticos de la Guerra Fría, nunca realizó. En esa época se le descubrió un cáncer que, gracias a una extensa cirugía, le fue extirpado.

Los últimos años de Feynman

Feynman no trabajó sólo en física, y tenía un gran círculo de amigos de muchos ámbitos de la vida, incluidas las artes. Practicó la pintura y logró cierto éxito bajo un pseudónimo, y presentó incluso una exposición. En Brasil, con persistencia y práctica, aprendió a tocar el tambor al estilo samba, y participó en una escuela de samba. Tales acciones le dieron una reputación de excéntrico.
Feynman tenía unas opiniones muy liberales sobre la sexualidad y no le avergonzaba reconocerlo. En ¿Está Vd. de broma, Sr. Feynman? explica que realizó encargos de pintor para casas de prostitución, y de cómo frecuentaba bares de topless.

A Feynman se le solicitó participar en la 'Comisión Rogers', que investigó el desastre del 'Challenger' en 1986. Siguiendo pistas proporcionadas por algún informador interno, Feynman mostró en televisión el papel crucial que jugaron en el desastre las juntas toroidales ("O-ring") de los cohetes laterales, con una simple demostración, usando un vaso de agua con hielo y una muestra del material. Su opinión sobre la causa del accidente fue diferente de la oficial, y considerablemente más crítica sobre el papel jugado por la dirección al dejar de lado las preocupaciones de los ingenieros. Después de insistir mucho, el informe de Feynman fue incluido como un apéndice al documento oficial. El libro ¿Qué te importa lo que piensen los demás? incluye la historia del trabajo de Feynman en la comisión. Su habilidad como ingeniero se puso de manifiesto en su estimación de la fiabilidad del transbordador espacial (98%), que se ha visto lamentablemente confirmada en los dos fallos cada 100 vuelos del transbordador hasta el 2003.

El cáncer se reprodujo en 1987, y Feynman ingresó en el hospital un año después. Complicaciones quirúrgicas empeoraron su estado, y Feynman decidió morir con dignidad y no aceptar más tratamientos. Murió el 15 de febrero de 1988 en Los Ángeles, California.

Legado

Feynman era y sigue siendo una figura popular no sólo por su habilidad como conferenciante y profesor, sino también por su excentricidad y espíritu libre, que se muestran en libros como: ¿Está usted de broma, Sr. Feynman? y otros de gran éxito. Además de su carrera académica, Feynman fue un profesor admirado y un talentoso músico amateur. En su carrera también colaboró en el Proyecto Manhattan, en el que se desarrolló la bomba atómica. Durante aquel tiempo Feynman estuvo a cargo de la división de cálculo del proyecto, y consiguió construir un sistema de cálculo masivo a partir de máquinas IBM. Durante este período también supervisó la seguridad de las plantas de enriquecimiento de uranio.

Entre 1950 y 1988, Feynman trabajó en el Instituto Tecnológico de California, Caltech, con el puesto de Richard Chase Toleman Professor of Theoretical Physics, encargado de la enseñanza de física teórica.

Durante su vida, Feynman recibió numerosos premios, entre ellos el Premio Albert Einstein (Princeton, 1954), el Premio Lawrence (1962), y el premio Nobel de Física de 1965. Fue también miembro de la Sociedad Norteamericana de Física, de la Asociación Norteamericana para el Avance de la Ciencia, la National Academy of Sciences, y fue elegido como miembro extranjero de la Royal Society en 1965. Estaba particularmente orgulloso de la Medalla Oersted a la Enseñanza que ganó en 1972. Pero tal vez el homenaje más relevante no proviene de los premios académicos: poco después de su muerte, un grupo de estudiantes de Caltech escaló el frente de la Biblioteca Millikan de la universidad y colgó un gran cartel de tela con la leyenda "We love you Dick!" ("¡Te amamos, Dick!").

Entre sus trabajos más importantes, destaca la elaboración de los diagramas de Feynman, una forma intuitiva de visualizar las interacciones de partículas atómicas en electrodinámica cuántica mediante aproximaciones gráficas en el tiempo. Feynman es considerado también una de las figuras pioneras de la nanotecnología, y una de las primeras personas en proponer la realización futura de ordenadores cuánticos.

El Servicio Postal de los Estados Unidos emitió, el 5 de mayo de 2005, una estampilla en su honor.

GRANDES FÍSICOS - Lev Landáu

LEV DAVÍDOVICH LANDAU



(Bakú, 22 de enero de 1908 - Moscú, 1 de abril de 1968)

Fue un físico y matemático de la Unión Soviética.

Destacó por sus estudios sobre física cuántica, superfluidez del He, por lo que recibió el premio Nobel, el diamagnetismo, y elaboró la primera teoría sobre la formación de la turbulencia en un fluido. Son imprescindibles sus diez volúmenes del "Curso de Física Teórica".

En 1962 sufrió un accidente automovilístico, al chocar de cara con un camión. Las secuelas de este accidente con el tiempo lo condujeron a la muerte.

Primeros años

Landau nació el 22 de enero de 1908, en el seno de una familia judía de Bakú, Azerbayán. Muy tempranamente fue ya reconocido como un niño prodigio de las matemáticas. Él mismo solía decir ya durante su vida adulta que apenas podía recordar un momento anterior en que no estuviera familiarizado con el cálculo infinitesimal. Landau se graduó a los 13 años en un Gymnasium. Sus padres lo consideraron todavía demasiado joven para asistir a la universidad, así que durante un año asistió a una Escuela Técnica de Bakú. En 1922, con 14 años de edad, se matriculó en la Universidad Estatal de Bakú, donde estudió simultáneamente en dos departamentos: el de Ciencias Físico-Matemáticas y el de Química. Más tarde, paró de estudiar química, pero mantuvo un interés en relación a ella durante toda su vida.

En 1924 se trasladó al centro principal de la física soviética del momento: el Departamento de Física de la Universidad de Leningrado. En Leningrado, trabó conocimiento con la Física Teórica auténtica, consagrándose por entero a su estudio y acabando por graduarse en 1927. Posteriormente, Landau se matriculó en estudios de postgrado en el Instituto Físico-Técnico de Leningrado, alcanzando el doctorado a los 21. Consiguió su primera oportunidad de viajar al extranjero en 1929, con una beca de viaje del gobierno soviético complementada con una beca Rockefeller. Tras una breve estancia en Göttingen y Leipzig, fue a Copenhagen para trabajar en el Instituto de Física Teórica de Niels Bohr. Tras la visita, Landau siempre se consideró a sí mismo como un pupilo de Bohr, y su actitud hacia la Física quedó grandemente influida por el ejemplo de éste. Tras su estancia en Copenhagen visitó Cambridge y Zürich antes de volver a la Unión Soviética. Durante el período de 1932 a 1937 dirigió el departamento de Física Teórica en el Instituto de Mecánica y Construcción de Maquinaria de Kharkov.

La lista de Landau

Landau había elaborado una lista con los nombres de físicos a los que había ordenado según una escala logarítmica desde 0 a 5. El valor más alto, el 0, se lo asignó a Isaac Newton, y Albert Einstein recibió 0.5. Les asignó un valor de 1 a Niels Bohr, Werner Heisenberg, Paul Dirac y Erwin Schrödinger, los padres de la física cuántica moderna. Landáu se evaluó a sí mismo con un 2.5 aunque posteriormente se asignó un 2. David Mermin fue evaluado en la cuarta división, lo cual se consideraba bastante destacable. Mermin escribiría más tarde Mi vida con Landáu: homenaje de un 4.5 a un 2

GRANDES FÍSICOS - Erwin Schrödinger

ERWIN RUDOLF JOSEF ALEXANDER SCHRÖDINGER

(Erdberg, Viena, Imperio austrohúngaro, 12 de agosto de 1887 – id., 4 de enero de 1961)

Fue un físico austríaco, nacionalizado irlandés, que realizó importantes contribuciones en los campos de la mecánica cuántica y la termodinámica. Recibió el Premio Nobel de Física en 1933 por haber desarrollado la ecuación de Schrödinger. Tras mantener una larga correspondencia con Albert Einstein propuso el experimento mental del gato de Schrödinger que mostraba las paradojas e interrogantes a los que abocaba la física cuántica.

Infancia y juventud

     Schrödinger nació en Erdberg, una localidad cercana a Viena, en 1887. Era hijo de Rudolf Schrödinger,y Georgine Emilia Brenda. En 1898 entró en el Akademisches Gymnasium, una de las instituciones de enseñanza media más prestigiosas del ámbito germánico. Entre los años 1906 y 1910, Schrödinger estudió en Viena recibiendo clases de Franz Serafin Exner y de Friedrich Hasenöhrl. También realizó trabajos experimentales en colaboración con Friedrich Kohlrausch. En 1911, Schrödinger se convirtió en asistente de Exner.
     
1887 Nace de Rudolf Schrödinger y Georgine Emilia Brenda.
1898 Estudios en el Akademisches Gymnasium.
1906-1910 Estudios en Viena con Franz Serafin Exner (1849-1926), Fritz Hasenhrl, trabajos experimentales con Kohlrausch.
1911 Asistente de Exner.
1914 Habilitación (venia legendi).
1914-1918 Participación en la I Guerra Mundial (Gorizia, Duino, Sistiana, Prosecco, Viena).
1920 Matrimonio con Annemarie Bertel (6 de abril).
1920 Ayudante de Max Wien, Jena.
1920 Profesor asociado, Stuttgart.
1921 Profesor titular, Breslau (hoy Wrocław, Polonia).
1922 Universidad de Zürich.
1926 Annalen der Physik: "Quantisierung als Eigenwertproblem" (Cuantización como problema de autovalores): ecuación de mecánica ondulatoria de Schrödinger.
1927 Sigue a Max Planck a la Universidad de Berlin-Humboldt.
1933 Fellow del Magdalen College, Universidad de Oxford.
1933 Premio Nobel de Física junto a Paul Adrien Maurice Dirac.
1934 Asociado en la Universidad de Princeton.
1936 Universidad de Graz, Austria.
1938 Después de que la ocupación de Austria por Hitler, tuvo problemas por haber abandonado Alemania en 1933 y por sus preferencias políticas; busca becas e investigaciones a través de Italia y Suiza hasta Oxford - Universidad de Ghent. En el Instituto de Estudios Avanzados en Dublín, es Director de la Escuela de Física Teórica. Más de 50 publicaciones en varias áreas. Intentos hacia una teoría de campo unificada.
1944 ¿Qué es la vida? (Concepto de código genético, neguentropía).
En Dublin hasta su jubilación.
1955 Vuelve a Viena (plaza ad personam). En una importante conferencia durante la Conferencia de Energía Mundial se niega a hablar sobre la energía atómica debido a su escepticismo. En su lugar dio una charla sobre filosofía.
1961 Fallece en Viena, a los 73 años, de tuberculosis. Le sobrevive su viuda Anny. Enterrado en Alpbach (Austria).

¿Qué es la vida?

En 1944 publicó en inglés un pequeño volumen titulado ¿Qué es la vida? (What is life?), resultado de unas conferencias divulgativas. Esta obra menor ha tenido gran influencia sobre el desarrollo posterior de la Biología. Aportó dos ideas fundamentales:

Primero, que la vida no es ajena ni se opone a las leyes de la termodinámica, sino que los sistemas biológicos conservan o amplían su complejidad exportando la entropía que producen sus procesos (véase neguentropía).
Segundo, que la química de la herencia biológica, en un momento en que no estaba clara su dependencia de ácidos nucleicos o proteínas, debe basarse en un “cristal aperiódico”, contrastando la periodicidad exigida a un cristal, con la necesidad de una secuencia informativa. Según las memorias de James Watson, DNA, The Secret of Life, el libro de Schrödinger de 1944, What's Life? le inspiró a investigar los genes, lo que le llevó al descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN.

GRANDES FÍSICOS - Werner Heisenberg

WERNER KARL HEISENBERG

(* Wurzburgo, Alemania, 5 de diciembre de 1901 – † Múnich, 1 de febrero de 1976)

Físico alemán. Es conocido sobre todo por formular el principio de incertidumbre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría cuántica. Este principio afirma que es imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento lineal de una partícula. Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1932. El principio de incertidumbre ejerció una profunda influencia en la física y en la filosofía del siglo XX.

Reseña biográfica

Werner Karl Heisenberg nació el 5 de diciembre de 1901 en Würzburgo y estudió en la Universidad de Munich. En 1923 fue ayudante del físico alemán Max Born en la Universidad de Gotinga, y desde 1924 a 1927 obtuvo una beca de la Fundación Rockefeller para trabajar con el físico danés Niels Bohr en la Universidad de Copenhague. En 1927 fue nombrado profesor de física teórica en la Universidad de Leipzig. Después fue profesor en las universidades de Berlín (1941-1945), Gotinga (1946-1958) y Munich (1958-1976). En 1941 ocupó el cargo de director del Instituto Kaiser Wilhelm de Química Física, que en 1946 pasó a llamarse Instituto Max Planck de Física.

Estuvo a cargo de la investigación científica del proyecto de la bomba atómica alemana durante la II Guerra Mundial. Bajo su dirección se intentó construir un reactor nuclear en el que la reacción en cadena se llevara a cabo con tanta rapidez que produjera una explosión, pero estos intentos no alcanzaron éxito. Estuvo preso en Inglaterra después de la guerra. Murió en 1976.

Heisenberg realizó sus aportaciones más importantes en la teoría de la estructura atómica. En 1925 comenzó a desarrollar un sistema de mecánica cuántica, denominado mecánica matricial, en el que la formulación matemática se basaba en las frecuencias y amplitudes de las radiaciones absorbidas y emitidas por el átomo y en los niveles de energía del sistema atómico.

El principio de incertidumbre desempeñó un importante papel en el desarrollo de la mecánica cuántica y en el progreso del pensamiento filosófico moderno. En 1932, Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física. Entre sus numerosos escritos se encuentran Los principios físicos de la teoría cuántica, Radiación cósmica, Física y filosofía e Introducción a la teoría unificada de las partículas elementales.

Estudios

Inclinado desde joven hacia las matemáticas, y en menor medida por la física, intenta en 1920 empezar un doctorado en matemática pura, pero Ferdinand von Lindemann lo rechaza como alumno porque está próximo a jubilarse. Le recomienda hacer sus estudios de doctorado con el físico Arnold Sommerfeld como supervisor, quien lo acepta de buen grado. Tiene como compañero de estudios a Wolfgang Pauli.

Durante su primer año toma esencialmente cursos de matemática con la idea de pasarse a trabajar en teoría de números apenas tenga la oportunidad, pero poco a poco empieza a interesarse por la física teórica. Intenta trabajar en la Teoría de la Relatividad de Einstein y Pauli le aconseja que se dedique a la Teoría Atómica en la que todavía había gran discrepancia entre teoría y experimento.

Obtiene su doctorado en 1923 y en seguida viaja a Gotinga, donde trabaja como asistente de Max Born. En 1924 viajó a Copenhague y conoció a Niels Bohr.

Durante sus estudios en la Universidad de Múnich, Heisenberg se decantó decididamente por la física, sin renunciar a su interés por la matemática pura. En aquellos momentos, no obstante, la física se consideraba esencialmente una ciencia experimental y la falta de habilidad de Heisenberg para los trabajos de laboratorio complicarían el proceso de su doctorado. Arnold Sommerfeld, su director de tesis, reconocía sus extraordinarias capacidades para la física matemática pero había una cierta oposición a su graduación por causa de su inexperiencia en física experimental. Finalmente, Heisenberg se doctoró en 1923, presentando un trabajo sobre turbulencia de los fluidos. En estos años de doctorado conoció a Wolfgang Pauli, con quien colaboraría estrechamente en el desarrollo de la mecánica cuántica.

De Múnich, Heisenberg pasó a la Universidad de Gotinga, en donde enseñaba Max Born y en 1924 pasó al Instituto de Física Teórica de Copenhage dirigido por Niels Bohr. Allí Heisenberg conoció entre otros prominentes físicos a Albert Einstein e inició su período más fecundo y original, que dio como resultado la creación de la mecánica de matrices. Este logro se vería reconocido con la consecución del Premio Nobel de Física del año 1932.

Teoría cuántica

En 1925, Heisenberg inventa la mecánica cuántica matricial. Lo que subyace en su aproximación al tema es un gran pragmatismo. En vez de concentrarse en la evolución de los sistemas físicos de principio a fin, concentra sus esfuerzos en obtener información sabiendo el estado inicial y final del sistema, sin preocuparse demasiado por conocer en forma precisa lo ocurrido en el medio. Concibe la idea de agrupar la información en forma de cuadros de doble entrada. Fue Max Born quien se dio cuenta de que esa forma de trabajar ya había sido estudiada por los matemáticos y no era otra cosa que la teoría de matrices. Uno de los resultados más llamativos es que la multiplicación de matrices no es conmutativa, por lo que toda asociación de cantidades físicas con matrices tendrá que reflejar este hecho matemático. Esto lleva a Heisenberg a enunciar el Principio de indeterminación.
La teoría cuántica tiene un éxito enorme y logra explicar prácticamente todo el mundo microscópico. En 1932, poco antes de cumplir los 31 años, recibe el premio Nobel de Física por La creación de la mecánica cuántica, cuyo uso ha conducido, entre otras cosas, al descubrimiento de las formas alotrópicas del hidrógeno»

Dominación nazi

En 1935 intenta reemplazar a Sommerfeld que se jubila como profesor en Múnich, pero los nazis quieren eliminar toda teoría física «judeizante», y en esa categoría entran la mecánica cuántica y la relatividad (teorías que Heisenberg enseñaba en sus clases), cuyos referentes, Max Born y Albert Einstein son judíos, de manera que se impide su nombramiento.

A pesar de esto, en 1938, Heisenberg acepta dirigir el intento nazi por obtener un arma atómica. De 1942 a 1945, dirigió el Instituto Max Planck de Berlín. Durante la Segunda Guerra Mundial trabajó con Otto Hahn, uno de los descubridores de la fisión nuclear, en un proyecto de reactor nuclear. Durante muchos años subsistió la duda acerca de si este proyecto fracasó por impericia de parte de sus integrantes o porque Heisenberg y sus colaboradores se dieron cuenta de lo que Hitler podría haber hecho con una bomba atómica.

En septiembre de 1941 Heisenberg visitó a Niels Bohr en Copenhague. En un acto que solo puede ser clasificado como traición y que ponía seriamente su vida en peligro, Heisenberg habló con Bohr sobre el proyecto de bomba atómica alemán e incluso le hizo un dibujo de un reactor. Heisenberg sabía que Bohr tenía contactos fuera de la Europa ocupada y le propuso un esfuerzo conjunto para que los científicos de ambos bandos retrasaran la investigación nuclear hasta que la guerra acabara. En junio de 1942 otro científico alemán, J. Hans D. Jensen, le dijo a Bohr en Copenhague que los científicos alemanes no estaban trabajando en una bomba nuclear, solo en un reactor.

Heisenberg y otros científicos alemanes como Max von Laue siempre afirmaron que por razones morales no intentaron construir una bomba atómica y que las circunstancias no se dieron para hacerlo. Estas declaraciones fueron amargamente denunciadas por científicos que participaron en el Proyecto Manhattan, aduciendo que Heisenberg había errado en su cálculo de la cantidad necesaria de Uranio-235 y de la masa crítica para sostener la reacción.

Al final de la guerra en Europa como parte de la Operación Epsilon, Heisenberg junto con otros nueve científicos, incluyendo a Otto Hahn, Carl Friedrich von Weizsäcker y Max von Laue, fue internado en una casa de campo llamada "Farm Hall" en la campiña inglesa. Esta casa tenía micrófonos ocultos que grababan todas las conversaciones de los prisioneros. El 6 de agosto de 1945 a las seis de la tarde Heisenberg y los demás científicos alemanes escucharon un informe de radio de la BBC sobre la bomba atómica de Hiroshima. A la noche siguiente Heisenberg dio una lectura a sus compañeros, a manera de informe, que incluía un estimado aproximadamente correcto de la masa crítica y de Uranio-235 necesarios, además de características del diseño de la bomba. El hecho de que Heisenberg haya podido hacer estos cálculos en menos de dos días, le da credibilidad a su afirmación de que la razón por la que no sabía cual era la masa crítica necesaria para una bomba atómica durante la guerra, se debía única y exclusivamente al hecho que no había intentado seriamente resolver el problema.

Posguerra

Heisenberg organizó y dirigió el Instituto de Física y Astrofísica de Gotinga, que en 1958 se trasladó a Múnich, donde el científico se concentró en la investigación sobre la teoría de las partículas elementales, la estructura del núcleo atómico, la hidrodinámica de las turbulencias, los rayos cósmicos y el ferromagnetismo.

La reunión entre Heisenberg y Niels Bohr en Copenhague es el tema del drama "Copenhagen" de Michael Frayn, drama que gano el Premio Tony como mejor drama del año 2000.

GRANDES FÍSICOS - Albert Einstein

ALBERT EINSTEIN

(Ulm, Alemania, 14 de marzo de 1879 – Princeton, Estados Unidos, 18 de abril de 1955)

Fue un físico de origen alemán, nacionalizado posteriormente suizo y estadounidense. Está considerado como el científico más importante del siglo XX, además de ser el más conocido.

En 1905, cuando era un joven físico desconocido y estaba empleado en la Oficina de Patentes de Berna, en Suiza, publicó su teoría de la relatividad especial. En ella incorporó, en un marco teórico simple, fundamentado en postulados físicos sencillos, conceptos y fenómenos estudiados anteriormente por Henri Poincaré y por Hendrik Lorentz. Probablemente, la ecuación más conocida de la física a nivel popular, es la expresión matemática de la equivalencia masa-energía, E=mc², deducida por él como una consecuencia lógica de esta teoría. Ese mismo año publicó otros trabajos que sentarían algunas de las bases de la física estadística y la mecánica cuántica.

En 1915 presentó la teoría de la relatividad general, en la que reformuló por completo el concepto de gravedad.2 Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y evolución del Universo por la rama de la física denominada cosmología. En 1919, cuando las observaciones británicas de un eclipse solar confirmaron sus predicciones acerca de la curvatura de la luz, fue idolatrado por la prensa.3 Einstein se convirtió en un icono popular de la ciencia mundialmente famoso, un privilegio al alcance de muy pocos científicos.

Por sus explicaciones sobre el efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la física teórica, en 1921 obtuvo el Premio Nobel de Física y no por la Teoría de la Relatividad, pues el científico a quien se encomendó la tarea de evaluarla, no la entendió, y temieron correr el riesgo de que posteriormente se demostrase que fuese errónea.4 5 En esa época era aún considerada un tanto controvertida por parte de muchos científicos.

Ante el ascenso del nazismo en diciembre de 1932, el científico abandonó Alemania con destino a Estados Unidos, donde impartió docencia en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Se nacionalizó estadounidense en 1940. Durante sus últimos años trabajó por integrar en una misma teoría la fuerza gravitatoria y la electromagnética. Murió en Princeton, Nueva Jersey, el 18 de abril de 1955.

Aunque es considerado el «padre de la bomba atómica»,[cita requerida] abogó en sus escritos por el pacifismo, el socialismo y el sionismo. Fue proclamado como el «personaje del siglo XX» y como el más preeminente científico por la célebre revista Time.

Infancia

Nació en la ciudad alemana de Ulm, a unos cien kilómetros al este de Stuttgart, en el seno de una familia judía. Sus padres eran Hermann Einstein y Pauline Koch. Su padre trabajaba como vendedor, aunque posteriormente ingresó en la empresa electroquímica Hermann. Desde sus comienzos, demostró cierta dificultad para expresarse, por lo que aparentaba poseer algún retardo que le provocaría algunos problemas. Al contrario que su hermana menor, Maya, que era más vivaracha y alegre, Albert era paciente y metódico y no gustaba de exhibirse. Solía evitar la compañía de otros infantes de su edad y a pesar de que como niños, también tenían de vez en cuando sus diferencias, únicamente admitía a su hermana en sus soledades. Cursó sus estudios primarios en una escuela católica; un periodo difícil que sobrellevaría gracias a las clases de violín que le daría su madre, (instrumento que le apasionaba y que continuó tocando el resto de sus días) y a la introducción al álgebra que le descubriría su tío Jakob.

Su tío, Jacob Einstein, un hombre con gran incentiva e ideas, convenció al padre de Albert para que construyese una casa con un taller, en donde llevarían a cabo nuevos proyectos y experimentos tecnológicos de la época a modo de obtener unos beneficios, pero, debido a que los aparatos y artilugios que afinaban y fabricaban eran productos para el futuro, en el presente carecían de compradores y el negoció fracasó. El pequeño Albert, creció motivado entre las investigaciones que se llevaban a cabo en el taller y todos los aparatos que allí había. Además, su tío incentivó sus inquietudes científicas proporcionándole libros de ciencia. Según relata el propio Einstein en su autobiografía, de la lectura de estos libros de divulgación científica nacería un constante cuestionamiento de las afirmaciones de la religión; un libre pensamiento decidido que fue asociado a otras formas de rechazo hacia el Estado y la autoridad. Un escepticismo poco común en aquella época, a decir del propio Einstein. Su paso por el Gymnasium (instituto de bachillerato), sin embargo, no fue muy gratificante: la rigidez y la disciplina militar de los institutos de secundaria de la época de Bismarck le granjearon no pocas polémicas con los profesores: «tu sola presencia mina el respeto que me debe la clase», le dijo uno de ellos en una ocasión. Otro le dijo que «nunca llegaría a nada».

El colegio no lo motivaba, y aunque era excelente en matemáticas y física, no se interesaba por las demás asignaturas. A los 15 años, sin tutor ni guía, emprendió el estudio del cálculo infinitesimal. La idea, claramente infundada, de que era un mal estudiante proviene de los primeros biógrafos que escribieron sobre Einstein, que confundieron el sistema de calificación escolar de Suiza con el alemán (un seis en Suiza era la mejor calificación).

En 1894 la compañía Hermann sufría importantes dificultades económicas y los Einstein se mudaron de Múnich a Pavía en Italia cerca de Milán. Albert permaneció en Múnich para terminar sus cursos antes de reunirse con su familia en Pavía, pero la separación duró poco tiempo: antes de obtener su título de bachiller decidió abandonar el Gymnasium.

Entonces, la familia Einstein intentó matricular a Albert en el Instituto Politécnico de Zúrich (Eidgenössische Technische Hochschule) pero, al no tener el título de bachiller, tuvo que presentarse a una prueba de acceso que suspendió a causa de una calificación deficiente en una asignatura de letras. Esto supuso que fuera rechazado inicialmente, pero el director del centro, impresionado por sus resultados en ciencias, le aconsejó que continuara sus estudios de bachiller y que obtuviera el título que le daría acceso directo al Politécnico. Su familia le envió a Aarau para terminar sus estudios secundarios y Einstein obtuvo el título de bachiller alemán en 1896, a la edad de 16 años. Ese mismo año renunció a su ciudadanía alemana e inició los trámites para convertirse en ciudadano suizo. Poco después el joven Einstein ingresó en el Instituto Politécnico de Zúrich, matriculándose en la Escuela de orientación matemática y científica, con la idea de estudiar física.

Durante sus años en la políticamente vibrante Zúrich, descubrió la obra de diversos filósofos: Baruch Spinoza, David Hume, Immanuel Kant, Karl Marx, Friedrich Engels y Ernst Mach. También tomó contacto con el movimiento socialista a través de Friedrich Adler y con cierto pensamiento inconformista y revolucionario en el que mucho tuvo que ver su amigo Michele Besso. En 1898 conoció a Mileva Maric, una compañera de clase serbia, también amiga de Nikola Tesla, de talante feminista y radical, de la que se enamoró. En 1900 Albert y Mileva se graduaron en el Politécnico de Zürich y en 1901 consiguió la ciudadanía suiza. Durante este período discutía sus ideas científicas con un grupo de amigos cercanos, incluyendo a Mileva, con la cual tuvo una hija en enero de 1902, llamada Liserl. El 6 de enero de 1903 la pareja se casó.

Juventud

Se graduó en 1900, obteniendo el diploma de profesor de matemáticas y de física, pero no pudo encontrar trabajo en la Universidad, por lo que ejerció como tutor en Winterthur, Schaffhausen y en Berna. El padre de su compañero de clase, Marcel Grossmann, le ayudó a encontrar un empleo fijo en la Oficina Confederal de la Propiedad Intelectual de Berna, una oficina de patentes, donde trabajó de 1902 a 1909. Su personalidad le causó también problemas con el director de la Oficina, quien le enseñó a "expresarse correctamente".

En esta época, Einstein se refería con amor a su mujer Mileva como «una persona que es mi igual y tan fuerte e independiente como yo». Abram Joffe, en su biografía de Einstein, argumenta que durante este periodo fue ayudado en sus investigaciones por Mileva. Esto se contradice con otros biógrafos como Ronald W. Clark, quien afirma que Einstein y Mileva llevaban una relación distante que le brindaba la soledad necesaria para concentrarse en su trabajo.

En mayo de 1904, Einstein y Mileva tuvieron un hijo de nombre Hans Albert Einstein. Ese mismo año consiguió un trabajo permanente en la Oficina de Patentes. Poco después finalizó su doctorado presentando una tesis titulada Una nueva determinación de las dimensiones moleculares, consistente en un trabajo de 17 folios que surgió de una conversación mantenida con Michele Besso, mientras se tomaban una taza de té; al azucarar Einstein el suyo, le preguntó a Besso:

«¿Crees que el cálculo de las dimensiones de las moléculas de azúcar podría ser una buena tesis de doctorado?».

En 1905 redactó varios trabajos fundamentales sobre la física de pequeña y gran escala. En el primero de ellos explicaba el movimiento browniano, en el segundo el efecto fotoeléctrico y los dos restantes desarrollaban la relatividad especial y la equivalencia masa-energía. El primero de ellos le valió el grado de doctor por la Universidad de Zúrich en 1906, y su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico, le haría merecedor del Premio Nobel de Física en 1921, por sus trabajos sobre el movimiento browniano y su interpretación sobre el efecto fotoeléctrico. Estos artículos fueron enviados a la revista Annalen der Physik y son conocidos generalmente como los artículos del Annus Mirabilis (año extraordinario).

Madurez

En 1908 fue contratado en la Universidad de Berna, Suiza, como profesor y conferenciante (Privatdozent). Einstein y Mileva tuvieron un nuevo hijo, Eduard, nacido el 28 de julio de 1910. Poco después la familia se mudó a Praga, donde Einstein obtuvo la plaza de Professor de física teórica, el equivalente a Catedrático, en la Universidad Alemana de Praga. En esta época trabajó estrechamente con Marcel Grossmann y Otto Stern. También comenzó a llamar al tiempo matemático cuarta dimensión.

En 1913, justo antes de la Primera Guerra Mundial, fue elegido miembro de la Academia Prusiana de Ciencias. Estableció su residencia en Berlín, donde permaneció durante diecisiete años. El emperador Guillermo, le invitó a dirigir la sección de Física del Instituto de Física Káiser Wilhelm.

El 14 de febrero de 1919 se divorció de Mileva y algunos meses después, el 2 de junio de 1919 se casó con una prima suya, Elsa Loewenthal, cuyo apellido de soltera era Einstein: Loewenthal era el apellido de su primer marido, Max Loewenthal. Elsa era tres años mayor que él y le había estado cuidando tras sufrir un fuerte estado de agotamiento. Einstein y Elsa no tuvieron hijos. El destino de la hija de Albert y Mileva, Lieserl, nacida antes de que sus padres se casaran o encontraran trabajo, es desconocido. De sus dos hijos, el primero, Hans Albert, se mudó a California, donde llegó a ser profesor universitario, aunque con poca interacción con su padre; el segundo, Eduard, sufría esquizofrenia y fue internado en una institución para tratamiento de las enfermedades mentales.

En los años 1920, en Berlín, la fama de Einstein despertaba acaloradas discusiones. En los diarios conservadores se podían leer editoriales que atacaban a su teoría. Se convocaban conferencias-espectáculo tratando de argumentar lo disparatada que resultaba la teoría especial de la relatividad. Incluso se le atacaba, en forma velada, no abiertamente, en su condición de judío. En el resto del mundo, la Teoría de la relatividad era apasionadamente debatida en conferencias populares y textos.

Ante el ascenso del nazismo, (Adolf Hitler llegó al poder en enero de 1933), por lo que decidió abandonar Alemania en diciembre de 1932 y marchar con destino hacia Estados Unidos, país donde impartió docencia en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, agregando a su nacionalidad suiza la estadounidense en 1940.

Para la camarilla nazi los judíos no son sólo un medio que desvía el resentimiento que el pueblo experimenta contra sus opresores; ven también en los judíos un elemento inadaptable que no puede ser llevado a aceptar un dogma sin crítica, y que en consecuencia amenaza su autoridad –por el tiempo que tal dogma exista– con motivo de su empeño en esclarecer a las masas.

La prueba de que este problema toca el fondo de la cuestión la proporciona la solemne ceremonia de la quema de libros, ofrecida como espectáculo por el régimen nazi poco tiempo después de adueñarse del poder.

Einstein. Nueva York. 1938.

En Alemania, las expresiones de odio a los judíos alcanzaron niveles muy elevados. Varios físicos de ideología nazi, algunos tan notables como los premios Nobel de Física Johannes Stark y Philipp Lenard, intentaron desacreditar sus teorías.11 Otros físicos que enseñaban la teoría de la relatividad, como Werner Heisenberg, fueron vetados en sus intentos de acceder a puestos docentes.

Einstein, en 1939 decide ejercer su influencia participando en cuestiones políticas que afectan al mundo. Redacta la célebre carta a Roosevelt, para promover el Proyecto atómico e impedir que los «enemigos de la humanidad» lo hicieran antes: «puesto que dada la mentalidad de los nazis, habrían consumado la destrucción y la esclavitud del resto del mundo.»[cita requerida]
Durante sus últimos años, Einstein trabajó por integrar en una misma teoría las cuatro Fuerzas Fundamentales, tarea aún inconclusa.

Muerte

El 17 de abril de 1955, Albert Einstein experimentó una hemorragia interna causada por la ruptura de un aneurisma de la aorta abdominal, que anteriormente había sido reforzada quirúrgicamente por el Dr. Rudolph Nissen en 1948. Tomó el borrador de un discurso que estaba preparando para una aparición en televisión para conmemorar el séptimo aniversario del Estado de Israel con él al hospital, pero no vivió lo suficiente para completarlo. Einstein rechazó la cirugía, diciendo: "Quiero irme cuando quiero. Es de mal gusto prolongar artificialmente la vida. He hecho mi parte, es hora de irse. Yo lo haré con elegancia." Murió en el Hospital de Princeton (Nueva Jersey) a primera hora del 18 de abril de 1955 a la edad de 76 años. Los restos de Einstein fueron incinerados y sus cenizas fueron esparcidas por los terrenos del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Durante la autopsia, el patólogo del Hospital de Princeton, Thomas Stoltz Harvey12 extrajo el cerebro de Einstein para conservarlo, sin el permiso de su familia, con la esperanza de que la neurociencia del futuro fuera capaz de descubrir lo que hizo a Einstein ser tan inteligente.

Trayectoria científica

En 1901 apareció el primer trabajo científico de Einstein: trataba de la atracción capilar. Publicó dos trabajos en 1902 y 1903, sobre los fundamentos estadísticos de la termodinámica, corroborando experimentalmente que la temperatura de un cuerpo se debe a la agitación de sus moléculas, una teoría aún discutida en esa época.

Los artículos de 1905

En 1905 finalizó su doctorado presentando una tesis titulada Una nueva determinación de las dimensiones moleculares. Ese mismo año escribió cuatro artículos fundamentales sobre la física de pequeña y gran escala. En ellos explicaba el movimiento browniano, el efecto fotoeléctrico y desarrollaba la relatividad especial y la equivalencia masa-energía. El trabajo de Einstein sobre el efecto fotoeléctrico le proporcionaría el Premio Nobel de física en 1921. Estos artículos fueron enviados a la revista "Annalen der Physik" y son conocidos generalmente como los artículos del "Annus Mirabilis" (del Latín: Año extraordinario). La Unión internacional de física pura y aplicada junto con la Unesco conmemoraron 2005 como el Año mundial de la física14 celebrando el centenario de publicación de estos trabajos.

Movimiento browniano

El primero de sus artículos de 1905, titulado Sobre el movimiento requerido por la teoría cinética molecular del calor de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario, cubría sus estudios sobre el movimiento browniano.
           
El artículo explicaba el fenómeno haciendo uso de las estadísticas del movimiento térmico de los átomos individuales que forman un fluido. El movimiento browniano había desconcertado a la comunidad científica desde su descubrimiento unas décadas atrás. La explicación de Einstein proporcionaba una evidencia experimental incontestable sobre la existencia real de los átomos. El artículo también aportaba un fuerte impulso a la mecánica estadística y a la teoría cinética de los fluidos, dos campos que en aquella época permanecían controvertidos.

Antes de este trabajo los átomos se consideraban un concepto útil en física y química, pero la mayoría de los científicos no se ponían de acuerdo sobre su existencia real. El artículo de Einstein sobre el movimiento atómico entregaba a los experimentalistas un método sencillo para contar átomos mirando a través de un microscopio ordinario.

Wilhelm Ostwald, uno de los líderes de la escuela antiatómica, comunicó a Arnold Sommerfeld que había sido transformado en un creyente en los átomos por la explicación de Einstein del movimiento browniano.

Efecto fotoeléctrico

El segundo artículo se titulaba Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de luz. En él Einstein proponía la idea de "quanto" de luz (ahora llamados fotones) y mostraba cómo se podía utilizar este concepto para explicar el efecto fotoeléctrico.

La teoría de los cuantos de luz fue un fuerte indicio de la dualidad onda-corpúsculo y de que los sistemas físicos pueden mostrar tanto propiedades ondulatorias como corpusculares. Este artículo constituyó uno de los pilares básicos de la mecánica cuántica. Una explicación completa del efecto fotoeléctrico solamente pudo ser elaborada cuando la teoría cuántica estuvo más avanzada. Por este trabajo, y por sus contribuciones a la física teórica, Einstein recibió el Premio Nobel de Física de 1921.

Relatividad especial

El tercer artículo de Einstein de ese año se titulaba Zur Elektrodynamik bewegter Körper ("Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento"). En este artículo Einstein introducía la teoría de la relatividad especial estudiando el movimiento de los cuerpos y el electromagnetismo en ausencia de la fuerza de interacción gravitatoria.

La relatividad especial resolvía los problemas abiertos por el experimento de Michelson y Morley en el que se había demostrado que las ondas electromagnéticas que forman la luz se movían en ausencia de un medio. La velocidad de la luz es, por lo tanto, constante y no relativa al movimiento. Ya en 1894 George Fitzgerald había estudiado esta cuestión demostrando que el experimento de Michelson y Morley podía ser explicado si los cuerpos se contraen en la dirección de su movimiento. De hecho, algunas de las ecuaciones fundamentales del artículo de Einstein habían sido introducidas anteriormente (1903) por Hendrik Lorentz, físico holandés, dando forma matemática a la conjetura de Fitzgerald.

Esta famosa publicación está cuestionada como trabajo original de Einstein, debido a que en ella omitió citar toda referencia a las ideas o conceptos desarrollados por estos autores así como los trabajos de Poincaré. En realidad Einstein desarrollaba su teoría de una manera totalmente diferente a estos autores deduciendo hechos experimentales a partir de principios fundamentales y no dando una explicación fenomenológica a observaciones desconcertantes. El mérito de Einstein estaba por lo tanto en explicar lo sucedido en el experimento de Michelson y Morley como consecuencia final de una teoría completa y elegante basada en principios fundamentales y no como una explicación ad-hoc o fenomenológica de un fenómeno observado.

Su razonamiento se basó en dos axiomas simples: En el primero reformuló el principio de simultaneidad, introducido por Galileo siglos antes, por el que las leyes de la física deben ser invariantes para todos los observadores que se mueven a velocidades constantes entre ellos, y el segundo, que la velocidad de la luz es constante para cualquier observador. Este segundo axioma, revolucionario, va más allá de las consecuencias previstas por Lorentz o Poincaré que simplemente relataban un mecanismo para explicar el acortamiento de uno de los brazos del experimento de Michelson y Morley. Este postulado implica que si un destello de luz se lanza al cruzarse dos observadores en movimiento relativo, ambos verán alejarse la luz produciendo un círculo perfecto con cada uno de ellos en el centro. Si a ambos lados de los observadores se pusiera un detector, ninguno de los observadores se pondría de acuerdo en qué detector se activó primero (se pierden los conceptos de tiempo absoluto y simultaneidad).

La teoría recibió el nombre de "teoría especial de la relatividad" o "teoría restringida de la relatividad" para distinguirla de la teoría de la relatividad general, que fue introducida por Einstein en 1915 y en la que se consideran los efectos de la gravedad y la aceleración.

Equivalencia masa-energía

El cuarto artículo de aquel año se titulaba Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig y mostraba una deducción de la ecuación de la relatividad que relaciona masa y energía. En este artículo se exponía que "la variación de masa de un objeto que emite una energía L, es: L/V^2

donde V era la notación de la velocidad de la luz usada por Einstein en 1905.
Esta ecuación implica que la energía E de un cuerpo en reposo es igual a su masa m multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado: E=m c^2

Muestra cómo una partícula con masa posee un tipo de energía, "energía en reposo", distinta de las clásicas energía cinética y energía potencial. La relación masa–energía se utiliza comúnmente para explicar cómo se produce la energía nuclear; midiendo la masa de núcleos atómicos y dividiendo por el número atómico se puede calcular la energía de enlace atrapada en los núcleos atómicos. Paralelamente, la cantidad de energía producida en la fisión de un núcleo atómico se calcula como la diferencia de masa entre el núcleo inicial y los productos de su desintegración, multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado.

Relatividad general

En noviembre de 1915 Einstein presentó una serie de conferencias en la Academia de Ciencias de Prusia en las que describió la teoría de la relatividad general. La última de estas charlas concluyó con la presentación de la ecuación que reemplaza a la ley de gravedad de Newton. En esta teoría todos los observadores son considerados equivalentes y no únicamente aquellos que se mueven con una velocidad uniforme. La gravedad no es ya una fuerza o acción a distancia, como era en la gravedad newtoniana, sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo. La teoría proporcionaba las bases para el estudio de la cosmología y permitía comprender las características esenciales del Universo, muchas de las cuales no serían descubiertas sino con posterioridad a la muerte de Einstein.

La relatividad general fue obtenida por Einstein a partir de razonamientos matemáticos, experimentos hipotéticos (Gedanken experiment) y rigurosa deducción matemática sin contar realmente con una base experimental. El principio fundamental de la teoría era el denominado principio de equivalencia. A pesar de la abstracción matemática de la teoría, las ecuaciones permitían deducir fenómenos comprobables. En 1919 Arthur Eddington fue capaz de medir, durante un eclipse, la desviación de la luz de una estrella al pasar cerca del Sol, una de las predicciones de la relatividad general. Cuando se hizo pública esta confirmación la fama de Einstein se incrementó enormemente y se consideró un paso revolucionario en la física. Desde entonces la teoría se ha verificado en todos y cada uno de los experimentos y verificaciones realizados hasta el momento.

A pesar de su popularidad, o quizás precisamente por ella, la teoría contó con importantes detractores entre la comunidad científica que no podían aceptar una física sin un Sistema de referencia absoluto.

Estadísticas de Bose-Einstein

En 1924 Einstein recibió un artículo de un joven físico indio, Satyendra Nath Bose, describiendo a la luz como un gas de fotones y pidiendo la ayuda de Einstein para su publicación. Einstein se dio cuenta de que el mismo tipo de estadísticas podían aplicarse a grupos de átomos y publicó el artículo, conjuntamente con Bose, en alemán, la lengua más importante en física en la época. Las estadísticas de Bose-Einstein explican el comportamiento de los tipos básicos de partículas elementales denominadas bosones.

La Teoría de Campo Unificada

Einstein dedicó sus últimos años a la búsqueda de una de las más importantes teorías de la física, la llamada Teoría de Campo Unificada. Dicha búsqueda, después de su Teoría general de la relatividad, consistió en una serie de intentos tendentes a generalizar su teoría de la gravitación para lograr unificar y resumir las leyes fundamentales de la física, específicamente la gravitación y el electromagnetismo. En el año 1950, expuso su Teoría de campo unificada en un artículo titulado «Sobre la teoría generalizada de la gravitación» (On the Generalized Theory of Gravitation) en la famosa revista Scientific American.
Aunque Albert Einstein fue mundialmente célebre por sus trabajos en física teórica, paulitinamente fue aislándose en su investigación, y sus intentos no tuvieron éxito. Persiguiendo la unificación de las fuerzas fundamentales, Albert ignoró algunos importantes desarrollos en la física, siendo notablemente visible en el tema de las fuerzas nuclear fuerte y nuclear débil, las cuales no se entendieron bien sino después de quince años de la muerte de Einstein (cerca del año 1970) mediante numerosos experimentos en física de altas energías. Los intentos propuestos por la Teoría de cuerdas o la Teoría M, muestran que aún perdura su ímpetu de alcanzar demostrar la gran teoría de la unificación de las leyes de la física.

Actividad política

Los acontecimientos de la primera guerra mundial empujaron a Einstein a comprometerse políticamente, tomando partido. Siente desprecio por la violencia, la bravuconería, la agresión, la injusticia. Fue uno de los miembros más conocidos del Partido Democrático Alemán, DDP.
Albert Einstein fue un pacifista convencido. En 1914, noventa y tres prominentes intelectuales alemanes firmaron el «Manifiesto para el Mundo Civilizado» para apoyar al Kaiser y desafiar a las «hordas de rusos aliados con mongoles y negros que pretenden atacar a la raza blanca», justificando la invasión alemana de Bélgica; pero Einstein se negó a firmarlo junto a sólo otros tres intelectuales, que pretendían impulsar un contra-manifiesto, exclamando posteriormente:

Es increíble lo que Europa ha desatado con esta locura. (...)
En estos momentos uno se da cuenta de lo absurda que es la especie animal a la que pertenece.
Albert Einstein.

Con el auge del movimiento nacional-socialista en Alemania, Einstein dejó su país y se nacionalizó estadounidense. En plena Segunda Guerra Mundial apoyó una iniciativa de Robert Oppenheimer para comenzar el programa de desarrollo de armas nucleares conocido como Proyecto Manhattan.

En 1939 se produce su más importante participación en cuestiones mundiales. El informe Smyth, aunque con sutiles recortes y omisiones, narra la historia de cómo los físicos trataron, sin éxito, de interesar a la Marina y al Ejército en el Proyecto atómico. Pero la célebre carta de Einstein a Roosevelt fue la que consiguió romper la rigidez de la mentalidad militar. Sin embargo, Einstein, que siente desprecio por la violencia y las guerras, es considerado el «padre de la bomba atómica».
En su discurso pronunciado en Nueva York, en diciembre de 1945, expuso:

En la actualidad, los físicos que participaron en la construcción del arma más tremenda y peligrosa de todos los tiempos, se ven abrumados por un similar sentimiento de responsabilidad, por no hablar de culpa. (...)
Nosotros ayudamos a construir la nueva arma para impedir que los enemigos de la humanidad lo hicieran antes, puesto que dada la mentalidad de los nazis habrían consumado la destrucción y la esclavitud del resto del mundo. (...)
Hay que desear que el espíritu que impulsó a Alfred Nobel cuando creó su gran institución, el espíritu de solidaridad y confianza, de generosidad y fraternidad entre los hombres, prevalezca en la mente de quienes dependen las decisiones que determinarán nuestro destino. De otra manera la civilización quedaría condenada.
Einstein: Hay que ganar la paz (1945).

La causa socialista

En mayo de 1949, Monthly Review publicó (en Nueva York) un artículo suyo titulado ¿Por qué el socialismo?19 en el que reflexiona sobre la historia, las conquistas y las consecuencias de la "anarquía económica de la sociedad capitalista", artículo que hoy sigue teniendo vigencia. Una parte muy citada del mismo habla del papel de los medios privados en relación a las posibilidades democráticas de los países:

La anarquía económica de la sociedad capitalista tal como existe hoy es, en mi opinión, la verdadera fuente del mal. (...)
El capital privado tiende a concentrarse en pocas manos, en parte debido a la competencia entre los capitalistas, y en parte porque el desarrollo tecnológico y el aumento de la división del trabajo animan la formación de unidades de producción más grandes a expensas de las más pequeñas. El resultado de este proceso es una oligarquía del capital privado cuyo enorme poder no se puede controlar con eficacia incluso en una sociedad organizada políticamente de forma democrática. Esto es así porque los miembros de los cuerpos legislativos son seleccionados por los partidos políticos, financiados en gran parte o influidos de otra manera por los capitalistas privados quienes, para todos los propósitos prácticos, separan al electorado de la legislatura. La consecuencia es que los representantes del pueblo de hecho no protegen suficientemente los intereses de los grupos no privilegiados de la población. (...)
Estoy convencido de que hay solamente un camino para eliminar estos graves males, el establecimiento de una economía socialista, acompañado por un sistema educativo orientado hacia metas sociales.
Albert Einstein, Why Socialism?


La causa sionista

Originario de una familia judía asimilada abogó por la causa sionista. Entre 1921 y 1932 pronunció diversos discursos, con el propósito de ayudar a recoger fondos para la colectividad judía y sostener la Universidad hebrea de Jerusalén, fundada en 1918, y como prueba de su creciente adhesión a la causa sionista. «Nosotros, esto es, judíos y árabes, debemos unirnos y llegar a una comprensión recíproca en cuanto a las necesidades de los dos pueblos, en lo que atañe a las directivas satisfactorias para una convivencia provechosa.»21
El Estado de Israel se creó en 1948. Cuando Chaim Weizmann, el primer presidente de Israel y viejo amigo de Einstein, murió en 1952, Abba Eban, embajador israelí en EE.UU., le ofreció la presidencia. Einstein rechazó el ofrecimiento diciendo: «Estoy profundamente conmovido por el ofrecimiento del Estado de Israel y a la vez tan entristecido que me es imposible aceptarlo.»

La causa pacifista

Einstein, pacifista convencido, impulsó el conocido Manifiesto Russell-Einstein, un llamamiento a los científicos para unirse en favor de la desaparición de las armas nucleares. Este documento sirvió de inspiración para la posterior fundación de las Conferencias Pugwash que en 1995 se hicieron acreedoras del Premio Nobel de la Paz.

Creencias religiosas

Einstein distingue tres estilos que suelen entremezclarse en la práctica de la religión. El primero está motivado por el miedo y la mala comprensión de la causalidad y, por tanto, tiende a inventar seres sobrenaturales. El segundo es social y moral, motivado por el deseo de apoyo y amor. Ambos tienen un concepto antropomórfico de Dios. El tercero –que Einstein considera el más maduro–, está motivado por un profundo sentido de asombro y misterio.

Einstein creía en «un Dios que se revela en la armonía de todo lo que existe, no en un Dios que se interesa en el destino y las acciones del hombre». Deseaba conocer «cómo Dios había creado el mundo». En algún momento resumió sus creencias religiosas de la manera siguiente: «Mi religión consiste en una humilde admiración del ilimitado espíritu superior que se revela en los más pequeños detalles que podemos percibir con nuestra frágil y débil mente».

La más bella y profunda emoción que nos es dado sentir es la sensación de lo místico. Ella es la que genera toda verdadera ciencia. El hombre que desconoce esa emoción, que es incapaz de maravillarse y sentir el encanto y el asombro, está prácticamente muerto. Saber que aquello que para nosotros es impenetrable realmente existe, que se manifiesta como la más alta sabiduría y la más radiante belleza, sobre la cual nuestras embotadas facultades sólo pueden comprender en sus formas más primitivas. Ese conocimiento, esa sensación, es la verdadera religión.

En cierta ocasión, en una reunión, se le preguntó a Einstein si creía o no en un Dios a lo que respondió: «Creo en el Dios de Spinoza, que es idéntico al orden matemático del Universo».

Una cita más larga de Einstein aparece en Science, Philosophy, and Religion, A Symposium (Simposio de ciencia, filosofía y religión), publicado por la Conferencia de Ciencia, Filosofía y Religión en su Relación con la Forma de Vida Democrática:

Cuanto más imbuido esté un hombre en la ordenada regularidad de los eventos, más firme será su convicción de que no hay lugar —del lado de esta ordenada regularidad— para una causa de naturaleza distinta. Para ese hombre, ni las reglas humanas ni las "reglas divinas" existirán como causas independientes de los eventos naturales. De seguro, la ciencia nunca podrá refutar la doctrina de un Dios que interfiere en eventos naturales, porque esa doctrina puede siempre refugiarse en que el conocimiento científico no puede posar el pie en ese tema. Pero estoy convencido de que tal comportamiento de parte de las personas religiosas no solamente es inadecuado sino también fatal. Una doctrina que se mantiene no en la luz clara sino en la oscuridad, que ya ha causado un daño incalculable al progreso humano, necesariamente perderá su efecto en la humanidad. En su lucha por el bien ético, las personas religiosas deberían renunciar a la doctrina de la existencia de Dios, esto es, renunciar a la fuente del miedo y la esperanza, que en el pasado puso un gran poder en manos de los sacerdotes. En su labor, deben apoyarse en aquellas fuerzas que son capaces de cultivar el bien, la verdad y la belleza en la misma humanidad. Esto es de seguro, una tarea más difícil pero incomparablemente más meritoria y admirable.

En una carta fechada en marzo de 1954, que fue incluida en el libro Albert Einstein: su lado humano (en inglés), editado por Helen Dukas y Banesh Hoffman y publicada por Princeton University Press, Einstein dice:

Por supuesto era una mentira lo que se ha leído acerca de mis convicciones religiosas; una mentira que es repetida sistemáticamente. No creo en un Dios personal y no lo he negado nunca sino que lo he expresado claramente. Si hay algo en mí que pueda ser llamado religioso es la ilimitada admiración por la estructura del mundo, hasta donde nuestra ciencia puede revelarla.

La carta al filósofo Eric Gutkind, del 3 de enero de ese mismo año, subastada en mayo del año 2008,23 deja al parecer las cosas más claras, de ser posible, y aunque sólo sirva para animar el debate, conviene conocerla. Dice Einstein:

La palabra dios para mí no es más que la expresión y producto de las debilidades humanas, la Biblia, una colección de honorables pero aún primitivas leyendas que sin embargo son bastante infantiles. Ninguna interpretación, sin importar cuán sutil sea, puede (para mí) cambiar esto...
<!--[if !supportLists]-->·        <!--[endif]-->Comportamiento ético

Einstein creía que la moralidad no era dictada por Dios, sino por la humanidad:

No creo en la inmoralidad del individuo, y considero la ética una preocupación exclusivamente humana sobre la que no hay ninguna autoridad sobrehumana.

En la última etapa de su vida, Einstein mantuvo una dieta vegetariana. Según él, el vegetarianismo revestía una gran importancia para la humanidad, como puede apreciarse en algunas de sus citas sobre el tema:

Nada incrementaría tanto la posibilidad de supervivencia sobre la Tierra como el paso hacia una alimentación vegetariana. (...) Ya sólo con su influencia física sobre el temperamento humano, la forma de vida vegetariana podría influir muy positivamente sobre el destino de la humanidad.