Albert Einstein: biografia e contribuições para a ciência

Albert Einstein (1879 - 1955) foi um físico teórico de origem alemã e um dos cientistas mais importantes do século XX. Ele desenvolveu a teoria da relatividade, que tem sido uma das bases mais importantes para o desenvolvimento da física moderna. Em 1921 ele ganhou um Prêmio Nobel de Física por ter descoberto a lei do efeito fotoelétrico. A contribuição de Einstein para a ciência, e particularmente para a física, fez dele um dos homens mais reconhecidos de seu tempo.

A obra mais popular que Einstein fez foi a equivalência entre energia e massa: E = mc 2, uma das equações mais reconhecidas no mundo. Ele chegou a essa fórmula em 1905, quando morou em Berna. Mais tarde, em 1917, Einstein investigou as propriedades da luz, nesses estudos encontrou a base de sua lei do efeito fotoelétrico. Então ele aplicou sua teoria geral ao modelo da estrutura de todo o universo.

Em 1896, ele renunciou à sua nacionalidade alemã e vários anos depois se candidatou para a Suíça, que obteve em 1901. Enquanto isso, Einstein estudou na Escola Politécnica Federal, de onde obteve seu diploma em 1900.

A partir de 1912 ele começou a praticar como professor de física teórica na Universidade de Zurique e permaneceu nessa posição por aproximadamente dois anos. Em seguida, ele foi selecionado para a Academia Prussiana de Ciências e se mudou para Berlim.

Quando Adolf Hitler chegou à chancelaria alemã, Albert Einstein estava nos Estados Unidos da América; por isso decidiu não voltar a seu país, já que o anti-semitismo do regime nazista era um perigo para sua integridade.

Em 1940 ele obteve a cidadania americana. Pouco tempo depois, quando a entrada dos Estados Unidos no conflito armado da Segunda Guerra Mundial era iminente, Einstein contatou o presidente Franklin D. Roosevelt para informá-lo de que a Alemanha poderia estar desenvolvendo armas altamente destrutivas.

Essa informação foi o gatilho para o Projeto Manhattan começar. No entanto, Einstein nunca pensou que a energia nuclear devesse ser usada para a guerra, até mesmo, junto com Bertrand Russell desenvolveu o manifesto no qual ele falou sobre os perigos dela.

Desde que se estabeleceu nos Estados Unidos da América e até os seus últimos dias, Albert Einstein trabalhou no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, Nova Jersey.

Ele é um dos cientistas mais famosos da história e seu nome é conhecido pela maioria da população ocidental até hoje.

Biografia

Primeiros anos

Albert Einstein nasceu em 14 de março de 1879 em Ulm, uma cidade que pertenceu ao reino de Wüttemberg do então Império Alemão. Ele era descendente de judeus, seu pai se chamava Hermann Einstein, ele estava envolvido em comércio e engenharia. Sua mãe era Pauline Koch.

Um ano após o nascimento de Albert Einstein, seu pai teve a oportunidade de fundar uma empresa em Munique encarregada de fabricar aparelhos eletrônicos que funcionavam com corrente contínua.

Ele tinha uma irmã chamada Maria, que era dois anos mais nova que ele. Os pais de Einstein não eram praticantes religiosos, de modo que sua educação em casa não teve influência sobre sua devoção religiosa precoce.

Pouco a pouco, ele se separou de suas crenças dogmáticas quando percebeu que o que lia em livros de ciências era explicitamente contradito pelo que ele havia aprendido com as escrituras religiosas.

Quando ele conheceu a geometria, ficou fascinado pela ciência. Seu interesse foi alimentado por suas conversas com Max Talmud, que serviu como um tipo de tutor para o jovem Albert, desde que ele conversou com ele sobre matemática e filosofia.

Devido a problemas financeiros, Hermann, o pai de Albert, teve que se mudar para a Itália com o resto da família porque encontrou trabalho lá. No entanto, ele deixou o menino em Munique para terminar seus estudos.

Juventude

Albert Einstein conheceu sua família em Pavia, para surpresa de seus pais. Ele conseguiu uma autorização assinada por um médico e viajou para encontrá-los novamente porque ele não estava feliz com a escola, nem com seu método educacional.

Ao contrário do que se pensa, Einstein era brilhante em matemática e física desde muito jovem, chegando até a um nível muito superior ao dos meninos de sua idade.

Em 1895, ele decidiu aplicar para a Escola Politécnica Federal de Zurique, não pôde entrar, mas suas notas em física e matemática eram tão boas que ele foi recomendado para terminar o ensino médio em Arau, na Suíça.

No ano seguinte, ele passou no exame com o qual ele obteria o certificado do ensino médio. Então, Einstein decidiu se matricular em uma carreira de quatro anos na Escola Politécnica Federal, em Zurique, onde obteve um diploma de professor de matemática e física.

Entre os colegas de classe ele conheceu uma jovem chamada Mileva Marić, que era a única mulher na sala. Essa garota mais tarde se tornou a namorada de Einstein.

Durante esse tempo eles passaram muito tempo juntos discutindo física, então surgiram rumores sobre se o trabalho inicial de Einstein era uma colaboração com Marić, mas essa teoria nunca foi substanciada por evidências.

Casamento

Em cartas que foram descobertas após a morte de Einstein, soube-se que ele e Marić tinham uma filha em 1902. No entanto, não se sabe o que aconteceu com a menina. Ele nasceu enquanto a mãe estava na casa dos pais em Novi Sad.

Em janeiro de 1903, Marić e Einstein se casaram e seu filho Hans Albert Einstein nasceu no ano seguinte em Berna, na Suíça. Seis anos depois, eles tiveram Eduard, que nasceu em Zurique. Em 1914 eles se mudaram para Berlim.

O casal se separou quando Marić soube que Einstein estava apaixonada por sua prima em segundo grau, Elsa. O divórcio formal foi obtido em 14 de fevereiro de 1919, mas eles foram separados por algum tempo.

Seu filho mais novo foi diagnosticado com esquizofrenia por volta dos 20 anos de idade e ficou sob os cuidados de Marić e, eventualmente, em centros de cuidados especiais. Quando sua mãe morreu, o menino teve que ficar em um asilo.

No mesmo ano em que se divorciou, ela se casou novamente com Elsa Löwenthal, mas eles estavam juntos desde 1912. Albert Einstein e Elsa eram primos do lado do pai e da mãe.

Escritório de Patentes

Um ano após a formatura, em 1901 Albert Einstein obteve a cidadania suíça, mas problemas médicos impediram-no de prestar serviço militar à nação.

Ele tentou conseguir uma posição como professor, mas não conseguiu em nenhum dos lugares que ele aplicou. Em vez disso, ele foi trabalhar no Escritório Federal de Propriedade Intelectual, no qual patentes foram emitidas na cidade de Berna.

Seu trabalho era examinar os pedidos que os inventores apresentaram. Naquela época, Einstein tornou-se um especialista na mecânica desses artefatos. Especialmente tinha a ver com a transmissão de sinais elétricos e sincronização eletromecânica.

Em 1902 faleceu o pai de Albert, Hermann Einstein. Isso foi um golpe para a vida do cientista, que sempre lamentou que seu pai tivesse morrido enquanto ele ainda não tinha alcançado sucesso em sua profissão.

Naquela época, um pequeno grupo começou a discutir em conjunto com outros temas intelectuais da ciência e da filosofia. Ao mesmo tempo, ele continuou trabalhando em investigações pessoais cujas perguntas foram alimentadas pelo que ele viu aplicado em seu trabalho.

Começos científicos

Em 1900, seu primeiro trabalho foi publicado em uma revista especializada conhecida como Annalen der Physik, que o trabalho foi sobre o fenômeno da capilaridade. No entanto, ele depois percebeu que o que ele havia proposto estava errado e disse que era inútil.

Anos mais tarde, Albert Einstein completou sua tese, intitulada " Uma nova determinação da dimensão molecular" . Desta forma, ele obteve um doutorado na Universidade de Zurique, em 1905, seu assessor foi Alfred Kleiner.

Esse foi o começo do ano milagroso para o físico teórico, já que ele publicou outros estudos que abriram as portas para os círculos científicos mais importantes. Naquela época, Einstein tinha 26 anos de idade.

Entre as contribuições feitas por Einstein, em 1905, estão seus trabalhos sobre o efeito fotoelétrico, a relatividade especial e a equivalência entre energia e massa.

Embora outros tivessem abordado a questão da relatividade especial, a novidade do trabalho de Einstein era reconhecê-lo como uma lei universal da natureza. A teoria proposta por Einstein foi confirmada por um dos maiores cientistas da época, Max Planck.

A partir daí, a carreira de Albert Einstein nas ciências teve um importante impulso.

Corrida na Europa

Depois de ganhar popularidade, Einstein começou a receber convites para trabalhar em várias instituições educacionais européias. Em 1908, Albert Einstein começou a trabalhar na Universidade de Berna, onde permaneceu por um ano.

Ele então foi para a Universidade de Zurique, como professor associado de física teórica em 1909. De lá ele foi para Praga, em seguida, parte do Império Austro-Húngaro, em 1911. Ele então aceitou a cidadania austríaca para ser capaz de atuar como professor universitário.

Essa era foi prolífica para o trabalho de Einstein, que escreveu mais de uma dúzia de estudos sobre diferentes assuntos. No ano seguinte, ele retornou a Zurique, onde passou dois anos trabalhando em sua alma mater, a Escola Politécnica Federal de Zurique.

Em 1913, Albert Einstein começou a fazer parte da Academia Prussiana de Ciências. Além disso, ele ocupou o cargo de diretor do Instituto Kaiser Wilhelm de Física, que ainda estava em fase de planejamento e conseguiu se materializar em 1917.

A partir de 1914 ele se juntou à faculdade da Universidade de Berlim, uma cidade que se tornou sua residência desde então. Dois anos depois, Einstein tornou-se presidente da Sociedade Alemã de Física.

Em 1921, Albert Einstein recebeu o Prêmio Nobel de Física. O reconhecimento foi recebido por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico. De lá, ele recebeu membros em diferentes sociedades científicas em toda a Europa.

Primeiras viagens

Albert Einstein pisou em solo americano pela primeira vez em 1921. Naquele ano, ele participou de atividades organizadas pelas universidades de Columbia e Princeton. Além disso, ele visitou a Casa Branca junto com representantes da Academia Nacional de Ciências.

Sendo os Estados Unidos, Einstein ficou muito satisfeito. Ele pensou em seu povo que era gente boa para lidar, que enfrentou a vida com entusiasmo e que não eram invejosos. Parece que essa impressão diferia do que ele pensara antes de conhecer os americanos.

Após sua estada na América, Einstein retornou ao Velho Continente e fez uma parada na Grã-Bretanha, onde foi recebido por Richard Haldane. Lá ele conheceu outros cientistas e compareceu ao King's College, em Londres.

Um ano depois, em 1922, Einstein continuou uma viagem de seis meses pela Ásia e pela Palestina. No Japão, ele deu palestras e conheceu os imperadores no Palácio Imperial, diante dos olhos de milhares de pessoas que se reuniram para testemunhar a reunião.

Em 1923 ele estava na Espanha e lá ele foi premiado com um diploma em que o rei Alfonso XIII nomeou-o membro da Academia Espanhola de Ciências.

A raiva despertada pelas visitas de Einstein ao mundo foi impressionante. Além disso, ele foi recebido quase como uma visita diplomática oficial ao invés de um cientista, ele foi tratado com honras e foi reconhecido por suas contribuições científicas, bem como por seu apoio a causas pacíficas.

Estados Unidos

No início dos anos 1930, Albert Einstein já havia se tornado um superastro da ciência. Ele foi reconhecido tanto por aqueles que tinham alguma conexão com o material quanto por aqueles que não tinham.

Em dezembro de 1930, ele visitou novamente os Estados Unidos da América para realizar trabalhos no California Institute of Technology. Ao chegar em solo americano, ele recebeu convites para participar de eventos sociais e entrevistas em todo o país.

Ele se reuniu com os editores do New York Times e foi para o Metropolitan Opera na Big Apple. Ele então recebeu as chaves da cidade do prefeito Jimmy Walker e se encontrou com personalidades da ciência da cidade.

Então ele chegou ao que era seu destino original, Califórnia. Lá ele se tornou amigo de figuras relevantes nas ciências, como Robert Millikan. Ele também conheceu artistas proeminentes, como Charles Chaplin, com quem ele se dava muito bem.

Exilado

Em 1933, enquanto o regime nazista se fortalecia na Alemanha, Albert Einstein estava visitando os Estados Unidos da América. O cientista não achou conveniente retornar à Alemanha.

Os judeus foram perseguidos pelo governo de Adolf Hitler. Muitos colegas de Einstein que professavam judaísmo ou vinham de famílias judias foram removidos de suas posições de estudantes universitários.

Os textos escritos por Einstein foram incluídos nas queimadas organizadas pelo partido nazista. Além disso, uma foto de Albert Einstein com uma mensagem dizendo "Ele ainda não foi enforcado", bem como uma recompensa por sua cabeça, foi publicada em uma revista política alemã.

Durante 1933, Einstein esteve na Bélgica por um tempo. De lá, ele foi para a Inglaterra, onde conheceu Winston Churchill, Austen Chamberlain e Lloyd George. Ele pediu que cientistas judeus alemães fossem resgatados do nazismo e localizados na Inglaterra.

Churchill respondeu positivamente e acolheu a sugestão de Einstein. O político disse mais tarde que, graças a isso, a qualidade tecnológica dos Aliados aumentou e a da Alemanha estava em declínio.

Einstein também fez o mesmo com outros chefes de estado, como o primeiro-ministro da Turquia, graças a esses esforços foram salvos cerca de 1.000 vidas de judeus.

No final de 1933, Albert Einstein aceitou a proposta do Instituto de Estudos Avançados de Princeton e permaneceu vinculado a essa instituição por mais de duas décadas, até sua morte.

Projeto Manhattan

Em 1939, Leó Szilárd queria alertar o governo dos Estados Unidos da possibilidade de que cientistas alemães estivessem trabalhando na criação de uma bomba nuclear. No entanto, ele não recebeu atenção no início, então ele decidiu ir para Einstein.

Os dois cientistas então decidiram escrever uma carta ao presidente da nação, Franklin D. Roosevelt, sobre o perigo para a humanidade que poderia ser representado pelo fato de que somente Hitler tinha essa tecnologia.

Muitos consideram que, graças à participação de Einstein no processo de informação sobre armas nucleares, foi que os Estados Unidos começaram a levar a sério essa investigação e o Projeto Manhattan começou em 1942.

Embora Einstein lamentasse ter recomendado a criação de armas nucleares, ele se sentiu confortado pelo fato de não terem chegado primeiro às mãos dos nazistas enquanto o resto do mundo estava desprotegido.

Últimos anos

Em 1940, Albert Einstein recebeu sua cidadania americana. Sua visão dos benefícios da sociedade americana em questões como a meritocracia sempre o acompanhava. No entanto, ele tentou lutar contra o racismo, que ele considerava um dos grandes males do país.

Ele fazia parte da Associação Nacional para o Avanço das Pessoas de Cor, na qual os direitos dos afro-americanos eram promovidos. Também a Universidade de Lincoln na Pensilvânia concedeu um título honorário a ele.

Durante seus últimos anos, Einstein ficou um pouco isolado, principalmente porque dedicava a maior parte de seu tempo a duas investigações que não contavam com popularidade e que ele não podia concluir.

A primeira foi tentar provar que a teoria quântica de Bohr estava incorreta, através de vários testes. Enquanto o segundo foram suas tentativas de descobrir uma teoria de campo unificada.

Morte

Albert Einstein morreu em 17 de abril de 1955, aos 76 anos, em Princeton, Nova Jersey. O cientista sofria de um derrame interno causado por um aneurisma na aorta abdominal. Einstein já havia sido tratado para tentar impedir que isso acontecesse.

Na segunda ocasião, o físico recusou-se a entrar novamente na sala de cirurgia, alegou que sua contribuição para o mundo já havia sido feita e que sua hora havia chegado, já que ele não queria manter uma vida artificial.

Ele passou seus últimos momentos tentando terminar um discurso que deveria ter feito no sétimo aniversário do Estado de Israel. No entanto, ele morreu antes que ele pudesse terminar a última tarefa.

O cérebro de Albert Einstein foi removido e preservado, sem a permissão dos parentes do cientista, com a esperança de que no futuro ele pudesse ser estudado para descobrir o que o tornava tão brilhante. Seus restos mortais foram cremados e a família os organizou em um lugar que não foi revelado.

Entre os estudos que foram feitos ao cérebro de Einstein está um que afirma que as células gliais, das quais os neurônios são supridos com alimento, eram de qualidade superior no hemisfério esquerdo.

Também foi determinado que o lobo parietal inferior, no caso de Einstein, era 15% mais largo que a média. Essa área está ligada ao raciocínio matemático.

Contribuições Científicas

O trabalho de Albert Einstein não foi apenas prolífico, também foi inestimável para a física. Considera-se que ele foi muito avançado em relação aos seus contemporâneos, de modo que várias de suas contribuições não foram consideradas imediatamente.

Outros empregos garantiram-lhe um lugar na história mundial, bem como fama e prestígio durante a sua vida. Einstein ganhou um Prêmio Nobel de Física em 1921 pela descoberta da lei do efeito fotoelétrico.

Também a equação da equivalência entre energia e massa (E = mc2) transcendeu entre os trabalhos deste cientista originalmente da Alemanha, mas cuja contribuição foi global.

Sua contribuição deu origem à criação do moderno modelo cosmológico. Graças a suas contribuições, teorizou sobre fenômenos que foram confirmados pela ciência, como a expansão do universo, a existência de buracos negros ou a curvatura do espaço na presença de massa.

Ele publicou uma grande quantidade de material, incluindo livros e artigos científicos. Além disso, Einstein também criou centenas de textos sobre outros tópicos que não estavam diretamente relacionados ao seu trabalho.

O efeito fotoelétrico

Em 1905, Albert Einstein realizou um trabalho no qual ele propôs um modelo matemático que explicava a emissão de elétrons de alguns materiais quando a luz incidia sobre eles. Para fazer essa afirmação, ele postulou a existência de "quanta" de luz, que atualmente são chamados de fótons.

Em seu artigo intitulado "Um ponto de vista heurístico sobre a produção e transformação da luz", ele explicou que os quanta ou partículas de energia luminosa geravam um desprendimento dos elétrons dos átomos de um material.

Além disso, sua teoria mostrou que esse distanciamento não dependia da intensidade da luz, mas da freqüência da onda de luz incidente. Mostrou também que havia uma frequência mínima dependente do material abaixo do qual o distanciamento não aparecia mais.

Robert Andrews Millikan, demonstrou experimentalmente esse postulado de Einstein em 1915. Graças a isso, a teoria da luz corpuscular ganhou relevância e pode-se dizer que ela estimulou o nascimento da mecânica quântica.

Este trabalho foi a principal razão pela qual Albert Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1921, além de suas outras contribuições, que na época não eram tão relevantes quanto o efeito fotoelétrico.

Teoria da relatividade especial

Graças à experiência de Michelson e Morley, foi demonstrado que a luz pode ser propagada no vácuo. Uma das conseqüências disso é que, não dependendo do movimento, a velocidade da luz é constante para todos os observadores.

Albert Einstein formulou uma teoria com a qual ele propôs que certas leis da física clássica podem variar de acordo com o quadro de referência. Isso quer dizer que, por exemplo, não existe uma relação de simultaneidade absoluta entre os eventos.

Ele também confirmou teoricamente os resultados do experimento de Michelson e Morley. Da mesma forma, ele introduziu a idéia da deformação do tempo e do espaço, que até então eram considerados algo imutável.

Foi criticado que Einstein não citou outros autores em seu trabalho, como Poincaré ou Hendrik Lorentz. No entanto, a abordagem do problema que Einstein usou diferia do que havia sido levantado acima.

Além disso, a explicação que Einstein conseguiu alcançar foi caracterizada por se basear em princípios fundamentais das leis da física que a fizeram ir além da descrição de um fato.

Equação de equivalência entre massa e energia

Usando as conseqüências da teoria da relatividade especial, Einstein relatou, em 1905, a quantidade de massa de um corpo com uma "energia em repouso", que não era uma energia mecânica usada tradicionalmente.

A equação resultante deste trabalho, E = mc2, é uma das mais reconhecidas no momento e alguns acreditam que pode ser a mais famosa da história. E representa a energia de um corpo, enquanto m denota a massa e c a velocidade da luz.

Este trabalho mostrou, por exemplo, que a quantidade de energia emitida por um material radioativo é igual à diferença de massa entre o material original, as partículas emitidas e o material resultante, multiplicado pela velocidade da luz ao quadrado.

Essa foi uma das bases para o desenvolvimento da energia nuclear, que começou a ser explorada nos Estados Unidos da América com o Projeto Manhattan, que começou em 1942, durante a Segunda Guerra Mundial.

Einstein havia assinado uma carta, juntamente com Leó Szilárd, na qual advertia o então presidente dos Estados Unidos da América sobre a possibilidade de que as armas nucleares estivessem sendo desenvolvidas pelos alemães.

Teoria da relatividade geral

Em 1915, Albert Einstein revelou sua teoria em que havia independência do quadro de referência. Ou seja, era geral, uma vez que poderia ser aplicado a observadores estáticos, em movimento uniforme ou em movimento acelerado.

Como consequência da relatividade geral, o tempo e o espaço estão intimamente ligados e não podem ser separados. O que dá origem ao conceito de espaço-tempo. Consiste em três dimensões espaciais, que são: longas, altas e largas, juntamente com o tempo.

Com a teoria da relatividade geral apresentou uma alternativa ao que foi levantado por Isaac Newton na lei da gravidade. Porque mostrou que a gravidade era uma consequência da deformação do espaço-tempo devido à presença de massa.

Universo em movimento

Graças a essa abordagem, previu-se que o universo não era estático como se pensava anteriormente, mas que deveria ser dinâmico, por isso estava em contração ou expansão. Na época em que ele apresentou a teoria, não havia evidências desse fenômeno.

Por este movimento, assumiu-se que o universo tinha um estado inicial, isto é, um começo. O próprio Einstein não acreditava que o universo fosse dinâmico; entretanto, Edwin Hubble em 1929 publicou evidências empíricas desse fato.

Cálculos modernos indicam que a idade do universo é próxima de 14, 5 bilhões de anos.

Ondas gravitacionais

Em 1916, Einstein previu, com base em sua teoria da relatividade geral, a existência de ondas gravitacionais. Eles são produzidos pelo movimento de grandes massas a altas velocidades no espaço-tempo. Essas ondas se propagam no espaço-tempo e carregam energia gravitacional.

A existência de ondas gravitacionais foi confirmada 100 anos depois, em 2016, pelo Observatório de Interferometria Laser de Ondas Gravitacionais (LIGO), tendo detectado ondas gravitacionais a partir da fusão de dois buracos negros.

Teoria do campo unificado

Em seus últimos anos, Einstein dedicou-se a pesquisar o que ele chamou de teoria do campo unificado. Com o qual ele procurou relacionar campos eletromagnéticos com campos gravitacionais.

No entanto, seus esforços para esclarecer a ideia do campo unificado não tiveram sucesso. Até o momento, a pesquisa continua nessa área, com teoria das cordas e teoria M.