Albert Einstein: biografia e contribuições para a ciência - Ciência - 2023

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Albert Einstein (1879 - 1955) foi um físico teórico de origem alemã e um dos cientistas mais relevantes 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 ganhou o Prêmio Nobel de Física por ter descoberto a lei do efeito fotoelétrico. A contribuição de Einstein para a ciência, e em particular para a física, fez dele um dos homens mais reconhecidos de seu tempo.

O trabalho mais popular que Einstein fez foi o da equivalência entre energia e massa: E=mc², uma das equações mais reconhecidas do mundo. Ele chegou a essa fórmula em 1905, quando morava em Berna. Mais tarde, em 1917, Einstein investigou as propriedades da luz, nesses estudos encontrou as bases de sua lei do efeito fotoelétrico. Ele então aplicou sua teoria geral ao modelo da estrutura de todo o universo.

Em 1896, renunciou à nacionalidade alemã e vários anos depois solicitou a nacionalidade suíça, que obteve em 1901. Enquanto isso, Einstein estudou na Escola Politécnica Federal, da qual obteve o diploma em 1900.

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

Quando Adolf Hitler chegou à Chancelaria Alemã, Albert Einstein estava nos Estados Unidos da América; Por isso decidiu não voltar ao seu país, já que o anti-semitismo professado pelo regime nazista era uma ameaça à sua integridade.

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

Essa informação foi o gatilho para o início do Projeto Manhattan. Porém, Einstein nunca pensou que a energia nuclear deveria ser usada para a guerra, mesmo junto com Bertrand Russell ele desenvolveu o manifesto no qual falava sobre os perigos dela.

Desde o momento em que se estabeleceu nos Estados Unidos da América até seus últimos dias, Albert Einstein trabalhou no Institute for Advanced Study em Princeton, em 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, cidade que pertencia ao reino de Wüttemberg do então Império Alemão. Ele era de ascendência judia, o nome de seu pai era Hermann Einstein, ele se dedicava a negócios e engenharia. Sua mãe era Pauline Koch.

Um ano depois do nascimento de Albert Einstein, seu pai teve a oportunidade de fundar em Munique uma empresa responsável pela fabricação de aparelhos eletrônicos que operavam em corrente contínua.

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

Aos poucos, ele se afastou de suas crenças dogmáticas quando percebeu que o que lia nos livros de ciências contradizia explicitamente o que havia aprendido nas escrituras religiosas.

Quando aprendeu geometria, ficou fascinado pela ciência. Seu interesse foi alimentado por suas conversas com Max Talmud, que serviu como uma espécie de tutor para o jovem Albert, já que falava 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, pois encontrou trabalho lá. No entanto, ele deixou o menino em Munique para terminar seus estudos.

Juventude

Albert Einstein se reuniu com sua família em Pavia, para surpresa de seus pais. Ele conseguiu uma autorização assinada por um médico e viajou para se encontrar com eles novamente, pois não estava satisfeito com a escola, nem com seu método educacional.

Ao contrário da crença popular, Einstein foi brilhante em matemática e física desde muito jovem, chegando a atingir um nível muito superior ao dos meninos de sua idade.

Em 1895 decidiu candidatar-se à Escola Politécnica Federal de Zurique, mas não conseguiu entrar, mas as suas notas em física e matemática eram tão boas que foi recomendado para concluir os estudos secundários em Arau, na Suíça.

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

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

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

Casamento

Em cartas que foram descobertas após a morte de Einstein, soube-se que ele e Marić tiveram 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 dela em Novi Sad.

Em janeiro de 1903, Marić e Einstein se casaram e seu filho Hans Albert Einstein nasceu no ano seguinte em Berna, 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 apaixonado por sua prima em segundo grau, Elsa. O divórcio formal foi obtido em 14 de fevereiro de 1919, mas eles estavam separados há algum tempo.

Seu filho mais novo foi diagnosticado com esquizofrenia em seus 20 anos e estava 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, ele se casou novamente com Elsa Löwenthal, mas eles estavam juntos desde 1912. Albert Einstein e Elsa eram primos mãe e pai.

Escritório de Patentes

Um ano após a formatura, em 1901 Albert Einstein obteve a cidadania suíça, mas problemas médicos o impediram de prestar serviço militar à nação.

Ele tentou conseguir um cargo de professor, mas não teve sucesso em nenhum dos lugares para os quais se candidatou. Em vez disso, ele foi trabalhar no Escritório Federal de Propriedade Intelectual, onde patentes foram emitidas na cidade de Berna.

Seu trabalho era examinar os aplicativos em que os inventores estavam entrando. Naquela época, Einstein se tornou um especialista na mecânica desses artefatos. Tinha a ver especialmente com transmissão de sinal elétrico e tempo eletromecânico.

Em 1902, o pai de Albert, Hermann Einstein, faleceu. Foi um golpe duro na vida do cientista, que sempre lamentou que o pai tivesse morrido enquanto ele ainda não havia alcançado o sucesso na profissão.

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

Começos científicos

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

Anos depois, Albert Einstein concluiu sua tese, que intitulou como Uma nova determinação da dimensão molecular. Desta forma, ele obteve o doutorado na Universidade de Zurique em 1905, seu orientador foi Alfred Kleiner.

Esse foi o começo de ano milagroso para o físico teórico, uma vez que publicou outros estudos que abriram as portas para os círculos científicos mais importantes. Na época, Einstein tinha 26 anos.

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

Embora outros tenham abordado o tópico da relatividade especial, o que era novo na obra de Einstein era reconhecê-la como uma lei universal da natureza. A teoria proposta por Einstein foi confirmada por um dos maiores cientistas da época, Max Planck.

Foi a partir daí que a carreira de Albert Einstein na ciência teve um grande impulso.

Carreira na Europa

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

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

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

Em 1913, Albert Einstein tornou-se parte da Academia Prussiana de Ciências. Além disso, ocupou o cargo de diretor do Instituto de Física Kaiser Wilhelm, que ainda estava em desenvolvimento e foi realizado em 1917.

A partir de 1914 ingressou no corpo docente da Universidade de Berlim, cidade que desde então se tornou sua residência. Dois anos depois, Einstein tornou-se presidente da Sociedade de Física Alemã.

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 passou a ser membro de diferentes sociedades científicas em toda a Europa.

Primeiras viagens

Albert Einstein pisou pela primeira vez em solo americano em 1921. Naquele ano, 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.

Por ser os Estados Unidos, Einstein ficou muito satisfeito. Ele pensava em seu povo que eram pessoas de bom trato, que encaravam a vida com entusiasmo e que não tinham inveja. Parece que essa impressão foi diferente do que ele pensava antes de conhecer os americanos.

Após sua estada na América, Einstein retornou ao Velho Continente, e fez escala na Grã-Bretanha, onde foi recebido por Richard Haldane. Lá ele conheceu outros homens da ciência 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 deu palestras e conheceu os imperadores no Palácio Imperial, diante dos olhos de milhares de pessoas que se reuniram para testemunhar o encontro.

Em 1923 esteve na Espanha e recebeu um diploma com o qual o rei Alfonso XIII o nomeou membro da Academia de Ciências Espanhola.

A fúria que as visitas de Einstein ao redor do mundo despertaram foi impressionante. Além disso, foi recebido quase como uma visita diplomática oficial, e não como um cientista, foi tratado com honras e foi reconhecido por suas contribuições científicas e por seu apoio a causas pacíficas.

Estados Unidos

No início dos anos 1930, Albert Einstein já havia se tornado um astro da ciência. Ele foi reconhecido tanto por aqueles que tinham alguma conexão com o assunto 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. Quando chegou ao solo americano, recebeu uma chuva de convites para participar de eventos sociais e entrevistas em todo o país.

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

Então ele chegou ao seu destino original, a Califórnia. Lá ele fez amizade com figuras relevantes da ciência, como Robert Millikan. Em igual medida, ele conheceu artistas proeminentes como Charles Chaplin, com quem se deu muito bem.

Exílio

Em 1933, com o fortalecimento do regime nazista na Alemanha, Albert Einstein visitou os Estados Unidos da América. O cientista não achou por bem voltar para a Alemanha.

Os judeus foram perseguidos pelo governo de Adolf Hitler. Muitos dos colegas de Einstein que professavam o judaísmo ou vinham de famílias judias foram destituídos de seus cargos universitários.

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

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 solicitou 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 cerca de 1.000 vidas de judeus foram salvas.

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 sobre a possibilidade de cientistas alemães estarem trabalhando na criação de uma bomba nuclear. No entanto, não deu 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 representar o fato de apenas Hitler possuir essa tecnologia.

Muitos acreditam que foi por causa do envolvimento de Einstein no processo de relato de armas nucleares que os Estados Unidos começaram a levar essa pesquisa a sério e o Projeto Manhattan foi lançado em 1942.

Embora Einstein se arrependesse de ter recomendado a criação de armas nucleares, ele ficou consolado pelo fato de que eles não haviam alcançado os nazistas primeiro, enquanto o resto do mundo estava desprotegido.

Últimos anos

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

Ele fazia parte da Associação Nacional para o Progresso das Pessoas de Cor, na qual os direitos dos afro-americanos eram promovidos. Ele também recebeu um título honorário da Universidade de Lincoln, na Pensilvânia.

Nos últimos anos Einstein ficou um pouco isolado, principalmente porque se dedicou a duas investigações que não eram populares na época e que ele não conseguiu concluir.

O primeiro era tentar provar que a teoria quântica de Bohr estava errada, por meio de vários testes. Enquanto o segundo foram suas tentativas de descobrir uma teoria do campo unificado.

Morte

Albert Einstein faleceu em 17 de abril de 1955, aos 76 anos, em Princeton, New Jersey. O cientista sofreu um derrame interno causado por um aneurisma na aorta abdominal. Einstein havia sido tratado anteriormente para tentar evitar que isso acontecesse.

Na segunda ocasião, o físico recusou-se a entrar novamente na sala de cirurgia, alegando que sua contribuição para o mundo já havia sido feita e que sua hora havia chegado, pois 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 faleceu antes que pudesse terminar a última tarefa.

O cérebro de Albert Einstein foi retirado e preservado, sem permissão dos parentes do cientista, na esperança de que no futuro pudesse ser estudado para descobrir o que o tornou tão brilhante. Seus restos mortais foram cremados e a família os descartou em um local não revelado.

Entre os estudos realizados no cérebro de Einstein, está um que afirma que as células gliais, que fornecem alimento para os neurônios, eram de qualidade superior no hemisfério esquerdo.

O lobo parietal inferior no caso de Einstein também foi 15% mais largo do que a média. Essa área está ligada ao raciocínio matemático.

Contribuições científicas

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

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

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

Sua contribuição levou à criação do modelo cosmológico moderno. Graças às suas contribuições, teorizou-se sobre fenômenos que atualmente têm sido 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 temas que não estavam diretamente relacionados ao seu trabalho.

O efeito fotoelétrico

Em 1905, Albert Einstein realizou um trabalho no qual propôs um modelo matemático que explicava a emissão de elétrons de alguns materiais quando a luz incide 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 derramamento de elétrons dos átomos de um material.

Além disso, sua teoria mostrava que o referido descolamento não dependia da intensidade da luz, mas da frequência da onda de luz incidente. Também mostrou que havia uma frequência mínima dependente do material abaixo da qual o desprendimento não aparecia mais.

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

Esse trabalho foi o principal motivo pelo qual Albert Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1921, além de suas outras contribuições, que não foram tão relevantes na época quanto a do efeito fotoelétrico.

Teoria da Relatividade Especial

Graças ao experimento de Michelson e Morley, foi mostrado que a luz pode se propagar no vácuo. Uma das consequências disso é que, por não depender do movimento, a velocidade da luz é constante para todos os observadores.

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

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

Einstein foi criticado por não citar outros autores em sua obra, como Poincaré ou Hendrik Lorentz. No entanto, a abordagem de Einstein para o problema diferia do que havia sido declarado anteriormente.

Além disso, a explicação que Einstein conseguiu alcançar caracterizou-se por estar alicerçada em princípios fundamentais das leis físicas, o que a fazia ir além da descrição de um fato.

Equação de equivalência entre massa e energia

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

A equação resultante deste trabalho, E = mc², é um dos mais reconhecidos hoje e alguns acreditam que pode ser o mais famoso da história. E representa a energia de um corpo, enquanto m denota a massa ec a velocidade da luz.

Este trabalho mostrou, por exemplo, que a quantidade de energia emitida por um material radioativo é igual à diferença de massas entre o material original, as partículas emitidas e o material resultante, multiplicada 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, iniciado em 1942, durante a Segunda Guerra Mundial.

Einstein havia assinado uma carta, junto com Leó Szilárd, na qual alertava o então presidente dos Estados Unidos da América sobre a possibilidade de armas nucleares estarem sendo desenvolvidas pelos alemães.

Teoria da Relatividade Geral

Em 1915, Albert Einstein revelou sua teoria de que havia independência do quadro de referência. Ou seja, era geral, pois podia 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. Composto por três dimensões espaciais, que são: comprimento, altura e largura, junto com o tempo.

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

Universo em movimento

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

Por meio desse movimento, foi assumido que o universo tinha um estado inicial, ou seja, um começo. O próprio Einstein não acreditava que o universo fosse dinâmico; No entanto, Edwin Hubble em 1929 publicou evidências empíricas para esse fato.

Cálculos modernos indicam que a idade do universo está perto 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 em 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 a 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 se dedicou a pesquisar o que chamou de teoria do campo unificado. Com o qual ele procurou relacionar os campos eletromagnéticos com os campos gravitacionais.

No entanto, seus esforços para esclarecer a ideia do campo unificado não tiveram sucesso. Até agora, as pesquisas neste assunto continuam, com a teoria das cordas e a teoria M.

Assuntos de interesse

Citações de Albert Einstein.

Referências

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