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Las 5 Aportaciones de Albert Einstein a la ciencia y la física

aportaciones de Albert Einstein

Las aportaciones de Albert Einstein más destacadas e importantes fueron el movimiento browniano, la teoría de relatividad especial y la teoría de relatividad general siendo esta ultima la mas importante de todas, con su presentación pudo reemplazar la ley de gravedad de Isaac Newton .

Se puede decir que fue el paso de las ideas de Newton a las de Einstein, de la física clásica a la física moderna. En 1905, Albert Einstein publicó cuatro trabajos que hoy son vistos como piezas fundamentales de la nueva física.

Albert Einstein fue un joven físico de nacionalidad alemana que nació en 1879 y murió en 1955,  Es considerado el científico más conocido y popular del siglo XX y a su su vez es considerado el padre la la bomba atómica otro aporte que hizo durante sus días de vida.

Cuáles fueron las aportaciones de Albert Einstein?

sus aportes fueron en sus cuatros trabajos u obras que  trataban sobre movimiento browniano, efecto fotoeléctrico, teoría de la relatividad especial, relatividad general y equivalencia masa-energía.

aportaciones de Albert Einstein
Los mas grandes aportes de Einstein

listado de sus mas grandes aportaciones en el mundo de la ciencia.

1- Efecto fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico fue el primer articulo que publico en 1905 se titulaba Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de luz. En este el físico proponía la idea de cuanto 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.

El efecto fotoeléctrico es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dado origen a una corriente eléctrica. Este fenómeno es aprovechado en las plantas que utilizan paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transformándola en electricidad.

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,  Albert Einstein recibió el Premio Nobel de Física de 1921.

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2- Movimiento Browniano

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.

Este articulo está muy  relacionado, con el artículo sobre teoría molecular, siendo este el segundo de los aportes de Albert Einstein. Se trata de una pieza de mecánica estadística muy elaborada, destacable por el hecho que Einstein no había oído hablar de las mediciones de Robert Brown de la década de 1820 hasta finales de ese mismo año (1905); así pues, escribió este artículo titulándolo “Sobre la teoría del movimiento browniano.

En el  artículo Einstein 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.

Einstein en su  explicación 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 al contrario de lo que cuenta la leyenda, la mayoría de los físicos contemporáneos ya creían en la teoría atómica y en la mecánica estadística desarrollada por Boltzmann, Maxwell y Gibbs; además ya se habían hecho estimaciones bastante buenas de los radios del núcleo y del número de Avogadro.

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.

3- La Teoría de la Relatividad Especial

Este se titulaba Zur Elektrodynamik bewegter Körper “Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento”. En este 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. anteriormente  en 1894, George Fitzerald 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.

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.

Se le llamo con 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.

4- Equivalencia masa – energía.

De las aportaciones de Albert Einstein  esta fue la 4, que después de  la teoría especial de la relatividad en 1905 descubrió una consecuencia más de los postulados de la relatividad que presentó, como una idea de último momento, en un artículo de solo tres páginas posterior ese mismo año. Desde el punto de vista del efecto de la física en la historia mundial, resultó ser el más significativo de todos sus hallazgos, la equivalencia entre masa y energía.

 En la teoría de la relatividad, el aumento de la velocidad y, por lo tanto, el aumento de la energía cinética de un objeto, da como resultado un aumento de la masa.

Al examinar esta relación entre velocidad relativa y masa efectiva con más detenimiento Einstein descubrió que cualquier aumento en la energía de un objeto debería producir un aumento de la masa medida, este incremento de energía daría igual si se hace acelerando el objeto, o calentándolo, o cargándolo con electricidad, o simplemente realizando trabajo elevándolo en el campo gravitacional de la Tierra.

En resumen

Albert Einstein descubrió que un cambio en la energía es equivalente a un cambio en la masa, tambien pudo descubrir que la equivalencia funciona en ambos sentidos:

Un aumento o disminución de la energía en un sistema aumenta o disminuye correspondientemente su masa, y un aumento o disminución de la masa corresponde a un aumento o disminución de la energía.

5- La Teoría de la Relatividad General

La teoría de la relatividad es considerada una de las aportaciones de albert einstein mas relevante lo que lo llevo a ser considerado uno de los personajes mas destacados del siglo XX.

Einstein En noviembre de 1915, describió la teoría de la relatividad general, donde hizo su 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  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. El 29 de mayo de 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.

La teoría contó con importantes detractores entre la comunidad científica que no podían aceptar una física sin un Sistema de referencia absoluto.Otras aportaciones de albert einstein fueron la bomba atómica, Debates Bohr-Einstein y La Teoría de Campo Unificada.