Los inventos de Einstein

En la madrugada del año, mes y día del año, en un remoto pueblo llamado Sobral en el sur de Brasil. El sol acaba de salir. Dios ha dado a los lugareños tranquilidad eterna. A sus ojos, el mundo no es más que cielo azul, campos de trigo, praderas y ovejas. Incluso la Primera Guerra Mundial llena de humo que acababa de terminar parecía una leyenda en el horizonte.

Pero los despertaron temprano en la mañana y un grupo de extranjeros con trajes extraños llegó a la puerta. Algunos los saludaron en un portugués entrecortado, algunos hicieron gestos para pedir prestada agua y más personas estaban ocupadas instalando telescopios y cámaras astronómicas.

Al mediodía, la brillante luz del sol comenzó a atenuarse lentamente y se produjo el famoso eclipse solar total de este siglo. La multitud de espectadores se conmocionó, persignándose sobre el pecho uno tras otro. Algunas personas se apresuraron a buscar al sacerdote, mientras los extranjeros comenzaban a realizar observaciones con confianza.

Son un equipo de observación astronómica procedente de la lejana Gran Bretaña. El objetivo de este viaje es comprobar una extraña teoría de un alemán.

Pronto se procesaron los datos y se reveló la película.

El profesor que dirigía el equipo era un caballero inglés estándar. Aunque los caballeros admiraban un estilo tranquilo y calmado, los ojos del profesor mostraban claramente expectación e inquietud. Cuando colocó la película húmeda debajo de la lámpara, las manos y la barba del profesor pronto comenzaron a temblar de emoción. ¿El universo es limitado o ilimitado? El espacio al que pertenecemos es plano o curvo. Las ideas de Newton triunfan o están subvertidas. estos pequeños negativos. Respiró hondo y abrió mucho los ojos.

Pronto, un aullido sin gracia se escuchó incluso a cincuenta metros de la casa: "Dios mío, ¿lo hizo bien el alemán llamado Einstein?"

¡En las dos superposiciones! En los negativos, se puede ver claramente que la luz de una estrella recta se desvía cuando pasa a través de la sombra del sol. El ángulo de desviación es de segundos.

El salón de la Royal Society se llenó de la élite científica de las Islas Británicas. Algunos de ellos pueden darse cuenta de que este va a ser un día extraordinario y ponerse trajes especiales para las fiestas.

Cuando Sir Thomson, el presidente de la conferencia, se ajustó las gafas y anunció lentamente que el tema de esta conferencia era "Verificación de la Relatividad General en Astronomía", los académicos de abajo comenzaron a susurrar: Entonces las voces se volvieron Cada vez más fuerte, y algunos incluso se levantaron y discutieron en voz alta sobre la mesa de roble sin esperar la llamada del anfitrión. Thomson tocó el timbre varias veces en un intento fallido de controlar la situación. Sacudió la cabeza con pesar y les dijo a las pocas personas a continuación. El miembro del comité sonrió torpemente.

Pero cuando el famoso astrónomo Lord Eddington, líder general de este estudio astronómico, asistió a la reunión, se produjo un silencio repentino. Su rostro estaba lleno de polvo, su voz era baja y su discurso era corto, pero incluso las personas más alejadas de él en el lugar podían escuchar claramente estas palabras: "...el hecho indiscutible...que la luz está torcida... .y los cálculos del Dr. Einstein" Los resultados son exactamente los mismos..."

La reunión duró hasta muy tarde, nadie salió temprano del lugar y nadie siquiera se levantó para hablar. La brillante alfombra roja y la tenue luz de las velas iluminaban los rostros de los eruditos contemplativos con colores brillantes u oscuros. Nadie sentía hambre, nadie se sentía cansado, y lo peor era que el personal parecía estar influenciado por el estilo físico y era tan descuidado que incluso se olvidaban de servir la cena. Pero a la gente esto no le importaba en absoluto, desde los viejos académicos con el pelo gris moteado hasta los enérgicos recién llegados, todos pensaban en silencio y se emocionaban.

Ya sea que estén a favor o en contra, todos saben que este es efectivamente un día importante. No sólo surgió una generación de gigantes de la física del siglo XX, sino que fue él, Einstein, quien personalmente lo esgrimió. el mazo y transformó el mundo de la física. Se abrieron las primeras grietas en el edificio de la física clásica que Newton había construido minuciosamente y había sido completado durante cientos de años.

¿Newton también se equivocó? ¿Está la física en un caos? ¿Es este el final? Oh, Isaac Newton, el dios en nuestros corazones, todos somos tus leales seguidores, ¿cómo nos instruirás? La gente ha centrado su atención en el enorme retrato de Newton en el centro de la sala.

Newton no habló, sólo sonrió enigmáticamente.

En Londres, el influyente titular del "The Times" del día siguiente fue "La luz se desvía, el mito de Newton se hace añicos", elogiando a Einstein como el mayor físico después de Newton. El científico corrigió la visión del tiempo de los seres humanos. y el espacio, amplió el mundo del pensamiento humano y afirmó que la influencia de su teoría de la relatividad no se limitaría al siglo XX.

Pronto, todos, desde los vendedores que deambulaban por las calles de Londres hasta los trabajadores del carbón de rostro oscuro, eran vagamente conscientes de las cosas trascendentales que habían sucedido recientemente en el mundo científico. En cuanto al impacto en otras personas, todavía no podían comprender. por un tiempo. Después de todo, todavía faltaban veintiséis largos años para que naciera la bomba atómica, uno de los subproductos de la teoría de la relatividad.

Al otro lado del Atlántico, en Nueva York, el New York Times, acostumbrado al sensacionalismo, tituló "Estalla la revolución en Rusia", pero luego escribió un titular más amplio: "El triunfo de Einstein". ", "Las estrellas no están donde deberían estar, pero parece que no hay necesidad de preocuparse". Según sus informes, el público ha comenzado a dudar de la exactitud de las tablas de multiplicar y los estudiantes han comenzado a negarse a hacer geometría. También se dice que el amor Cuando Einstein entregó su trabajo a su editor, advirtió que sólo había una persona en el mundo que entendía la teoría de la relatividad, pero el editor estaba dispuesto a correr el riesgo.

En París, "relatividad" se convirtió inmediatamente en la palabra más de moda en el salón. La elegante aristócrata puede acariciar al pug que tiene en brazos mientras charla alegremente con sus amigas sobre la "teoría de la relatividad" como si estuvieran hablando de la ópera que se acaba de representar anoche. No necesitan papel ni bolígrafo.

En Berlín, cuando las agencias oficiales luchaban por dar a conocer a este legendario científico que no era alemán sino judío, la gente en las cervecerías de las calles hablaba misteriosa y excitadamente sobre Ein y Stein. su teoría de la relatividad. Sí, hace mucho tiempo que no se plantea un tema tan apasionante desde que terminó la Primera Guerra Mundial con la derrota de Alemania. Es raro que un país victorioso respete a un alemán. De la noche a la mañana, incluso los estudiantes de primaria escribían las famosas fórmulas de Einstein en sus cuadernos.

El humo de la Primera Guerra Mundial acababa de disiparse. Después de la juerga o el duelo, las personas inspiradas por el nacionalismo descubrieron que de la vigorosa Guerra Mundial no quedaba nada más que artillería pesada de gran calibre, dirigibles Zeppelin, edificios devastados y millones de familiares que servían como carne de cañón. La razón finalmente volvió a la calma de la gente y la ciencia volvió a ser colocada en la posición suprema.

No importa cómo lo digas, Einstein estaba en la cima de sus poderes.

Tan pronto como el tranvía se detuvo, se bajó un hombre de mediana edad que vestía una gabardina marrón y el cabello desordenado. Hace un momento, en el tranvía, el conductor alerta casi pensó que era un ladrón, porque rara vez veía a una persona así con una corbata alrededor del cuello y pantuflas en los pies. Pero si supiera que se trata del famoso profesor Einstein, se sorprendería tanto que no podría hablar. El señor Einstein acababa de recibir la noticia de que la teoría general de la relatividad había sido confirmada por un telegrama de su amigo el profesor Lorenz. Naturalmente, todo fue como se esperaba.

Después de todo, estaba de buen humor. Tarareaba la serenata de Schubert mientras caminaba, pero su voz se volvió más tranquila después de un rato. Einstein, el famoso sabio de la historia, volvió a sacudir su enorme cabeza y se puso a pensar profundamente...

Albert Einstein nació en el año, mes y día del año. Ulm es una ciudad tranquila en el sur de Alemania. Al igual que Newton, no hubo nada inusual en la infancia del hombre destinado a sacudir al mundo.

Aunque su padre Hermann Einstein era un hombre de negocios, su talento en matemáticas demostrado en la escuela cuando era joven era obvio para todos. Su madre, Elsa, era una amante de la música y, a menudo, recitaba los poemas de Schiller en voz alta en las reuniones familiares. Con el talento matemático de su padre y el talento artístico de su madre, es lógico que el pequeño Einstein sea excepcionalmente inteligente. Sin embargo, el niño nació tan taciturno que su preocupada madre una vez se preguntó si tendría alguna discapacidad intelectual.

Pero cuando su madre tocaba el piano, el pequeño Einstein inclinaba la cabeza y escuchaba. Sus ojos azules parecían muy profundos y el niño obviamente entendió. Esto es belleza. Quizás de ahí surja la belleza armoniosa de la naturaleza que persiguió a lo largo de su vida.

Einstein pronto descubrió que el ambiente de una pequeña ciudad no era adecuado para él. Con sus calles estrechas y sinuosas, solemnes iglesias góticas y majestuosos fuertes, este lugar parece más adecuado para cultivar un grupo de apasionados guerreros germánicos que para pensadores como él, que consideran la libertad como vida. En los grandes desfiles militares, las rígidas órdenes militares de los oficiales prusianos y los monótonos pasos de los soldados a menudo se convierten en objeto de imitación por parte de los niños. En ese momento, el pobre Einstein agarró nerviosamente la mano del adulto y quiso irse a casa. Las cornetas y las bayonetas eran cosas que había odiado toda su vida.

La situación en la escuela no parece ser mucho mejor. Era judío y Europa tenía una larga historia de antisemitismo.

Los compañeros de clase que lo rodeaban lo lastimaron intencionalmente o no, lo que hizo que el pequeño Einstein se retraiga aún más. Los profesores no lo notaron acurrucado en un rincón del aula. En opinión de los profesores, los niños que no dominaban la gramática latina no tenían futuro y el pequeño Einstein siempre parecía lento al responder las preguntas. No entendieron que esto se debía a que Einstein pensaba mucho más profundamente que sus compañeros.

Durante este período, sucedió algo que tocó la vida de Einstein.

Su padre le regaló al pequeño Einstein la aguja de una brújula. No importa cómo moviera la aguja, siempre apuntaba en una dirección. Esto es algo común a los ojos de los adultos, pero está lleno de magia a los ojos de los niños. Debe haber alguna fuerza misteriosa que lo impulse. El niño luchó con esto durante algún tiempo.

Cuando ingresó a la escuela secundaria, entró en contacto con la geometría por primera vez. Este es un mundo lleno de magia. En última instancia, varios teoremas complejos del libro se deducen de unos pocos axiomas. Todo es muy conciso y el proceso de demostración es impecable. La naturaleza tiene su propia belleza de orden única.

¡Lo que sorprendió aún más al pequeño Einstein fue que la naturaleza también puede engañar a las personas! Las conclusiones que la gente saca de experiencias intuitivas superficiales suelen ser poco fiables. Dios no sólo es travieso, sino también tacaño. A menudo patea la verdad más profundamente como una pelota y luego se da vuelta y hace una mueca a la gente. La búsqueda de la verdad por parte del hombre es como una lucha con Dios. "Quizás nuestra visión del mundo es fundamentalmente sesgada, porque sólo se basa en unos pocos axiomas. ¿Y si estos axiomas también tuvieran lagunas?" Cuando el pequeño Einstein jugaba con compases y escuadras, se le subían el corazón. Por supuesto, no lo dijo, y si lo hiciera, sólo provocaría que los adultos estiraran nerviosamente sus manos para tocar su frente. Nadie creía que unos años más tarde, este niño débil cambiaría suavemente toda la cosmovisión humana. .

Para Einstein, la influencia a largo plazo de la música le dio una sensación de belleza e imaginación, el pensamiento profundo sobre cosas comunes entrenó su percepción y el razonamiento laberíntico de los problemas geométricos hizo que su pensamiento fuera más riguroso. Sin duda tiene suerte.

Sin embargo, Einstein todavía no podía responder con suficiente claridad a las preguntas del profesor y fue menospreciado. Aún así tuvo que entregar su taburete de arcilla cuidadosamente hecho pero todavía feo y sus compañeros se rieron de él. Tartamudeaba cuando leía y su examen de aritmética estuvo lleno de errores debido a descuidos. Durante su juventud, su rendimiento académico fue mediocre.

De 2000 a 2000, Einstein estudió en la Universidad Técnica de Zurich en Suiza, que fue un lugar muy tranquilo y cómodo en su vida.

Suiza es un país desde hace cientos de años y su atmósfera de libertad no tiene parangón en Europa. Einstein no podía oír los interminables sonidos de los soldados cargando aquí. El aire era fresco y la luz del sol era excepcionalmente cálida. Incluso los policías que patrullaban las calles caminaban lentamente con una sonrisa en los ojos.

Aquí la libertad y la laxitud de Einstein fueron llevadas al extremo. Puede usar pantuflas dentro y fuera del aula, permanecer descuidado en el laboratorio todo el día, discutir libremente con sus compañeros y no ir a clases que no le gustan. Incluso ignoró materias importantes como las matemáticas. En su opinión en ese momento, el mundo físico era simple y hermoso, Dios sólo favorecía a , , , , etc., mientras que las matemáticas sólo aumentaban la complejidad formal. Esto incluso afectó su trabajo de investigación muchos años después.

Desde la perspectiva actual, tanto las matemáticas como la física estaban lejos de estar completamente desarrolladas en ese momento. No fue hasta finales del siglo XX que descubrimos que las matemáticas y la física estaban cada vez más entrelazadas. Mientras que antes la física simplemente buscaba herramientas en las matemáticas, ahora incluso la física puede conducir a avances en las matemáticas.

Recuerdo que en un informe, el Dr. Lee Tsung-dao, Premio Nobel de Física, extendió las manos y dijo: "La física y las matemáticas son como dos hojas en una rama". p>

Pero, en términos generales, las personas que son extremadamente perspicaces y tienen el temperamento de un filósofo no están necesariamente calificadas para un trabajo de razonamiento matemático detallado, preciso y altamente lógico.

Nadie ha podido jamás tener lo mejor de ambos mundos, ni Newton ni Einstein.

Lo que es más importante es que Einstein descubrió que las ramas de las matemáticas que tenía delante eran complicadas, como la teoría de números, la geometría, la topología, etc., y cualquiera de ellas consumiría toda una vida de energía. La situación es como la del burro de Buridán. El pobre burro no pudo elegir qué montón comerse porque los dos montones de paja colocados frente a él eran igualmente gruesos y finalmente murió de hambre.

Sin embargo, Einstein pronto pagaría el precio de su elección. Antes del examen, miraba aturdido sus notas dispersas.

Afortunadamente, su viejo amigo el señor Grossman era lo opuesto a Einstein en todos los aspectos. Sus notas eran tan claras y meticulosas como las suyas. Cuando Einstein descubrió que carecía de conocimientos de geometría a la hora de desarrollar la teoría general de la relatividad y pidió ayuda a Grossman, que entonces ya era profesor de matemáticas, ya habían pasado más de diez años.

Einstein utilizó las notas de Grossmann para aprobar descuidadamente el examen, pero esto no cambió la opinión que el profesor tenía sobre él. A los ojos de los profesores, es extremadamente vago y tiene una personalidad excéntrica, y es el único estudiante que saluda a los profesores con un "hey". Por eso, aunque Einstein era extremadamente inteligente, ignoraba el mundo y era tan ingenuo como un niño.

Su profesor de matemáticas, Minkowski, vio a Einstein salir corriendo del laboratorio desaliñado y lo detuvo:

"Einstein, puede que seas un hombre inteligente, pero definitivamente no eres apto para la física. ¿Por qué no pruebas otras carreras, como medicina o derecho?"

"Tal vez", respondió Einstein con calma.

Apenas unos años más tarde, cuando Minkovsky se hizo famoso por la teoría especial de la relatividad de su estudiante "no trabajador", un periodista preguntó inapropiadamente:

"Señor profesor, ¿por qué ¿Usted declara que Einstein no era apto para el trabajo de física?"

"Era demasiado vago, al menos en ese momento." El profesor se encogió de hombros.

Desafortunadamente, el Sr. Minkowski pronto enfermó. Antes de morir, se lamentó: Es una lástima morir cuando la teoría de la relatividad acaba de nacer.

No se puede decir que Einstein no haya hecho nada en los últimos años. Gastó la mayor parte de su energía en el laboratorio. En ese momento, los físicos de todo el mundo luchaban por encontrar el éter. Diseñó varios experimentos, era obvio, las condiciones crudas y el éter inexistente hicieron que sus esfuerzos fueran inútiles.

También suele ir con sus amigos a un café llamado "Metropolis". Aquí discutían a menudo temas filosóficos y un compañero le presentó la obra "Mecánica" de Mach. Mach fue la primera persona en atacar la mecánica clásica de Newton. Atacó duramente los conceptos de espacio y tiempo absolutos de Newton.

Einstein sintió que había encontrado un tesoro e inmediatamente lo recuperó y lo leyó toda la noche. Los pensamientos de Mach son como estrellas en la noche oscura. El espacio es absoluto y el tiempo es absoluto. Dado que ambos son absolutos y aislados, ¿cómo podemos sentir la existencia del tiempo y el espacio?

La noche ya es muy profunda, y las luces de la habitación de Einstein siguen parpadeando. Este gigante del pensamiento ha comenzado a afilar de nuevo su incomparable espada.

Cuando Einstein salió de la escuela, trágicamente descubrió que estaba desempleado inmediatamente después de graduarse, y la empresa de su padre en Italia también quebró y no pudo ayudar en absoluto. Intentó con todas sus fuerzas postularse para enseñar en el Instituto Tecnológico de Zurich, pero los profesores superiores lo rechazaron con indiferencia. A nadie le gusta un luchador desviado.

En una tarde de otoño en Suiza hace bastante frío. Nuestro Sr. Einstein lleva una cazadora oscura y sostiene todas sus pertenencias en la vieja maleta en la mano. La brisa fresca sopla silenciosamente sobre su cabello rebelde. Caminando silenciosamente por la larga calle, las luces de la calle proyectan sombras inclinadas.

Había tanto silencio. De hecho, Einstein pasó toda su vida en este tipo de silencio, no sólo en el entorno externo, sino también en lo más profundo de su corazón. Ya fuera empobrecido en Ginebra, mundialmente famoso en Berlín o poco aplaudido en Princeton, el sentimiento de soledad siempre lo acompañó.

Más tarde dijo en repetidas ocasiones que su carrera más anhelada era proteger un faro. Una luz brillante en el mar turbulento y oscuro no solo guiaba el barco, sino que también iluminaba su propio corazón. un faro. Hay una sala de oración donde se pueden escuchar tranquilamente las instrucciones de Dios. Ni siquiera estaba dispuesto a aceptar el salario que recibía como profesor, prefiriendo estudiar física como hobby. Parece que obviamente estuvo influenciado por el gran filósofo medieval Spinoza, cuya ocupación oficial era pulir lentes en una remota tienda de ojos en Ámsterdam, Países Bajos.

Pero ahora estoy realmente preocupado, con mi hambre estruendosa, los ojos ansiosos de mi esposa y el niño en su vientre...

Un periódico roto voló hacia mí, amor. Einstein miró con indiferencia y había un aviso de contratación impreso en él: "La Oficina de Patentes de Berna está contratando ingenieros de segundo nivel. Deben tener educación superior y conocimientos de ingeniería mecánica o física..."

Los ojos de Einstein se iluminaron.

Pronto el personal de la Oficina de Patentes de Berna dio la bienvenida a un nuevo colega que parecía estar especialmente ocupado. No sólo trabaja muy duro, sino que a menudo hace cola para comprar pan con su esposa, o pasea por el parque con un cochecito y, en secreto, escribe y dibuja en papel mientras trabaja. Afortunadamente, sus superiores no tenían idea de qué tan rápido el joven examinador de patentes completó su tarea; de lo contrario, su pobre desempeño se habría revelado pronto.

Ya fue hace 20 años, y Einstein tenía 20 años. En ese momento, la comunidad de físicos de la que había estado alejado durante mucho tiempo se encontraba en un caos mayor. El experimento para encontrar el éter fracasó por completo y algunos físicos propusieron varias explicaciones. Por ejemplo, el físico irlandés Fitzgerald propuso que los objetos en movimiento pueden acortarse debido a la compresión por el viento de éter, pero esto ha sido refutado por más personas. No solo eso, hace unos años, el descubrimiento de los rayos por parte de Röntgen hizo que la gente tomara conciencia de una estructura más básica dentro de la materia, y la teoría cuántica propuesta por Planck en 2008 también abrió un nuevo capítulo en la física, pero no estaba disponible en ese momento. La gente simplemente se da cuenta. En cualquier caso, lo más adecuado es describir la situación de aquel momento como “la tormenta está a punto de llegar y el viento llena el edificio”.

Sin embargo, Einstein se encontraba en un estado muy cerrado académicamente. No tenía oportunidad de escuchar informes ni participar en seminarios en la academia. Las únicas personas que interactuaban frecuentemente con él eran algunos entusiastas de la física. Pero esto no le impidió alcanzar la cima de la física.

Ha estado pensando mucho en el "misterio del éter", y el camino que toma es diferente al de los demás. Cuando estaba en la escuela secundaria, una vez admiró la teoría electromagnética de Maxwell. Esto no se debe a que resuelva muchos problemas prácticos, como el que condujo al descubrimiento de las ondas electromagnéticas. Lo que Einstein valoraba era la perfecta simetría de la fórmula misma, pero obviamente esta covarianza entra en conflicto con la teoría clásica de Newton.

Por ejemplo, según la perspectiva de la mecánica newtoniana, si una persona se para sobre un automóvil con una velocidad de y lanza una pelota hacia adelante a una velocidad relativa al automóvil, desde la perspectiva de una persona estacionaria en el suelo, la Velocidad es más igual. Cualquiera que tenga un mínimo conocimiento de física llegará a esta conclusión. Sin embargo, sabemos que la luz también es una onda electromagnética y su velocidad en el vacío lo es. Si la persona que está en el automóvil sostiene una linterna, ¿cuál es la velocidad de la luz desde la perspectiva de la persona en el suelo? ¿Está acelerando? ¿Se puede simplemente superponer?

Si alcanzas un rayo de luz a una velocidad de , ¿qué verás? ¿Verás la onda de luz temblando en el lugar?

Einstein se lanzó a la aventura. Prefería renunciar a la experiencia a la que la gente está acostumbrada para empezar desde el punto de vista puramente estético de la simetría. También cree en Dios, pero no cree en el Dios que controla el destino humano con una mano, sino en el Dios que se manifiesta en el orden y la armonía de todas las cosas.

Lo llamamos aventura porque apenas unas décadas después, dos jóvenes que estudiaban en Estados Unidos propusieron "en la interacción débil" mientras estudiaban el "misterio" de las partículas elementales La "no conservación de la paridad". "La teoría, en pocas palabras, es la destrucción de la simetría, lo que causó un gran revuelo en ese momento. Según la explicación de los estadounidenses comunes, anularon la teoría de la relatividad de Einstein. De hecho, no es la teoría de la relatividad la que ha sido revocada, sino la hermosa ilusión que la gente ha tenido sobre la naturaleza desde la antigua civilización griega. Parece que innumerables físicos han trabajado duro para levantar finalmente y temblorosamente el velo sobre la cabeza de Dios, el amante de sus sueños, pero se sienten decepcionados al ver el rostro de una anciana con hoyos y hoyos.

Estos dos jóvenes que son dignos del orgullo de toda la humanidad son chinos. Uno de ellos es Li Zhengdao y el otro es Yang Zhenning.

Los cambios importantes en los conceptos sin duda causan muchos problemas, especialmente para los fundadores de nuevos conceptos. Pronto la mente de Einstein se llenó de cosas como el éter, la cuántica, el tiempo y el espacio, hasta el punto de que a menudo se distraía cuando alimentaba a su hijo, el pequeño Hans, con un biberón. La confusión lógica confundió aún más a Einstein.

Regresó cansado a casa desde la oficina, con la mente dando vueltas. Sin embargo, basándose en la intuición, Einstein determinó gradualmente que había una experiencia muy común en el trabajo. Cuanto más pensaba en ello, más sueño tenía y sus ojos se cerraban lentamente. En ese momento, su esposa Mileva llamó desde la cocina: "Albert, es hora de comer, ¿por qué no limpias la mesa rápidamente? "

"¿¡Tiempo!?" Como un meteoro pasando por su mente, Einstein casi salta de su silla. Se apresuró a abrir los "Principios filosóficos de las ciencias naturales" de Newton.

En lo anterior, Newton escribió en tono concluyente:

"El espacio absoluto, por su naturaleza, no tiene nada que ver con nada del mundo exterior. Siempre es el mismo e inmóvil".

"El tiempo matemático real y absoluto fluye uniformemente por su naturaleza y no tiene nada que ver con nada en el mundo exterior."

"Cuando las coordenadas del sistema de movimiento y el sistema estacionario se transforman, obviamente, el tiempo no cambia."

No puede ser así, no debe ser así. Einstein hundió la cabeza mientras caminaba, y el tiempo que vio una persona en un automóvil en movimiento, y Personas Quienes están estacionarios en la Tierra pueden no ver el mismo tiempo Jeje, no hay espacio absoluto ni tiempo absoluto. En este caso, estamos buscando el éter y tratando deliberadamente de medir la velocidad de la Tierra en relación con el espacio absoluto. , todo en vano. No es que no se pueda encontrar el éter, ¡simplemente no existe en absoluto! !

En un mes, el poco conocido Einstein publicó cuatro artículos en la revista más prestigiosa de Alemania, "Annals of Physics". Escogió el artículo más ligero, que trataba sobre la determinación del tamaño de los átomos mediante la difusión y la fricción interna de soluciones diluidas de sustancias neutras, y lo envió a su alma mater, el Instituto Federal de Tecnología de Zurich, y obtuvo su doctorado sin esfuerzo. Otro artículo trata sobre el estudio del movimiento browniano de partículas en suspensión, lo que también abre una nueva dirección.

El tercer artículo trata sobre el famoso efecto fotoeléctrico. La teoría de los cuantos de luz fue propuesta por primera vez en la historia y tuvo gran importancia en el desarrollo de la mecánica cuántica, que junto con la teoría de la relatividad. las dos piedras angulares de la física del siglo XX. Unos años más tarde, sólo esto, y no la relatividad, ganó el Premio Nobel de Física. De hecho, a juzgar por la contribución de Einstein, podría haber subido al podio del Premio Nobel cinco veces en su vida. También se le atribuyen la teoría cuántica de la luz, la teoría especial de la relatividad, la teoría general de la relatividad, el condensado de Bose-Einstein en física estadística y los trabajos teóricos sobre láseres que conocemos.

El cuarto artículo tiene un nombre muy sencillo, "Sobre la electrodinámica de los objetos en movimiento". Sin embargo, cualquiera que esté familiarizado con la historia de la física sabe que se trata de un artículo impactante que anuncia el nacimiento de la teoría especial de la relatividad. En este artículo, Einstein no mostró sus deslumbrantes habilidades matemáticas. La sencillez y la profundidad eran el estilo constante de sus artículos. Comprenderlo no requiere conocimientos matemáticos avanzados, pero sí ideas revolucionarias y el coraje de romper con la experiencia cotidiana, especialmente en esa época.

La hipótesis planteada por Einstein es muy simple. En primer lugar, no podemos determinar si un objeto relativamente estacionario está en reposo o se mueve a una velocidad constante. Porque el espacio absolutamente estático ya no existe y toda quietud es relativa. En segundo lugar, la velocidad de la luz en el vacío es siempre constante e insuperable. No tiene nada que ver con la velocidad de la fuente de luz. Es decir, para una persona parada en el suelo, la velocidad de la luz emitida por el automóvil y la luz emitida por el cohete que vuela a la velocidad de la luz (por supuesto imposible) son las mismas, ambas lo son.

La primera conclusión extraña que se extrae de estos dos supuestos es: ¡la llamada "simultaneidad" es relativa! Supongamos que estamos parados en el suelo y un avión pasa volando junto a nosotros con velocidad constante. Desde la perspectiva de las personas en tierra, la persona a nuestra derecha saludó "al mismo tiempo" mientras la persona a nuestra izquierda se inclinaba, pero la gente en el avión definitivamente no lo creía así. Pensaron que la persona a nuestra derecha saludó. Primero, y la persona de nuestra izquierda saludó primero. La persona se inclina. Por el contrario, la gente en el avión creía que la azafata en la parte delantera del avión rompió accidentalmente un platillo "al mismo tiempo" que un pasajero en la cola del avión encendía un cigarrillo, mientras que la gente en tierra decía unánimemente que el El platillo cayó al suelo primero y luego el cigarrillo se rompió.

¿Absurdo? Te aconsejo que no lleves un cronómetro en el avión para verificar la autenticidad, porque la diferencia horaria entre eventos "simultáneos" a los ojos de otro grupo de personas es de una millonésima de segundo y tú no tienes capacidad de reacción. Y es que, aunque la velocidad del avión alcanza varios cientos de metros por segundo, todavía está muy por detrás de la velocidad de la luz. Pero esto no está mal, al menos cuando dices "estas dos cosas sucedieron al mismo tiempo", no es necesario agregar adverbios complicados como "a los ojos de un grupo de nosotros relativamente estático".

Para explicar mejor la teoría especial de la relatividad, Einstein diseñó un famoso experimento mental. Los llamados experimentos mentales son experimentos imaginarios realizados en condiciones que no se pueden realizar en laboratorios terrestres, porque desde principios del siglo XX la gente casi ha agotado sus investigaciones sobre la materia en su estado normal, y a menudo estudian las bajas temperaturas de el cero absoluto o cientos de millones de grados de alta temperatura, el movimiento a velocidades cercanas a la de la luz o el espacio con una longitud de una diezmilésima de metro. Este era un camino familiar para Einstein, un maestro del pensamiento, y pronto se convirtió en un arma para atacar o defender académicamente.

Einstein planteó la siguiente hipótesis: "El observador se encuentra en el borde de la vía, hay un punto en la dirección del tren y un punto a la misma distancia en la dirección opuesta del movimiento, un rayo en una En cierto momento y al mismo tiempo, observando. El observador naturalmente concluyó que los dos puntos de inflamación destellaron al mismo tiempo, porque la velocidad de propagación de la luz permaneció sin cambios, y él estaba parado en el centro de los dos puntos de inflamación. /p>

"Supongamos que hay un tren siguiendo al rayo. Movimiento en dirección punto a punto. En el momento de dos relámpagos, el observador en el tren está exactamente opuesto al observador en el suelo, pero moviéndose hacia el punto de inflamación y alejándose del punto de inflamación. Naturalmente, ve la proporción de inflamación del punto. Era temprano, pero sabía que estaba en movimiento, era fácil concluir que. las dos luces sucedieron al mismo tiempo."

Pero basándonos en los dos supuestos básicos anteriores, lo mismo es cierto. Se puede imaginar que el tren está parado y el suelo se mueve hacia atrás. Por lo tanto, el observador en el tren ve los destellos de luz uno tras otro y llega a la conclusión de que un punto brilla antes que el otro. También sabía que su posición estaba entre los dos destellos, y como pensaba que estaba estacionario, tuvo que concluir que el primer destello que vio fue anterior al siguiente que vio.

Lo interesante es que el observador en tierra no puede estar en desacuerdo con esta conclusión. Vio dos destellos al mismo tiempo, pero ahora se supone que se está moviendo. luz Y el hecho de que se esté moviendo hacia el punto brillante también lleva a la conclusión de que el destello es anterior al punto de destello.

En resumen, no podemos decir sí o no a la pregunta de si se produce un rayo. al mismo tiempo, pero para responder según el sistema de referencia seleccionado

Es posible que se haya sentido confundido, pero una derivación adicional conducirá a conclusiones inesperadas, como "efecto de contracción del pie" y "reloj". "Efecto de desaceleración", "Efecto de aumento de calidad".

El "efecto de contracción de la regla" significa que hay una regla frente a usted. Cuando se mueve con respecto a usted, encontrará que su longitud se acorta.

El "efecto de desaceleración del reloj" significa que el reloj se desacelerará en el marco de referencia en movimiento. Por ejemplo, hay dos personas sosteniendo el reloj en el suelo y en el avión. El huevo cae al suelo de la cabina. Desde el momento en que se suelta el huevo, las personas en el avión y en el suelo comienzan a cronometrar al mismo tiempo, y termina cuando toca el suelo. El resultado es el tiempo medido por. la persona en el suelo es más larga. En otras palabras, desde la perspectiva de la persona que está parada en el suelo, está en movimiento. El tiempo de los objetos en el estado se ralentiza. "El efecto" es muy simple: si vuelas en un cohete a la velocidad de la luz y disparas un rayo láser, entonces una persona parada en el espacio debería ver la luz viajando dos veces más rápido. La velocidad de la luz viaja y, de hecho, la velocidad de la luz siempre permanece constante en todos los sistemas de referencia, es decir, a medida que se hace más grande y sin cambios, se vuelve más pequeño, es decir, el tiempo se ralentiza

"Efecto de aumento de calidad". en la masa de un objeto en movimiento, por ejemplo, si una canasta de huevos pesa un kilogramo, si vuela lo suficientemente rápido, si la pesamos en reposo en el suelo, volará más rápido, doblará la balanza más grande de la tierra. , pero nunca alcanzará la velocidad de la luz. No solo los huevos, la velocidad de cualquier material con masa nunca alcanzará la velocidad de la luz, porque según la fórmula masa-energía de Einstein (esto se discutirá más adelante). artículo), cuando un objeto se mueve más rápido, la energía aumenta y la masa también aumenta a medida que un objeto se acerca a la velocidad de la luz, su masa aumenta cada vez más rápido y requiere cada vez más energía para acelerar. De hecho, nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz, porque entonces la masa se volverá infinita, lo que requiere energía infinita. La razón por la que su velocidad puede alcanzar el límite es la luz misma. Por supuesto, no hay masa. obviamente es absurdo si se infiere que cuanto menor sea la masa, más rápido correrá. Es por esta razón que la teoría de la relatividad restringe que cualquier objeto normal se mueva siempre a una velocidad menor que la de la luz, solo la de la luz. otras ondas sin masa pueden moverse a la velocidad de la luz, lo que eventualmente conduce a la producción de conos de luz.