I. Los comienzos de Einstein y su año maravilloso

I. Los comienzos de Einstein y su año maravilloso

 La Naturaleza está escrita en lenguaje matemático (Galileo Galilei (1564-1642), Il Saggiatore [el ensayador], 1623) Antes se creía que si desapareciera del universo toda la materia, el espacio y el tiempo permanecerían. De acuerdo con la teoría de la relatividad, el espacio y el tiempo desaparecerían juntamente con la materia. (Einstein a un periodista en Estados Unidos, 1921) Las bibliotecas que tienen esa suerte guardan, como la joya más preciada, los volúmenes 17 y 18 de la revista científica alemana Annalen der Physik, publicados en 1905. Se hallan en ellos cuatro artículos –nada extensos, por cierto– escritos en seis meses por Albert Einstein, el genial científico nacido el 14 de Marzo de 1879. Parece imposible que en tan corto espacio de tiempo se pudieran concebir tantas y tan extraordinarias ideas. Las líneas que siguen pretenden acercar al lector no especialista la obra y la figura de uno de los más grandes científicos que han existido. Es imposible sobrestimar la trascendencia de esos cuatro trabajos, que Einstein publicó hace un siglo, con sólo 26 años de edad; debido a su importancia, el año 2005 ha sido declarado año internacional de la física. El año 1905 suele mencionarse como el Annus mirabilis de Einstein, recordando los logros de Isaac Newton (1642-1727) en el campo de la física y de las matemáticas durante otro año milagroso, 1666, en el que estableció –nada menos– las bases del cálculo diferencial, la mecánica, la teoría de la gravedad y la del color (sus famosos Principia se publicaron mucho más tarde, en 1687, y su Optiks en 1704). En efecto, en el primero de sus trabajos Einstein sugiere que el intercambio de energía entre la radiación y la materia se hace en múltiplos de una unidad elemental, introduciendo la noción de cuantos de luz para explicar el efecto fotoeléctrico; Einstein llamó Energiequanten y Lichtquanten a esas unidades elementales de energía. La idea del fotón como corpúsculo luminoso es posterior; la introdujo en 1916, y quedó definitivamente establecida tras las experiencias de Compton en 1923, que pusieron de manifiesto la consistencia de la relatividad especial con la idea de un corpúsculo luminoso (el nombre, fotón, fue introducido por Gilbert Newton Lewis en 1926). En el segundo artículo, en el que se basaría su tesis doctoral, realiza un estudio sobre el movimiento browniano –descubierto en 1828 por el botánico escocés Robert Brown– con objeto de “encontrar hechos que garanticen lo más posible la existencia de átomos de tamaño definido”, cuya realidad no era entonces universalmente admitida: el grupo de los escépticos incluía a Wilhelm Ostwald (1853-1932, Nobel de Química en 1909) y al físico, historiador y filósofo austríaco Ernst Mach (1838-1916), quien también realizó importantes estudios experimentales en el campo de la aerodiná- mica, donde perdura 'el número de Mach'. En el tercer trabajo, titulado Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento, Einstein sienta las bases de la teoría de la relatividad especial, y en el cuarto (éste ya en el volumen 18 de los Annalen) aparece por primera vez la famosa relación que determina la energía asociada a la masa. Más exactamente: “si un cuerpo proporciona energía en forma de radiación, su masa disminuye en L/c2... por lo que llegamos a la conclusión general de que la masa de un cuerpo es la medida de su contenido energético” (L es aquí la energía; como tal, la famosa fórmula E = mc2 aparece en trabajos posteriores de 1907). - NOTAS HISTÓRICAS / APONTAMENTOS HISTORICOS REF-UISF Diciembre 2004 35 Notas históricas Apontamentos historicos Einstein en España A