se cree que Albert Einstein fue un genio, y es considerado uno de los más grandes pensadores del mundo. Aunque no es conocido por inventos, como con Thomas Edison o Nikola Tesla, las teorías e ideas de Einstein relacionadas con la física continúan ejerciendo influencia hoy en día.
pasó gran parte de su vida investigando teorías de la relatividad, investigando el espacio, el tiempo, la materia y la energía., Entonces, ¿cuáles fueron las teorías más significativas de Albert Einstein? Al mirar hacia atrás a este pensador innovador, he aquí algunos de los logros más significativos de Albert Einstein.
teoría cuántica de la luz
Einstein propuso su teoría de la luz, afirmando que toda la luz está compuesta de pequeños paquetes de energía, llamados fotones. Sugirió que estos fotones eran partículas, pero también tenían propiedades ondulatorias, una idea totalmente nueva en ese momento.
también pasó algún tiempo describiendo la emisión de electrones de los metales cuando fueron golpeados con grandes pulsos eléctricos, como un rayo., Se expandió en este concepto del efecto fotoeléctrico, que discutiremos más adelante en este artículo.
Special Theory of Relativity
en los estudios de Einstein, comenzó a notar inconsistencias de la mecánica newtoniana en su relación con la comprensión del electromagnetismo, específicamente con las ecuaciones de Maxwell., En un artículo publicado en septiembre de 1905, propuso una nueva forma de pensar sobre la mecánica de los objetos que se acercan a la velocidad de la luz.
este concepto se conoció como la teoría especial de la relatividad de Einstein. Cambió la comprensión de la física en ese momento.
la revelación de Einstein fue que los observadores en movimiento relativo experimentan el tiempo de manera diferente. Se dio cuenta de que es posible que dos eventos sucedan simultáneamente desde la perspectiva de un observador, pero ocurren en momentos diferentes desde la perspectiva del otro. Y ambos observadores tendrían razón.,
entender la teoría especial de la relatividad puede ser un poco difícil, pero lo reduciremos a una situación simple.
comenzó con la idea de que la luz siempre viaja a una constante de 300.000 km/s, y preguntó qué pasaría con nuestras ideas de espacio y tiempo si ese fuera el caso.
ahora, imagine que una vez más tiene un observador de pie en un terraplén de ferrocarril mientras pasa un tren, y que cada extremo del tren es golpeado por un rayo justo cuando el punto medio del tren está pasando por el observador., Debido a que los rayos caen a la misma distancia del observador, su luz llega a su ojo en el mismo instante. Así que el observador diría que los dos ataques ocurrieron simultáneamente.
sin embargo, hay otro observador, este en el tren, sentado en su punto medio exacto. Debido a que el tren se está moviendo, la luz que viene del rayo en la parte trasera tiene que viajar más lejos para alcanzar, por lo que llega a este observador más tarde que la luz que viene de la parte delantera. Este observador concluiría que el de delante realmente sucedió primero. Y ambos observadores estarían en lo cierto.,
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Einstein determinó que el movimiento a través del espacio también puede ser considerado como movimiento a través del tiempo. En esencia, el espacio y el tiempo se afectan mutuamente, siendo ambos conceptos relativos en relación con la velocidad de la luz.
El número de Avogadro
para cualquiera que haya superado una clase de química de la escuela secundaria, el número de Avogadro puede sonar.,
mientras Einstein estaba trabajando para desarrollar su modelo matemático para explicar el movimiento browniano, el movimiento errático de partículas en un fluido, también demostró la existencia de átomos, y sentó las bases para calcular el número de Avogadro, el número de átomos en un mol de molécula o un elemento.
el trabajo de Einstein sobre el movimiento browniano sugirió la existencia de Pequeñas partículas indistinguibles. Esta teoría fue probada más tarde por Jean Perrin, quien llevó a cabo experimentos utilizando un microscopio de alta precisión para verificar el trabajo matemático de Einstein., Esto permitió a Perrin calcular el número de Avogadro y probar la existencia de átomos, por lo que recibió el Premio Nobel en 1926.
el condensado de Bose-Einstein
en 1924, Einstein recibió un documento del físico Satyendra Nath Bose. Este artículo discutió una manera detallada de pensar en los fotones de luz como un gas. Einstein generalizó la teoría de Bose a un gas ideal de átomos o moléculas idénticos para los cuales se conserva el número de partículas.,
Einstein trabajó con Bose para extender esta idea a los átomos, lo que llevó a una predicción de un nuevo estado de la materia: el condensado de Bose-Einstein. El primer ejemplo de este estado se produjo en 1995.
también predijo que a temperaturas suficientemente bajas, las partículas se bloquearían en el estado cuántico más bajo del sistema. Este fenómeno se llama condensación de Bose-Einstein.,
un condensado de Bose-Einstein es esencialmente un grupo de átomos que se enfrían muy cerca del cero absoluto. Cuando alcanzan esa temperatura, apenas se mueven en relación unos con otros. Comienzan a agruparse y entran exactamente en los mismos estados de energía. Esto significa que, desde un punto de vista físico, el grupo de átomos se comporta como si fueran un solo átomo.
ahora sabemos que esto solo sucede para «bosones» – partículas con un espín total que es un múltiplo entero de h, la constante de Planck dividida por 2 pi.,
Teoría General de la relatividad
en 1916, Einstein publicó su Teoría General de la relatividad. Este artículo generaliza los conceptos de la relatividad especial y la Ley de Newton de la Gravitación Universal, describiendo la gravedad como una propiedad del espacio y el tiempo. Esta teoría ha ayudado a nuestra comprensión de cómo se establece la estructura a gran escala del universo.
La Teoría de la relatividad General se puede explicar así:
Newton ayudó a cuantificar la gravedad entre dos objetos como un tirón de dos cuerpos, independientemente de cuán masivos sean cada uno o cuán separados estén.,
Einstein determinó que las leyes de la física se mantienen constantes para todos los observadores que no aceleran, que la velocidad de la luz es constante sin importar cuán rápido viaje el observador. Descubrió que el espacio y el tiempo estaban entrelazados y que los eventos que ocurren en un momento para un observador podían ocurrir en un momento diferente para el siguiente.
esto llevó a su teoría de que los objetos masivos en el espacio podrían distorsionar el espacio-tiempo.
Las predicciones de Einstein han ayudado a los físicos modernos a estudiar y comprender los agujeros negros y las lentes gravitacionales.,
el efecto fotoeléctrico
La teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico discute las emisiones de electrones del metal cuando la luz brilla sobre él, como hemos aludido antes. Los científicos habían observado este fenómeno, pero no habían sido capaces de reconciliar el hallazgo con la teoría ondulatoria de la luz de Maxwell.
Su teoría de los fotones ayudado a la comprensión de este fenómeno. Teorizó que, cuando la luz golpea un objeto, hay una emisión de electrones, que él consideraba fotoelectrones.,
Este modelo formó la base de cómo funcionan las células solares: la luz hace que los átomos liberen electrones, que generan una corriente, creando así electricidad.
dualidad onda-partícula
El trabajo de Albert Einstein en el desarrollo de la teoría cuántica fue uno de los más impactantes que jamás logró. Durante su carrera temprana, Einstein persistió en afirmar que la luz debe ser tratada como una onda y una partícula. En otras palabras, los fotones pueden comportarse como partículas y como ondas al mismo tiempo. Esto se conoció como dualidad onda-partícula.,
es citado diciendo esto sobre el tema ,» nos enfrentamos a un nuevo tipo de dificultad. Tenemos dos imágenes contradictorias de la realidad; por separado, ninguna de ellas explica completamente el fenómeno de la luz, pero juntas lo hacen.»
mientras pensamos en todo el trabajo de Einstein, también tenemos que considerar cómo ha influido en los que vinieron después de él. El trabajo de Einstein ha influido en la mecánica cuántica moderna avanzada, el modelo del tiempo físico, la comprensión de la luz, los paneles solares e incluso la química moderna. Sin descanso cuestionó el mundo que lo rodeaba., Esto es lo que lo hizo grande, su infinita curiosidad por el mundo.
lo importante es no dejar de cuestionar. «La curiosidad tiene su propia razón de existir», comentó Einstein. Los logros de Albert Einstein han influido inequívocamente en nuestra comprensión de la física como la conocemos hoy en día.