Albert Einstein
foi um físico teórico alemão, posteriormente radicado nos Estados Unidos, que desenvolveu a teoria da relatividade geral, um dos dois pilares da física moderna (ao lado da mecânica quântica).1 2 Embora mais conhecido por sua fórmula de equivalência massa-energia, E = mc2 (que foi chamada de "a equação mais famosa do mundo"),3 foi laureado com o Prêmio Nobel de Físicade 1921 "por seus serviços à física teórica e, especialmente, por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico".4 O efeito fotoelétrico foi fundamental no estabelecimento da teoria quântica.
No início de sua carreira, Einstein acreditava que a mecânica newtoniana não era mais suficiente para reconciliar as leis da mecânica clássica com as leis do campo eletromagnético. Isto o levou ao desenvolvimento da teoria da relatividade especial. Einstein percebeu, no entanto, que o princípio da relatividade também poderia ser estendido para campos gravitacionais, e com a sua posterior teoria da gravitação, de 1916, publicou um artigo sobre a teoria da relatividade geral. Ele continuou a lidar com problemas da mecânica estatística e teoria quântica, o que levou às suas explicações sobre a teoria das partículas e o movimento browniano. Também investigou as propriedades térmicas da luz, o que lançou as bases da teoria dos fóton da luz. Em 1917, aplicou a teoria da relatividade geral para modelar a estrutura do universo como um todo.5
Einstein estava nos Estados Unidos quando Adolf Hitler chegou ao poder naAlemanha, em 1933, e não voltou para a Alemanha, onde tinha sido professor da Academia de Ciências de Berlim. Estabeleceu-se então nos Estados Unidos, onde naturalizou-se em 1940.6 Na véspera da Segunda Guerra Mundial, ajudou a alertar o presidente Franklin D. Roosevelt que a Alemanha poderia estar desenvolvendo uma arma atômica, recomendando aos Estados Unidos começar uma pesquisa semelhante, o que levou ao que se tornaria oProjeto Manhattan. Einstein apoiou as forças aliadas, denunciando no entanto a utilização da fissão nuclear como uma arma. Mais tarde, com o filósofo britânico Bertrand Russell, assinou o Manifesto Russell-Einstein, que destacou o perigo das armas nucleares. Einstein foi afiliado ao Instituto de Estudos Avançados de Princeton até sua morte em 1955.
Einstein publicou mais de 300 trabalhos científicos, juntamente com mais de 150 obras não científicas.5 7 Suas grandes conquistas intelectuais e originalidade fizeram a palavra "Einstein" sinônimo de gênio.8 100 físicos renomados elegeram-no, em 1999, o mais memorável físico de todos os tempos.
Teoria do campo unificado
Depois de sua pesquisa sobre a relatividade geral, Einstein entrou em uma série de tentativas de generalizar sua teoria geométrica da gravitação para incluir electromagnetismo como outro aspecto de uma única entidade. Em 1950, ele descreveu sua "teoria do campo unificado" em um artigo da Scientific American, intitulado "Sobre a Teoria da Gravitação Generalizada".121 Embora continuasse a ser elogiado por seu trabalho, Einstein tornou-se cada vez mais isolado em sua pesquisa, e seus esforços foram infrutíferos. Em sua busca por uma unificação das forças fundamentais, Einstein ignorou alguns desenvolvimentos da física corrente, principalmente as forças nucleares forte e fraca, que não foram muito compreendidas até muitos anos após sua morte. A física corrente, por sua vez, em grande parte ignorou as abordagens de Einstein para a unificação. O sonho de Einstein de unificar as outras leis da física com a gravidade motiva missões modernas para uma teoria de tudo e em particular a teoria das cordas, onde os campos geométricos surgem em um ambiente da mecânica quântica unificada.
Buraco de minhoca
Ver artigo principal: Buraco de minhoca
Einstein colaborou com outros para produzir um modelo de um buraco de minhoca. Sua motivação foi modelar partículas elementares com carga como uma solução de equações do campo gravitacional, em linha com o programa descrito no documento "Campos gravitacionais desempenham um papel importante na constituição das partículas elementares?". Estas soluções recortadas e coladas em buracos negros de Schwarzschild para fazer uma ponte entre dois caminhos.
Se uma extremidade de um buraco de minhoca fosse carregado positivamente, o outro extremo seria carregado negativamente. Estas propriedades conduziram Einstein a acreditar que os pares de partículas e antipartículas poderiam ser descritos desta maneira.
Teoria de Einstein-Cartan
A fim de incorporar partículas pontuais em rotação na relatividade geral, é necessário generalizar a conexão afim para incluir uma parte antissimétrica, chamada torção. Esta modificação foi feita por Einstein e Élie Cartan na década de 1920.
Equações de movimento
A teoria da relatividade geral tem uma lei fundamental - as equações de Einstein que descrevem como o espaço se curva; a equaçãogeodésica que descreve como as partículas se movem podem ser derivadas a partir das equações de Einstein.
Uma vez que as equações da relatividade geral são não-lineares, um pedaço de energia feita de campos gravitacionais puros, como um buraco negro, se moveria em uma trajetória que é determinada pelas equações de Einstein, e não por uma nova lei. Assim, Einstein propôs que o caminho de uma solução singular, como um buraco negro, seria determinado como uma geodésica da própria relatividade geral.
Isto foi estabelecido por Einstein, Infeld e Hoffmann para objetos pontuais sem movimento angular, e por Roy Kerr para objetos em rotação.
Colaboração com outros cientistas
Além de colaboradores de longa data como Leopold Infeld, Nathan Rosen, Peter Bergmanne outros, Einstein também teve algumas colaborações pontuais com vários cientistas.
Experiência Einstein-de Haas
Ver artigo principal: Efeito Einstein-de Haas
Einstein e Wander de Haas demonstraram que a magnetização é devida ao movimento de elétrons, o que hoje em dia conhecido como o spin. Para mostrar isto, inverteram a magnetização em uma barra de ferro suspensa em um pêndulo de torção. Eles confirmaram que isso leva a barra a rodar, devido a mudanças no momento angular do elétron com as mudanças de magnetização. Esta experiência precisava ser sensível, porque o momento angular associado com os elétrons é pequeno, mas estabeleceu definitivamente que o movimento de elétrons é responsável pela magnetização.
Modelo de gás de Schrödinger
Einstein sugeriu a Erwin Schrödinger que ele seria capaz de reproduzir as estatísticas de um gás de Bose-Einstein ao considerar uma caixa. Então, para cada possível movimento quântico de uma partícula em uma caixa, associar um oscilador harmônico independente. Quantizando estes osciladores, cada nível terá um número inteiro de ocupação, que será o número de partículas na mesma.
Essa formulação é uma forma de segunda quantização, mas é anterior à moderna mecânica quântica. Erwin Schrödinger a aplicou para derivar as propriedades termodinâmicas de um gás ideal semiclássico. Schrödinger pediu que Einstein adicionasse seu nome como co-autor, mas Einstein recusou o convite.122
Refrigerador de Einstein
Ver artigo principal: Refrigerador de Einstein
Em 1926, Einstein e seu ex-aluno Leó Szilard co-inventaram (e em 1930, patentearam) a geladeira Einstein. Este refrigerador de absorção foi, então, revolucionário por não ter partes móveis e utilizar apenas o calor como uma entrada.123 Em 11 de novembro de 1930, a Patente 1.781.541 dos Estados Unidos foi atribuída a Albert Einstein e Leó Szilard pelo frigorífico. Sua invenção não foi imediatamente colocada em produção comercial, uma vez que a mais promissora de suas patentes foi rapidamente comprada pela empresa sueca Electrolux para proteger sua tecnologia de refrigeração da competição.124
Debates de Bohr-Einstein
Os debates de Bohr-Einstein foram uma série de disputas públicas sobre a mecânica quântica entre Albert Einstein e Niels Bohr, que foram dois dos seus fundadores. Seus debates são lembrados por causa de sua importância para a filosofia da ciência.125 126 127
Paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen
Albert Einstein (Ulm, 14 de março de 1879 — Princeton, 18 de abril de 1955) foi um físico teórico alemão, posteriormente radicado nos Estados Unidos, que desenvolveu a teoria da relatividade geral, um dos dois pilares da física moderna (ao lado da mecânica quântica).1 2 Embora mais conhecido por sua fórmula de equivalência massa-energia, E = mc2 (que foi chamada de "a equação mais famosa do mundo"),3 foi laureado com o Prêmio Nobel de Físicade 1921 "por seus serviços à física teórica e, especialmente, por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico".4 O efeito fotoelétrico foi fundamental no estabelecimento da teoria quântica.
No início de sua carreira, Einstein acreditava que a mecânica newtoniana não era mais suficiente para reconciliar as leis da mecânica clássica com as leis do campo eletromagnético. Isto o levou ao desenvolvimento da teoria da relatividade especial. Einstein percebeu, no entanto, que o princípio da relatividade também poderia ser estendido para campos gravitacionais, e com a sua posterior teoria da gravitação, de 1916, publicou um artigo sobre a teoria da relatividade geral. Ele continuou a lidar com problemas da mecânica estatística e teoria quântica, o que levou às suas explicações sobre a teoria das partículas e o movimento browniano. Também investigou as propriedades térmicas da luz, o que lançou as bases da teoria dos fóton da luz. Em 1917, aplicou a teoria da relatividade geral para modelar a estrutura do universo como um todo.5
Einstein estava nos Estados Unidos quando Adolf Hitler chegou ao poder naAlemanha, em 1933, e não voltou para a Alemanha, onde tinha sido professor da Academia de Ciências de Berlim. Estabeleceu-se então nos Estados Unidos, onde naturalizou-se em 1940.6 Na véspera da Segunda Guerra Mundial, ajudou a alertar o presidente Franklin D. Roosevelt que a Alemanha poderia estar desenvolvendo uma arma atômica, recomendando aos Estados Unidos começar uma pesquisa semelhante, o que levou ao que se tornaria oProjeto Manhattan. Einstein apoiou as forças aliadas, denunciando no entanto a utilização da fissão nuclear como uma arma. Mais tarde, com o filósofo britânico Bertrand Russell, assinou o Manifesto Russell-Einstein, que destacou o perigo das armas nucleares. Einstein foi afiliado ao Instituto de Estudos Avançados de Princeton até sua morte em 1955.
Einstein publicou mais de 300 trabalhos científicos, juntamente com mais de 150 obras não científicas.5 7 Suas grandes conquistas intelectuais e originalidade fizeram a palavra "Einstein" sinônimo de gênio.8 100 físicos renomados elegeram-no, em 1999, o mais memorável físico de todos os tempos.9
Em 1935, Einstein voltou a investigar a questão da mecânica quântica. Ele considerou como uma medição de uma de duas partículas entrelaçadas afetaria a outra. Ele notou, juntamente com os seus colaboradores, que, realizando medições diferentes da partícula distante, independente da posição ou momento, as diferentes propriedades da parceira poderiam ser descobertas, sem perturbação nenhuma.
Ele então usou a hipótese do realismo local para concluir que a outra partícula tinha estas propriedades já determinadas. O princípio proposto é que se é possível determinar qual seria a resposta a uma medição de posição ou de momento, sem perturbar de qualquer forma a partícula, então a partícula realmente tem valores de posição ou momento.
Este princípio destilou a essência de objeção de Einstein com a mecânica quântica. Como um princípio físico, foi mostrado ser incorreto quando o experimento de Aspect de 1982 confirmou o teorema de Bell, que havia sido promulgado em 1964.
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