Jorb#06 - Genius Einstein Review by Jesús Gil

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#06 Termidor225 Termidor225

Genius: Einstein Una revisiĂłn cientĂfica de la serie de

#GeniusEinsteinRb

Journal of Radical Barbatilo #06

Autor

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· ÍNDICE · página 4

Capítulo 1 página 6

Capítulo 2 página 11

Capítulo 3

Jesús GilMuñoz, Ph.D. Barbate, 1984

Currículum Vitae

página 13

Capítulo 4 página 23

Capítulo 5 página 28

Capítulo 6 página 33

Portada La imagen de portada, al igual que la mayoría de las que salen en este número, fueron extraídas de la página oficial de la serie de National Geographic: channel.nationalgeograp hic.com/genius/

Capítulo 7 página 37

Capítulo 8 página 40

Capítulos 9 y 10 página 44

Fuentes consultadas 2

Genius: Einstein | Una revisión científica

a serie Genius, de National Geographic, cuenta en su primera temporada la vida de Albert Einstein. Está producida por el oscarizado Ron Howard, director de películas como Una mente maravillosa o El código Da Vinci, y protagonizada, entre otros, por actores de la talla de Geoffrey Rush (Piratas del Caribe o El discurso del rey), que hace de Einstein de mayor, o Emily Watson (La teoría del todo o La ladrona de libros), que hace de su segunda esposa. He de confesar que los, hasta ahora para mí desconocidos, actores que encarnan a Einstein y a Mileva Maric de jóvenes me encantan. Consta de (tan solo) diez capítulos y está basada en la obra Einstein: Su vida y universo (2007), de Walter Isaacson. Impresionan el nivel de detalle en las escenas y el ambiente de la época, que ayuda a situarse en el contexto histórico. Es interesante ver el hervidero político de aquella Europa en que Hitler comienza su ascenso al poder. También cuenta con algo que a mí personalmente me fascina, porque humaniza, en este caso, la ciencia, te la acerca, con la aparición de un sinfín de personajes clave, los que en ese momento dieron un vuelco al panorama científico: Max Planck, Marie Curie o Fritz Haber. No hay mejor manera de transmitir algo que poniendo a los propios personajes protagonistas delante de ti y que de alguna manera te hablen. Hay escenas de auténtica fantasía y da saltos en el tiempo para explicar de la mejor manera algunos de los conceptos científicos más difíciles, al menos para mí. Con este nuevo número de Journal of Radical Barbatilo se analiza capítulo a capítulo Genius, con el objetivo de ubicar la serie en la Historia y en la Ciencia y presentaros a los personajes, científicos y no científicos, que irán haciendo acto de presencia. Espero que os guste. Enlace al blog: goo.gl/G1O6Jr 3

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Capítulo 1 Enlace al blog: goo.gl/XMUWzh

a fuerza paramilitar de la Alemania nazi, las SS, comienzan a hacerse notar en la vida alemana. Para aquellos de origen judío son unos días difíciles, son días difíciles. Son vejados, agredidos y, en muchos casos, asesinados. De hecho, la serie comienza en el año 1922 con el asesinato de Walther Rathenau, ministro de Exteriores de la República de Weimar, el período de la historia alemana que abarca desde el final de la Primera Guerra Mundial (1918) y el ascenso de Hitler al poder (1933). Rathenau fue llorado masivamente en Alemania. Impresiona la imagen de la comitiva funeral pasando por la Puerta de Brandeburgo en Berlín, calle abajo por Unter den Linden. Einstein asiste junto con Fritz Haber (Premio Nobel de Química en 1918), con quien mantiene una estrecha amistad y comparte también origen judío. Otros no lamentaron para nada la pérdida del ministro, como Philipp Lenard (Premio Nobel de Física en 1905), quien rehúsa poner la bandera nacional a media asta en señal de duelo ni suspender sus clases en el Instituto de Física de la Universidad de Heidelberg, donde ejercía como profesor y director. Lenard, afín a la causa nazi, afirma ante sus alumnos que «Alemania y su física corren peligro» maldiciendo «las teorías abstrusas carentes de realidad» de Einstein.

| Einstein paseando por las calles de Berlín (National Geographic). 4

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Ya como reputado científico pero aún sin el Nobel, Einstein es advertido de que su nombre aparece en la misma lista configurada por los asesinos de Rathenau. Algo que no asusta a Einstein, que firmemente se niega a salir del país, para disgusto de su segunda esposa, Elsa. Sin embargo, con el tiempo observa que cada vez la situación se torna más peligrosa. Por ejemplo, en muchos establecimientos se venden copias del Mein Kampf (Mi lucha, 1925) de Hitler y aparecen niños vestidos con “camisas pardas”. Todo esto hace cambiar de opinión a Einstein, que no tiene nada fácil salir de Alemania, ya que la embajada de los Estados Unidos, por petición propia del director del FBI, J.Edgar Hoover, le insta a manifestar sus inclinaciones políticas y le niega el asilo hasta que se pronuncie.

| Una edición de Mein Kampf de Hitler (Hitlerlibrary.org).

La versión adulta de Einstein, la que casi todos tenemos en mente, es terca pero más prudente que la versión de joven. El joven Einstein, el de finales del siglo XIX, es un libre pensador cuya mente divaga mientras asiste a sus clases en la escuela de Múnich. Su indiferencia ante los métodos empleados, simple y llanamente memorizando los conceptos matemáticos, lo enfrenta con sus profesores. A uno de ellos llega a decirle que «su mera presencia impide que respete el futuro de las matemáticas». También a su padre, que decide trasladarse a Milán con toda la familia, pero no con él para que acabe sus estudios. Aunque con notas brillantes en Matemáticas y Física, Einstein suspende el examen de ingreso a la prestigiosa Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza). Heinrich Weber, entonces jefe de la Cátedra de Física y famoso por sus trabajos en conducción térmica, le recomienda estudiar durante un año en un colegio de Aaru (Suiza). Es acogido por la familia Winteler y se impregna de un ambiente altamente cultural y motivador, lo que le ayudó enormemente a superar el examen en su segundo intento. 5

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Einstein dijo alguna vez que «No se puede culpar a la gravedad del amor» y en la serie se deja ver también su versión más mujeriega. En este primer episodio aparece envuelto en situaciones amorosas con tres mujeres: de mayor, con su segunda mujer y su secretaria; y de joven, con Marie Winteler. A su llegada a Zúrich, aparece una cuarta, Mileva Maric, la única que superó a Einstein en Matemáticas en el examen de acceso y la que cambiaría su vida por completo en los siguientes años.

| Einstein en su época de estudiante (National Geographic).

Capítulo 2 Enlace al blog: goo.gl/HY5fya

i bien en el primer capítulo se mostraba un enfoque amplio desde el punto de vista histórico y cultural de la época, el segundo bien podría tratarse de uno de «Genius»: Mileva Maric, porque básicamente se centra en la figura de esta maltratada y olvidada científica, y en los momentos más íntimos de su relación con Einstein. Comienza en lo que hoy es Serbia, pero que hasta finalizar la Primera Guerra Mundial (1918) pertenecía al Imperio Austrohúngaro. Aparece una joven Mileva mostrando una gran vocación por las ciencias. En 1891, su padre hace lo posible para que la admitan en una escuela de Zagreb (actual capital de

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Croacia) solo para chicos. El director de la escuela parece estar burlándose hasta que queda impresionado por el dominio que tiene Mileva sobre electromagnetismo. Ella aparece con una con la obra de Michael Faraday Investigaciones experimentales de electricidad. Hasta bien entrado el siglo XIX, la electricidad y el magnetismo eran considerados como independientes. Fue el danés Oersted (1777-1851) quien observó que la aguja de una brújula variaba su orientación al pasar corriente por un hilo conductor cercano a ella. Así descubrió que la electricidad y el magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno, algo revolucionario para la época.

Electromagnetismo

Pero fue Faraday (1791-1867) quien sentó las bases del electromagnetismo e introdujo los conceptos de campo y líneas de fuerza, esenciales para comprender las interacciones eléctricas y magnéticas. Más tarde, Maxwell (1831-1879) lo plasmó en cuatro ecuaciones. La generación de electricidad en las centrales eléctricas tiene su origen en las aportaciones de estos dos científicos que marcaron un punto de inflexión en el desarrollo de la ciencia y, por lo tanto, en el de la sociedad, inspirando también al mismísimo Einstein. El director finalmente la acepta en el colegio, pero tal victoria no dura mucho. Los problemas que se le avecinaban a Mileva no eran solo por su género, sino también por su cojera, ya que había nacido con la articulación de la cadera dislocada. Mientras tanto, sus padres se preocupan de que su discapacidad combinada con su intelecto le impidiera encontrar una pareja. «Tranquila, mamá. No voy a casarme. Voy a ser científica» le dice. Tras un salto hacia 1897, se ve a una Mileva en edad universitaria como alumna de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza) y conoce a Albert Einstein. Él trata de impresionarla en clase y en el laboratorio aunque ella rechaza todos sus pasos y le deja clara su postura: «¿Es que intenta 7

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| Mileva Maric de joven (National Geographic).

cortejarme? *…+ Yo no vengo a la Universidad a tontear ni para conocer a hombres». Poco a poco Einstein la va conquistando y se distrae de sus estudios. Sus exámenes son brillantes, pero falta a clase, no entrega trabajos y muestra muy poca consideración por sus profesores y por la estructura académica. Afirma que «estudia ciencias porque *…+ quiere descubrir formas nuevas de entender lo que le rodea». Sus profesores lo tachan de perezoso, ofensivo y arrogante, incluso llegan a achacarlo a su condición judía. Weber es el único que lo defiende aduciendo que «es la persona más brillante a la que ha enseñado». Éste le aconseja ser menos excéntrico: «Da usted la impresión de que cree tener las respuestas». A lo que Einstein contesta: «De hecho, es al contrario. Solo tengo preguntas. ¿Y cómo voy a encontrar respuestas sin preguntar?» También le advierte que se mantenga alejado de Mileva, simplemente porque «los eslavos son gente peligrosa».

Hegelianismo

En aquella época imperaba en Europa central una corriente filosófica desarrollada en el período de la ilustración conocida como Idealismo alemán. Uno de sus máximos exponentes fue Hegel (1770-1831), quien concebía la Historia universal como el desarrollo del espíritu, con el mundo cristianogermánico como el verdadero “corazón” de Europa, como la

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verdadera Europa. Los pueblos periféricos, como los eslavos quedaban excluidos de la superioridad europea, de ahí el rechazo hacia ellos. Probablemente esto fuera caldo de cultivo para las ideas nacionalistas que surgieron con fuerza en Europa en el siglo XX. Evidentemente Einstein hace caso omiso de las advertencias de Weber y continúa cortejando a Mileva. Y todo mientras mantiene su relación con Marie Winteler a quien ve demasiado simplista para mantener discusiones científicas. Al descubrirlo, Mileva se va de Zúrich (Suiza) hacia Heidelberg (Alemania) para asistir como oyente a las clases de Philipp Lenard (Premio Nobel de Física en 1905). Ya en un nuevo curso escolar aparece Einstein por primera vez con su famoso bigote. Echa de menos a Mileva y pasa la mayor parte de su tiempo escribiéndole cartas. Cuando ella decide corresponderle, no lo hace en clave de amor sino que discuten sobre ciencia. Hablan sobre la teoría cinética de los gases, algo que embaucará a Einstein en varios momentos de la serie con el fin de demostrar la existencia de las moléculas.

| Einstein ofrece su ayuda a Mileva para estudiar (National Geographic).

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Teoría cinética de los gases

La teoría cinética de los gases fue descrita en el siglo XVIII por el matemático Bernouilli (1700-1782) aunque fue olvidada durante mucho tiempo. A mediados del siglo XIX se rescató ya que empezó a extenderse la idea de que la materia estaba compuesta por minúsculas partículas. La teoría dice que estas minúsculas partículas, o moléculas, están en continuo movimiento. En el caso de un gas, el movimiento es aleatorio y las moléculas colisionan entre sí y contra las paredes del recipiente que lo contiene. En el capítulo asemejan las moléculas de gas a personas que se mueven a gran velocidad en un espacio reducido, tropezando unas con otras. También asemejan la presión a la que es sometido el gas a la frecuencia de esos tropiezos y concluyen que cuanta más gente más presión. Sin embargo, si se aumenta el volumen donde está contenido el gas, habrá menos colisiones y, por lo tanto, menos presión.

| Moléculas de gas chocando dentro de un recipiente (ensenarquimicagaleon.com)

Cuando Lenard informa a Mileva que en Heidelberg no le van a conceder el título por ser mujer, se traslada de nuevo a Zúrich, donde Einstein coincide de nuevo con Einstein. Él se ofrece a ayudarla durante el curso y todo deriva en un romance: «Estoy locamente enamorado de tu mente», le dice él a ella. Y durante semanas, pasan juntos días y noches, faltando a clase muy a menudo. El descubrimiento por parte de Mileva de que Einsitein aún no ha dado por finalizada su relación con Marie Winteler hace que entre en cólera y se sienta utilizada por él. Ve cómo ha tirado por la borda el curso mientras alimentaba las inquietudes de Einstein con sus ideas y de nuevo saca a colación la dificultad que supone ser mujer en aquel mundo y que la tomen en serio. Todo esto tuvo repercusión en los exámenes finales porque Einstein aprobó, pero no Mileva, que se ve obligada a regresar a Serbia totalmente abatida por algo de lo que tanto renegó desde niña.

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Capítulo 3

finales del siglo XIX, los tubos de rayos catódicos se Enlace al blog: goo.gl/jzQFKn convirtieron en instrumentos muy comunes en los laboratorios de Física. Estos tubos consistían en un cilindro de vidrio con electrodos en su interior para crear una corriente, y todo ello al vacío, es decir, sin aire o el mínimo posible que se pudiera alcanzar en la época. Esto producía un brillo fluorescente conocido como rayos catódicos y se convirtió en un campo de investigación muy importante. Varios premios Nobel están directamente relacionados con el uso de tubo de rayos catódicos. Precisamente el episodio 3 de Genius abre con Wilhelm Röntgen descubriendo los rayos X. Los llamó así porque no sabía realmente de qué se trataba, por lo que lo dejó en una incógnita (X). Por tal descubrimiento fue galardonado, en 1901, con el Premio Nobel de Física. Por razones éticas, como pasaría más tarde con el matrimonio Curie, rechazó registrar cualquier patente relacionada con su descubrimiento. Los rayos X son de naturaleza electromagnética y en el espectro se encuentran entre los rayos ultravioleta (UV) y los rayos gamma (γ), radiaciones de alta energía. Röntgen los descubrió cubriendo el tubo con una funda negra para crear un ambiente de oscuridad, pero que producía un resplandor fluorescente en una placa metálica que había cerca. Determinó que se trataba de una nueva radiación invisible y muy penetrante. De ahí surgió la primera radiografía de la historia en la que se ve los huesos de la mano de su esposa con el anillo de casados.

Rayos X

| la radiografía de la mano de la esposa de Wilhelm Röntgen (Wikipedia).

Röntgen fue el primer Premio Nobel de Física de la Historia, algo que molestó a Philipp Lenard, que se va perfilando como el “malo” de la serie, y pone en jaque incluso a la Academia de Prusiana de las Ciencias. A pesar de su temperamento e

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| Philipp Lenard y su esposa (National Geographic).

inclinaciones políticas, Lenard fue un científico experimental incuestionable, abriendo nuevos campos de investigación en Física. Probablemente Röntgen no hubiera descubierto los rayos X sin las mejoras que introdujo Lenard en los tubos de rayos catódicos. Al recién graduado Einstein no le importa nada los Nobel, sólo quiere encontrar un puesto como profesor. Apenas puede pagar su deteriorado apartamento y recorre Suiza de una entrevista a otra, aunque todo en vano. Se ha corrido la voz sobre su insolencia y lo rechazan de todos los lugares donde busca trabajo. Unos amigos le hablan acerca de una vacante en la Oficina de Patentes de Berna, pero Einstein lo rechaza: «Soy científico *…+ no un oficinista». Mientras tanto, Mileva se encuentra en Serbia con sus padres y está embarazada de su primer hijo. Las tensiones derivadas del capítulo anterior entre Einstein y Mileva se trasladan a las familias de ambos. Einstein, tirando de analogías físicas dice «Me siento atraído por ella desde que la vi *…+ pero a la vez siento una fuerza contraria que tira hacia abajo *…+ y me preocupa que si me caso con ella nunca despegaré». Tras no recibir apoyo económico de su madre, Einstein decide dar clases particulares de Matemáticas y Física de forma temporal, lo que da lugar a una escena divertida en la que habla

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a un niño sobre el éter y éste solo se preocupa por la religión y la circuncisión de su profesor. También se une a un par de ricos benefactores a lo que llaman la Academia Olimpia, para discutir sobre filosofía y ciencia en un dorado y pomposo salón. Einstein les habla acerca de las ondas sonoras y su mejor propagación en medios más densos. Y sobre la luz, que también es una onda, pero queda extrañado al bloquearla si se pone una mano delante. Claramente está poniendo los cimientos de la explicación teórica que daría más adelante sobre el efecto fotoeléctrico, demostrando que la luz, además de las propiedades propias de una onda, también poseía propiedades de partículas. Como en los episodios anteriores, el espectáculo cobra realmente vida al insertar magníficos efectos especiales cuando Einstein se centra en explicar los fenómenos científicos. Casi de forma simultánea se suceden dos hechos trágicos que sacudirán la vida de los protagonistas. Finalmente, Einstein decide que es hora de asumir algunas responsabilidades en su vida y acepta el trabajo en la Oficina de Patentes. A pesar de que es un lugar que puede inspirarle, rodeado de nuevos inventos, teme que solo sea un trabajo de escritorio.

Capítulo 4

i el tercer capítulo abría con el alemán Wilhelm Röntgen descubriendo los rayos X, el cuarto no comienza menos fuerte. En esta ocasión lo hace con Marie Curie, entonces Marie Skłodowska, también llamada a guiar a la Ciencia a una nueva era. Aparece en el laboratorio de su futuro marido, Pierre, en busca de un lugar para realizar sus experimentos y hablan sobre el efecto piezoeléctrico del cuarzo.

Enlace al blog: goo.gl/jzQFKn

El cuarzo es una fusión de arena y agua convertida en cristales después de milenios enterrado bajo presión y calor. Tras el feldespato, es el mineral más abundante en la corteza terrestre y únicamente está formado por átomos de silicio y oxígeno

Efecto piezoeléctrico

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(SiO2). A finales del siglo XIX, los hermanos Pierre y Jacques Curie descubrieron un fenómeno en este mineral. Observaron que era capaz de vibrar constantemente si se le aplicaba una carga eléctrica. En la década de 1920, y con esta base teórica, el ingeniero norteamericano W. Marrison y J.W. Horton, que trabajaban en los Laboratorios Bell, pusieron en práctica el denominado efecto piezoeléctrico: sometiendo al cuarzo a una determinada carga eléctrica, controlaron las oscilaciones producidas hasta una frecuencia deseable, y así construyeron el primer reloj de cuarzo. Un instrumento revolucionario que permitió multiplicar por diez la fiabilidad del mejor reloj disponible en la época.

| Einstein en su puesto de la Oficina de Patentes de Berna (National Geographic).

El grueso del capítulo está ambientado en el año 1905, el annus mirabilis ("año maravilloso", en latín) de Einstein. Fue el año en que publicó cinco estudios en los Annalen der Physik (Anales de Física), una de las revistas científicas más prestigiosas y antiguas ―desde 1799―. Cinco estudios que cambiarían para siempre nuestra concepción del mundo y que supusieron una hazaña intelectual solo a la altura de genios como él. En lugar de simplemente aprobar o rechazar las patentes, como se supone que debía hacer, Einstein examina profundamente la ciencia que hay detrás de cada solicitud de patente, pasando a

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menudo semanas con una sola. «Las cosas funcionan o no. Su trabajo no es mejorarlas *…+ Tiene una esposa y un recién nacido *…+ yo que tú no sería tan displicente con el puesto que le da de comer», le advierte su jefe. En el poco tiempo libre que tiene, trabaja en varias ideas, pero nadie en la comunidad científica lo toma en serio. Entonces Mileva, con sus vastos conocimientos físicos y matemáticos ―aunque en esos momentos obligada a tenerlos aparcados―, se presta a ayudar a un angustiado y deprimido Einstein y trabajan toda la noche, «explorando los temas más fascinantes de la Física». El primero de aquellos trabajos revolucionarios, y precisamente el que le valió para ganar el Premio Nobel de Física en 1921 (no, no fue por la Teoría de la Relatividad), fue “Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de la luz”. En dicho artículo explica el efecto fotoeléctrico, un fenómeno inexplicable entonces, basándose en investigaciones anteriores de Max Planck y Philipp Lenard.

Efecto fotoeléctrico

El primero postuló en el año 1900 que la materia no absorbe o emite cualquier cantidad de energía, como asumía la Física clásica, sino que toma valores discretos, es decir, se transfiere “empaquetada” en cuantos (del latín quantum, que significa “cantidad”). A esos “paquetes” de energía se les conoce ahora como fotones y sus valores deben ser múltiplos de h·v, siendo h la constante de Planck y v la frecuencia de la radiación absorbida o emitida. Lenard, por su parte, en 1902, realizó observaciones del efecto fotoeléctrico, pero debido a las limitaciones instrumentales de la época solo arrojó datos cualitativos. Einstein fue más allá y dio un sentido físico a la hipótesis de Planck, permitiéndole explicar el efecto fotoeléctrico, como no pudo hacer Lenard. Antes de la explicación de Einstein se sabía que determinados tipos de luz eran capaces de extraer electrones de la superficie de un metal (de ahí procede fotoeléctrico: foto | luz; eléctrico | electrón) y era lógico pensar que cuanto más luz recibiera más

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| Espectro electromagnético (Wikipedia).

electrones arrancaría, pero para sorpresa de muchos, una luz intensa podía no causar ningún efecto. Einstein dio respuesta a tal misterio y desveló que solo las radiaciones con alta frecuencia ―y por lo tanto, con alta energía― pueden hacerlo, como son los casos de la la luz ultravioleta (UV), rayos X o rayos gamma. El efecto fotoeléctrico permitió conocer más profundamente la naturaleza de la luz y una de sus primeras consecuencias fue poner de manifiesto su comportamiento dual, como onda y como partícula, pilar básico de la física cuántica. Los interruptores de luz que tenemos en casa, las placas solares, los exposímetros de las cámaras de fotos, los ascensores y un sinfín de aparatos de nuestra vida diaria se basan en el efecto fotoeléctrico. Sin embargo, no fue hasta 1915 cuando se demostraron empíricamente los resultados que se deducían del trabajo de Einstein y la comunidad científica lo aceptó. Pero en 1905 nadie lo hizo y siguió, junto con Mileva y su amigo Michele Besso, en busca de solucionar «una paradoja que no vea nadie más». Y se lanzó a demostrar la existencia de átomos y moléculas, hasta entonces conceptos sumamente polémicos.

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En 1827, el botánico británico Robert Brown observó con su microscopio un curioso movimiento de partículas en las cavidades de granos de polen inmersos en una gota de agua. Este movimiento, a la sazón movimiento browniano, era errático, al azar, y Brown no fue capaz de determinar su origen, quedando el tema aparcado.

Movimiento browniano

Partiendo de la base del movimiento browniano, Einstein demostró que podía aplicar la teoría cinética de los gases (leer la revisión del capítulo 2) también a los líquidos y que las moléculas de éstos están en continuo movimiento, provocando a su vez choques con las partículas que estuvieran en suspensión en el líquido. Esta explicación fue una demostración convincente de que la materia está formada por átomos y moléculas. Además, en un ejercicio estadístico, predijo cuánto recorrerían en promedio las partículas suspendidas en el seno de un líquido y calculó, teniendo solo en cuenta una sola dimensión, que en un minuto deben desplazarse aproximadamente 6 micras (la millonésima parte de un metro). La analogía que se usa en la serie para explicarlo es pensar en un borracho que da tumbos «como el polen en el agua» sin saber dónde va a acabar a corto plazo, pero simplificando los cálculos se puede predecir lo que ocurrirá a largo plazo.

| Simulación del efecto browniano (Youtube).

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En ese año maravilloso de Einstein, el Premio Nobel de Física fue para Lenard “por su trabajo por los rayos catódicos”. Él sin embargo confiesa a Max Planck que solo es un «premio de consolación» y empieza ver a Einstein más como un rival que como un compañero. Einstein, por otro lado, se queja de que se premie algo antiguo y que la «Ciencia se asfixie en el pasado», reclamando «reconocimiento por sus contribuciones».

Teoría de la relatividad especial

Fruto de su insaciable y privilegiada mente nació su Teoría Especial de la Relatividad (en 1915 formularía la general). Una teoría difícil de comprender, ya que no hay nada en nuestra vida cotidiana que nos ayude a apreciarla. Supuso un cambio de paradigma tan grande, con ideas tan fuertemente contraintuitivas y alejadas del sentido común que no resultan fácil de asimilar. La situación que imagina Einstein con su amigo Besso en el capítulo es un tren a una velocidad inusitada y que, al pasar por delante de ellos, dos rayos caen por detrás de las vías a la vez y a cien metros de distancia entre ellos. Para un observador inmóvil los rayos fueron simultáneos, pero luego imagina que el observador está dentro del tren en las mismas circunstancias y para él los rayos ahora no son simultáneos. «¿Cómo puede cada uno experimentar el mismo suceso de distinta manera?». La conclusión a la que se llega es que la velocidad de los cuerpos, en este caso los rayos, depende del observador. Para el

| Einstein paseando por las calles de Berlín (National Geographic). 20

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observador inmóvil los rayos caen más rápido ―tardan menos tiempo― que para el observador que va en el tren. Pero según la física clásica, la de Newton, el tiempo es absoluto e independiente del observador. Existen muchos casos en la vida cotidiana que nos dice que el tiempo es el mismo vayas andando, en coche o en avión. Sin embargo, Einstein derriba todo eso, derriba casi trescientos años de física: según su teoría especial de la relatividad el tiempo también depende de la velocidad del observador. Al aumentar la velocidad se produce una especie de compresión en el tiempo, trascurre más lento. El problema es que este fenómeno solo es perceptible a velocidades muy altas, próximas a la velocidad de la luz (300.000 km/s), algo imposible de alcanzar. A nuestra escala, la diferencia en los tiempos es tan nimia que es despreciable, por lo que la física de Newton, la que considera al tiempo absoluto, sigue predominando. «Cuanto más deprisa nos movemos en el espacio, más despacio nos movemos en el tiempo *…+ Estoy redefiniendo el Universo», concluye Einstein en el capítulo, que se torna en espectáculo describiendo ese momento clave en la historia de la Ciencia. Al explicarle su nueva teoría a Mileva, ésta queda fascinada, y le pide que la revise. Y cuando el artículo se publica, Einstein reconoce la contribución de su amigo Michelle Besso, pero no menciona en absoluto a Mileva Maric, en el enésimo desplante y falta de respeto hacia ella. Todo esto está absolutamente en contraste con la relación profesional y sentimental de Pierre y Marie Curie. El capítulo discurre a caballo entre el annus mirabilis de Einstein y el laboratorio parisino del matrimonio Curie, donde hallan un nuevo elemento químico, el radio, e investigan sobre la radiación, por el que le conceden el Premio Nobel de Física de 1903 junto con Henri Becquerel, descubridor de tal fenómeno. En el capítulo se ve como Pierre Curie no acepta el premio que en primera instancia no contempla a su esposa. Más tarde, en 1911, le concederían, ya solo a ella, el Premio Nobel de

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Química, siendo la primera persona y la única mujer en hacer doblete en tan magna distinción. Volviendo a Einstein y su teoría de la relatividad, ahora sí, Max Planck, en ese momento uno de los editores de la revista Annalen der Physik y figura central de la Física alemana ―y tardío Premio Nobel de Física en 1918―, centra su atención en él. «Es su cuarto trabajo este año. No he visto nada igual desde el annus mirabilis de Newton *…+ Responde a una pregunta que nadie ha hecho», le dicen a Planck. La escena final del capítulo muestra a un científico de la prestigiosa Academia Prusiana de las Ciencias buscando a Einstein en la Oficina de Patentes «por deseo del profesor Max Planck», ya que «ha logrado mucho más en un año que muchos en toda su vida». Quieren «ayudarle a impulsar su carrera» y Einstein, no contento con todo lo que ya había conseguido, le enseña la ecuación más famosa de la Ciencia, E=m·c2. Aquella fórmula con la que Einstein demuestra que la masa es energía contenida, que irrumpe como la base de la energía nuclear ―y las bombas atómicas― y que supondría, en un quinto artículo publicado, el corolario de todos sus trabajos anteriores. | Volumen original de

Annalen der Physik

donde se publicó el artículo en el que Einstein presenta la ecuación más famosa de la Ciencia, E=m·c2. (atticusrarebooks.com)

Para coleccionistas 22

Los artículos publicados por Einstein, traducidos al castellano, en su annus mirabilis se puede descargar a través del siguiente enlace: http://casanchi.com/fis/cuatroeinstein01.pdf

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Capítulo 5

orre el año 1909. Tras pasar varios años trabajando Enlace al blog: goo.gl/eBdJJs duramente en la Oficina de Patentes de Berna, Albert Einstein se estrena como profesor de Física en las mismas aulas donde él asistía como alumno, en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza). Pero nada sale como esperaba. Se da cuenta que no disfruta delante de una pizarra como lo hace mientras fluyen las ideas de su mente. Incluso una clase del gran Einstein hablando sobre el gran Newton podía ser aburrida. Entonces, propone a sus alumnos «dar un paseo». Y como antaño se hiciera en la Antigua Grecia, al más puro estilo de la Escuela peripatética de Aristóteles, Einstein lleva a sus alumnos a pasear y les invita a preguntar sobre la Física, puesto que «intenta explicar todo el Universo». Einstein vive atormentado por varios aspectos que no ha logrado explicar aún sobre su revolucionaria Teoría de la Relatividad Einstein tras su Especial y que le hace sentirse «como un charlatán». La teoría | conferencia en solo se aplica a velocidades constantes, cosa que no siempre Salzburgo (National Geographic).

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ocurre, y tampoco dice nada acerca de la gravedad. Y le asalta el miedo ante la invitación, por parte de Max Planck, a dar una conferencia en un congreso en Salzburgo (Austria). Finalmente la conferencia fue todo un éxito, aunque sin hablar de la relatividad, sino de la naturaleza de la luz, derribando todo cuanto se sabía hasta ese momento. Todo el mundo le felicita, incluso el Ministro de Educación del Imperio Austrohúngaro, que le ofrece un trabajo como profesor de Física Teórica en la Universidad de Praga. Lo acepta, aunque algo reticente. Invita a su colega Jakob Laub a ir con él para continuar juntos con la Teoría de la Relatividad, pero éste le informa que será ayudante de Philipp Lenard en la Universidad de Heidelberg. Además, Einstein le cuenta una experiencia que tuvo en un ascensor cuando fue a Salzburgo a dar su conferencia y concluye que «la aceleración y la gravedad son la misma cosa» en lo que llamó Principio de Equivalencia. «La idea que le faltaba para completar la Relatividad».

Teoría de la relatividad general

La aceleración no es más que la variación de la velocidad y se puede experimentar al pisar el acelerador mientras conducimos; al frenar, también la experimentamos, pero en sentido negativo. La gravedad es la fuerza que experimentan los objetos cuando se caen ―lo hacen a una aceleración constante de 9,8 m/s2― y la que nos mantiene pegados al suelo. En el capítulo, Einstein se imagina en un ascensor cayendo, como si se hubiera roto el cable, a una aceleración de 9,8 m/s2, y él, junto con sus papeles y todo lo que lleva, flotando dentro, como si no tuvieran peso, aunque un observador desde fuera sí viera que está cayendo. Luego imagina el ascensor subiendo, acelerando hacia arriba también a 9,8 m/s2, contrarrestando totalmente la gravedad; está pegado al suelo del ascensor, como si se encontrara tranquilamente en la Tierra, y no se da cuenta que lo que está experimentando no es la gravedad, sino la aceleración hacia arriba. En este caso, el observador de fuera también lo vería subir.

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Einstein explicó en su artículo de 1915 “Ecuaciones de campo de la gravitación”, donde expone la Teoría General de la Relatividad, que sin un sistema de referencia, es imposible diferenciar entre una aceleración y la fuerza de la gravedad, es decir, la gravedad también es relativa. Volviendo al caso anterior: alguien que está observando el ascensor desde fuera sabría distinguir en todo momento cuándo sube o baja el ascensor, pero no el que está dentro. Pero hubo más en la Teoría de la Relatividad General: Imaginemos el espacio como si fuera una cama elástica. Si hacemos rodar un balón de fútbol de un extremo a otro, éste pasa en línea recta curvando la tela elástica, pero si lo hacemos con un balón medicinal, que es más pesado, la curvatura de la tela será mayor y cuanto más cerca del balón. Dejando el balón medicinal en el centro, volvemos a hacer pasar el balón de fútbol, que ya no es capaz de trazar una línea recta, sino que se desvía debido a la curvatura provocada por el balón medicinal. Ahora cambiemos balón medicinal por el Sol y balón de fútbol por la Tierra. Según Newton, la gravedad era la fuerza que nos mantiene pegados al suelo y que la Tierra ―y demás planetas― gire alrededor del Sol. Según Einstein, la gravedad no es una fuerza, sino una manifestación de la curvatura que provoca un cuerpo en el espacio-tiempo. A esas curvaturas es a lo que llamó Einstein ondas gravitacionales y calculó que se propagan a la velocidad de la luz (300.000 km/s). Él predijo su existencia en 1915 y hasta cien años después no se pudo confirmar. Es un efecto que solo se puede dar en fenómenos cósmicos masivos, como puede ser el choque de galaxias o de agujeros negros, que fue lo que detectó el observatorio LIGO en 2015. Hace tan solo unas semanas se

»Ondas gravitacionales

| Esquema de la curvatura del espacio provocado por el Sol y la Tierra (Wikipedia).

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han detectado por tercera vez y tal proyecto ha sido recientemente por el premio Princesa de Asturias en la categoría de Investigación Científica y Técnica. La situación en la Tierra es bien distinta. Aquí, lejos de cualquier perturbación en el espacio, la Teoría de la Relatividad se simplifica. Es decir, a nuestra escala todo se mueve a velocidades muy, muy, muy bajas respecto a la velocidad de la luz, por lo que todo se reduce a la Ley de Gravitación de Newton. Tal fue el rumbo que tomó la Ciencia ―la Física, especialmente― en aquella época, que empezaron a reunirse los mayores científicos del momento en los famosos Congresos de Solvay, bajo el mecenazgo del químico belga Ernest Solvay. La primera edición tuvo lugar en el Hotel Metropole de Bruselas entre el 29 de octubre y el 4 de noviembre de 1911. El tema principal fue intentar separar la Física Clásica de la incipiente Física Cuántica y entre los invitados estaban Albert Einstein y Marie Curie.

| V Congreso Solvay celebrado en 1927 (eldiario.es)

En el capítulo dejan constancia de que Philipp Lenard no fue invitado, por lo que acrecienta su odio (o envidia) hacia Einstein. También que hubo un rechazo hacia Marie Curie por rumores sobre una relación amorosa con el también físico ―y casado― Paul Langevin. Ella ya era viuda y los rumores eran ciertos, pero no de la incumbencia de los que allí se reunían y totalmente ajenos a la Ciencia. Es emocionante ver cómo dos genios como Einstein y Curie

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entablan conversación y surge una bonita amistad, incluso van juntos de vacaciones a los Alpes suizos. Congenian bien ya que «no aceptan todas las convenciones de la Ciencia». Radiactividad y relatividad, de la mano, llevando a la Ciencia a una nueva era. Durante una visita de trabajo en Berlín, vuelve a encontrarse con su prima Elsa, a quien no ha visto desde hace años. Y surge una chispa entre ellos. Ella está divorciada y tiene dos hijas y la serie la pinta más encantadora que Mileva, cuya estancia en Praga está siendo especialmente difícil. Estancia en la cual hacen sendos cameos el emperador Francisco José I y el escritor Franz Kafka. De vuelta a Zúrich (Suiza), Einstein recibe la visita de Max Planck, con una oferta procedente de la Academia Prusiana de las Ciencias, que está en Berlín, donde vive Elsa, que había hecho de intermediaria hablando con el químico Fritz Haber. Tras hablar a su favor en la Academia, y contra la voluntad de Lenard, deciden “fichar” al «pensador más original del mundo».

| Einstein y Marie Curie en los Alpes suizos (National Geographic).

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Capítulo 6 Enlace al blog: goo.gl/9DY5Cw

lbert Einstein era un Físico Teórico, es decir, elaboraba teorías y modelos matemáticos para explicar y comprender fenómenos físicos. Él no hacía experimentos como tal en un laboratorio. Sus experimentos eran mentales, de ahí esos ejemplos que él mismo usaba para argumentarse como los rayos y el tren en movimiento o el ascensor. Demostrar experimentalmente sus teorías era algo muy complejo. «Mi padre me dijo una vez: la Física no es un oficio. Y tenía razón *… + y la relatividad general es *…+ la idea más hermosa que he tenido. La culminación de todos mis sueños y fantasías de joven, de todos los años de estudios, de pelear contra los que dudaban de mí. Quiero que el mundo vea por fin lo que veo yo y se asombre de las maravillas que Dios ha creado». Para verificar su Teoría de la Relatividad General, Einstein necesitaba un astrónomo. Max Planck le buscó a Erwin FinlayFreundlich, que trabajaba en el Observatorio de Berlín. Pergeñaron un plan para comprobar si la gravedad curva el espacio y, por lo tanto, la luz. Consistiría en fotografiar un eclipse solar en Crimea ―territorio ruso en aquella época (1913), actualmente disputado entre Rusia y Ucrania― para comprobar la posición de las estrellas con otra fotografía nocturna.

| Einstein muestra a Haber la importancia de hacer las fotos al cielo durante un eclipse solar (National Geographic).

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Ya en Berlín, como miembro de la Academia Prusiana de las Ciencias, Einstein trata de conseguir financiación para la expedición. Entre sus defensores se encuentran Max Planck y Fritz Haber, ambos galardonados con el Nobel de Física y Química, respectivamente, en 1918. Y entre sus detractores, cómo no, Philipp Lenard, Premio Nobel de Física en 1905. Gracias a la Academia, Einstein consigue 2.000 de los 6.000 marcos necesarios. Su prima, y ahora amante, Elsa, que se mueve como pez en el agua en las altas esferas prusianas, le concierta una cita con el empresario de la industria del acero alemán Gustav Krupp, quien finalmente accede a proporcionarle el resto del dinero. «Me gustan los hombres que defienden sus sueños», concluye Krupp. Durante el capítulo hacen mención del asesinato del heredero del Imperio Austrohúngaro, el archiduque Francisco Fernando, en un atentado en Sarajevo ―actual capital de BosniaHerzegovina, entonces en territorio imperial―. El atentado, que tuvo lugar el 28 de junio de 1914, fue perpetrado por un movimiento conocido como la Mano Negra, cuyo objetivo era la emancipación de Bosnia del Imperio, y supuso el estallido, un mes más tarde, de la Gran Guerra, conocida posteriormente como I Guerra Mundial (1914-1918).

Primera Guerra Mundial

Tras el fin de la guerra franco-prusiana de 1870, Europa se había dividido principalmente en dos bloques de alianzas. Uno era la Triple Alianza entre Prusia, Austria-Hungría e Italia y el otro, la Triple Entente formada por Francia, Rusia y Gran Bretaña. Austria -Hungría acusó al gobierno de Serbia de conspirar en el atentado de Sarajevo y le declaró la guerra. Y a partir de ahí se produjo una reacción en cadena valiéndose de la naturaleza de las alianzas: Rusia, que era protector de los pueblos eslavos, moviliza su ejército; Alemania, aliada de Austria-Hungría, declara la guerra a Rusia y posteriormente a Francia y así hasta verse involucradas todas las grandes potencias del mundo, menos Estados Unidos, que entró en 1917.

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| Configuración del mapa de Europa antes de la I Guerra Mundial (mediateca.cl).

La I Guerra Mundial duró cuatro años, siendo Gustav Krupp quien tuvo el monopolio de la fabricación armamentística en Alemania. Obtuvo grandes beneficios, pero fue duramente criticado al término de la contienda. En el Tratado de Versalles (1919), se prohibió a todas las empresas alemanas a fabricar armas y Krupp reestructuró sus factorías para material pesado agrícola. Esto es controvertido con el Einstein pacifista, que se verá más adelante, aceptando dinero de alguien que fabrica «máquinas de matar». La declaración de guerra de Alemania a Rusia pilla al equipo del astrónomo Freundlich de camino a Crimea para fotografiar el eclipse solar. Fueron considerados como espías y durante varios días estuvieron internados hasta que fueron liberados en un intercambio de prisioneros. La expedición para demostrar la Teoría de la Relatividad General de Einstein, por lo tanto, fracasó. Pero no hay mal que por bien no venga, ya que el matemático croata Vladimir Varidak había encontrado fallos en ella. Mileva había intentado comunicárselo a Einstein, pero ante el trato vejatorio por parte de él se lo oculta. «¿Tanto llegas a odiarme?», le pregunta Einstein, a lo que ella responde «Odio la persona que soy yo por tu culpa». Finalmente, gracias a que la expedición no pudo realizarse, Einstein evitó caer en desgracia y quedar en ridículo en la comunidad científica.

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Capítulo 7

l nitrógeno (N) es un elemento esencial para el crecimiento Enlace al blog: goo.gl/3P8BMp de las plantas. Durante el siglo XIX, el guano, que resulta de la acumulación masiva de excrementos de murciélagos y aves marinas, jugó un papel fundamental en el desarrollo de la agricultura debido a su alto contenido en nitrógeno. Hasta principios del siglo XX solo se podía encontrar guano en grandes cantidades en depósitos naturales de Sudamérica. En vísperas de la Primera Guerra Mundial hubo una preocupación creciente respecto al agotamiento de guano o al posible bloqueo comercial que pudiera sufrir Alemania y que mermaran las cosechas del país y, por lo tanto, no habría suficiente comida para alimentar a una población cada vez más grande. Sin duda, Alemania era líder mundial indiscutible en las incipientes industrias químicas y farmacéuticas, por lo que no fue casualidad que un científico alemán desarrollara un método alternativo para fabricar fertilizantes. Una fuente inagotable de nitrógeno la tenemos a nuestro alrededor: el aire que respiramos, la atmósfera de la Tierra, está compuesto por un 78% de nitrógeno. El problema estaba en que este nitrógeno está en forma diatómica (N2) y es muy estable, es decir, no reacciona con nada, no hay manera de sacarlo del aire en condiciones normales.

Proceso Haber-Bosch

En 1909, el químico Fritz Haber descubrió la manera de “fijar” el nitrógeno atmosférico usando grandes cantidades de energía bajo presiones muy altas. Elevando la presión a unas 200 atmósferas, la temperatura a 450 ºC y usando hierro como catalizador, Haber fue capaz de desencadenar una reacción en la Más sobre Fritz Haber en que una molécula de nitrógeno atmosférico (N2) se disociara y se recombinara con tres moléculas de hidrógeno atmosférico (H2) para formar dos moléculas de amoníaco (NH3). Posteriormente, el amoniaco se puede convertir otros compuestos nitrogenados “Entre el genio y el para su uso como fertilizantes. genocidio”.

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| Simulación del proceso Haber-Bosch (Youtube).

El proceso de Haber ―más tarde Haber-Bosch, gracias a la industrialización por parte de su cuñado Carl Bosch― supuso una revolución para la agricultura mundial. Es probablemente la innovación tecnológica más importante del siglo XX y por ello concedieron el Nobel de Química a Haber ―en 1918― y a Bosch ―en 1931―. Desde entonces esta simple reacción sostiene la base alimenticia de la mitad de la población del mundo: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) La carrera de Haber florecía de tal forma que al estallido de la I Guerra Mundial, el ejército alemán solicitó su ayuda para el desarrollo de la sustitución de explosivos por proyectiles con gases venenosos. Por ellos es conocido como el padre de la guerra química. A diferencia de su amigo Albert Einstein, Haber se consideraba un patriota alemán, y de buena gana se convirtió en consultor del Ministerio de Guerra alemán. El primero sostenía que «Somos científicos, no proveedores de muerte y destrucción», mientras que el segundo replicaba con un «En tiempos de paz el científico pertenece al mundo, pero en tiempos de guerra pertenece a su patria.»

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| Fritz Haber durante la I Guerra Mundial (National Geographic).

Durante la I Guerra Mundial, Haber comenzó a diseñar experimentos que derivarían en el uso de cloro gaseoso (Cl2) como arma. Las derrotas en la primera línea endurecieron la determinación de Haber para usar armas de gas, a pesar de los acuerdos del Convenio de La Haya que prohibían los agentes químicos en la batalla.

Guerra Química en la Primera Guerra Mundial

En 1914, como director del Instituto de Química-Física Kaiser Guillermo, Haber colocó su laboratorio al servicio del gobierno alemán, y en abril de 1915, no dudó en ir uniformado al frente en Ypres y esperar los vientos favorables para el lanzamiento de los proyectiles. Los alemanes liberaron más de 168 toneladas de gas cloro al amanecer del 22 de abril y una nube amarillenta alcanzó las trincheras francesas, provocando la muerte por asfixia a más de 5.000 soldados en pocos minutos. Mientras discurre el capítulo ―y la guerra―, Einstein sigue intentando completar su Teoría de la Relatividad General. En su camino se interpone el famoso matemático David Hilbert y se enzarzan en una competición para ver quién llega primero. Una vez acabada la contienda, Einstein ―el actor Johnny Flynn deja ya paso a Geoffrey Rush― tiene de nuevo una oportunidad para demostrar su teoría. El astrofísico británico Arthur Eddington se dispone a fotografiar en Isla de Príncipe ―frente a las costas de Guinea Ecuatorial― un eclipse solar. Las observaciones de Eddington confirmaron que la

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| Einstein hablando con su esposa Elsa(National Geographic).

gravedad curva la luz y por lo tanto la Teoría de la Relatividad General. Se tomaron como definitivas para afirmar que «La mayor generalización científica del mundo, las leyes de Sir Isaac Newton, han recibido la primera gran modificación en más de dos siglos *…+ uno de los logros más resplandecientes de la mente humana». Incluso demostrada la Teoría de la Relatividad General, Philipp Lenard la toma como «conjeturas filosóficas envueltas en ecuaciones» y como miembro del comité de selección del Nobel, hace campaña en contra de Einstein. Finalmente y de forma tardía, aunque merecida, el Premio Nobel de Física de 1918 fue a parar a Max Planck. La disputa entre Lenard y Einstein no hizo más que empezar, algo que llevó al primero a imbuirse de pleno en la ideología nazi.

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Capítulo 8

ientras que los episodios anteriores se han ocupado de la Enlace al blog: goo.gl/rSNntN vida personal y científica de Einstein, este es el primero que se centra fundamentalmente en el ambiente político que lo rodea y enlaza directamente con el final del Capítulo 1. Einstein y su esposa han solicitado los visados para viajar a los Estados Unidos y huir del turbulento clima en Alemania por la inminente llegada de Hitler al poder. Sin embargo, no lo tienen tan fácil: el cónsul Raymond Geist, por orden directa de J. Edgar Hoover ―director del FBI―, intenta averiguar si los Einstein son miembros del partido comunista. El capítulo está enmarcado en esa visita a la embajada estadounidense y da saltos atrás en el tiempo llenando los vacíos hasta llegar a aquel momento.

| Einstein y Elsa en la entrevista en la embajada de EE.UU. En Berlín (National Geographic).

Como por ejemplo un viaje que realizaron a Nueva York en 1921 con su amigo Chaim Weizmann, un reputado químico judío y primer presidente del Estado de Israel cuando se fundó en 1949. Es uno de los líderes del movimiento sionista de la época y está intentando poner en marcha una Universidad Hebrea en Jerusalén, entonces en territorio palestino. Para ello aprovecha el estatus de celebridad de Einstein ―tanto en el plano científico como entre el judaísmo― y le insta a que le ayude a recaudar dinero para la nueva institución.

Más sobre Chaim Weizmann y el sionismo en

“Los protocolos de la bacteria de Sion”.

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| Philipp Lenard con su esposa (National Geographic).

Mientras tanto, el Premio Nobel sigue eludiendo a Einstein. «He de admitir que me han dejado de piedra los desaires y abucheos *…+ del comité de los Nobel», le confiesa a Weizmann, que le contesta «siempre habrá resistencia a las ideas revolucionarias». Gran parte de culpa la ha tenido Philipp Lenard, que sigue en sus trece de no concederle el galardón a Einstein argumentando que «la Física Teórica es el campo de los estafadores», pero su peso en el comité cada vez es menor, puesto que Einstein es «el científico más famoso del mundo» y si le vuelven a negar el Nobel «hay quien diría que estamos quedando en ridículo», le replica un miembro del comité. Pero es en este capítulo cuando Einstein recibe la noticia de que le conceden el Nobel de Física de 1921, pero no por su Teoría de la Relatividad, sino por el efecto fotoeléctrico, parte clave de la evolución de la física cuántica. «Por fin se han quedado sin excusas», dice un Einstein aliviado y encantado, ya que el efecto fotoeléctrico no habría podido explicarlo sin las investigaciones previas de Lenard, su “fiel” enemigo. Durante la entrevista en la embajada, Einstein y su esposa tienen varias conversaciones simpáticas e ingeniosas con Geist, quien se muestra serio y les reprende diciéndole «me parece que ninguno de ustedes aprecia la gravedad de la situación». «Me parece que sé algo más que usted sobre la gravedad», responde Einstein.

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Otro de los temas que se trata durante el capítulo es el llamado debate Bohr-Einstein, una serie de discusiones científicas que llevaron a cabo Niels Bohr (Premio Nobel de Física en 1922) y Einstein en torno al nuevo concepto de la física cuántica. Mencionan el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, que «a mayor exactitud en la medida de la velocidad de una partícula, con menos exactitud conoceremos su posición en el espacio». Fue enunciado por Werner Heisenberg (Premio Nobel de Física en 1932) y restringe la aplicabilidad de la física clásica, de cuyo racionalismo estaba más próximo Einstein. Es decir, el Principio de Incertidumbre limita las leyes de Newton a los objetos que podemos ver, mientras que la realidad subyacente ―aquello que no vemos, las partículas subatómicas como electrones, quarks o neutrinos― está regida por una física diferente, la cuántica, que opera en términos de probabilidad, de incertidumbre.

Debate Bohr-Einstein

Esa aleatoriedad que evoca la cuántica chocaba con Einstein y es famosa su cita «Dios no juega a los dados». Sus críticas obligaron a los defensores de la cuántica a refinar la comprensión de la misma y originaron varios debates de una trascendental importancia en la filosofía de la ciencia. Bohr respondía a Einstein con un «deja de decirle a Dios cómo usar los dados». A pesar de ello, ambos tuvieron una amistad que duraría décadas, incluso después de emigrar a los Estados Unidos.

| Los pasaportes de Albert y Elsa Einstein (National Geographic).

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Capítulos 9 y 10 Enlace al blog: goo.gl/ZPsBfQ

Más sobre la persecución nazi a científicos en

“Cuando la Química burló al nazismo”.

l telón de fondo de la primera parte es la Segunda Guerra Mundial y la llegada de Hitler al poder. El antiguo némesis de Einstein, el profesor Philipp Lenard, ha promocionado en las filas del partido nazi y ahora básicamente está al cargo de la ciencia para alemana. En su nueva función, Lenard inicia una purga de científicos que no son afines al partido y ponen en el punto de mira al Instituto Kaiser Guillermo por albergar científicos judíos. En este barrido, el químico Fritz Haber, aun habiéndose convertido al cristianismo, a los ojos del régimen nazi era “Haber el judío” y se ve obligado a abandonar Alemania. Decide trasladarse a Palestina, donde le ofrecen un puesto para dirigir un nuevo instituto científico, pero por desgracia nunca llegó a ocupar el cargo. En cuanto a los Einstein, viven ahora cómodamente en Princeton. Albert se ha convertido en una celebridad en Estados Unidos e incluso llega a tener un trato amigable con el presidente Franklin D. Roosevelt. Éste durante una cena en la Casa Blanca pide a Einstein que le explique la Teoría de la Relatividad. Su respuesta fue: «Si uno está pisando brasas, un segundo parece una eternidad; pero estando en la cama con una mujer hermosa, las horas pasan en un segundo. Eso es la relatividad».

| Einstein con el presidente americano Roosevelt (National Geographic).

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La agitación política en su país de origen provoca gran consternación en Einstein y además existe la sospecha de que los nazis están trabajando ya en un programa nuclear, bajo el nombre de en clave de Proyecto Uranio, encabezado por Otto Hahn (Premio Nobel de Química en 1944) y Werner Heisenberg (Premio Nobel de Física en 1932). El primero fue uno de los descubridores de la fisión nuclear, reacción en la que se basa la bomba atómica y las centrales nucleares. En el proceso de fisión nuclear, un núcleo grande se divide en Fisión otros núcleos más pequeños, liberando una gran cantidad de nuclear energía debido a que el núcleo de partida es menos estable que sus productos. Esa enorme cantidad de energía (E) liberada durante la fisión del isótopo uranio-235 es lo que Albert Einstein describió con su simple y famosa ecuación E=m·c2, donde m es la masa del átomo a fisionar y c es la velocidad de la luz (300.000.000 m/s, c2=90.000.000.000.000.000 m2/s2). Lo que vino a decir Einstein fue que una pequeña cantidad de masa Más sobre la fisión (como la que tienen los átomos) produce una gran cantidad de nuclear en energía. Para la fisión de un mol de uranio-235, la energía liberada sería 2,0·1013 J, una reacción demasiado exotérmica si se considera que el calor de combustión de una tonelada de carbón “El poder del núcleo”. es de solo unos 5,0·107 J. A instancias del físico Leó Szilárd, Einstein intenta aprovechar su relación con Roosevelt y escribe una carta para que Estados Unidos interceda y éste hace caso de las advertencias de Einstein, pero origina una carrera hacia la fabricación de una bomba atómica propia, poniendo en marcha el famoso Proyecto Manhattan con prestigiosos físicos como Robert Oppenheimer, Niels Böhr (Premio Nobel de Física en 1922), Enrico Fermi o Richard Feynman. Al finalizar la Segunda Guerra Mundial (1945), Heisenberg junto con otros científicos alemanes implicados en el Proyecto Uranio fueron internados en el campo de prisioneros Farm Hall en Inglaterra. El capítulo deja entrever la verdadera implicación de Heisenberg en esta historia. Él conocía perfectamente cómo

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construir la bomba atómica, pero hizo todo lo posible para retrasar el proyecto atómico deseado por Hitler y así facilitar el fin de la guerra. Sin embargo, el Proyecto Manhattan sí siguió adelante y los americanos perpetraron un enorme genocidio contra las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. El capítulo 9 termina con Einstein mirando la portada de la revista Time, con su cara y la típica nube en forma de hongo formada por una explosión nuclear.

| Portada de la revista Time relacionando a Einstein con la bomba atómica (Pinterest).

En la fiesta de su 68 cumpleaños, Oppenheimer le recuerda que ha «conseguido mucho más que casi todo el mundo en la historia de la humanidad», a lo que Einstein responde que aun así sería recordado «como el hombre que inició la era atómica». Consternado, no quiere que ese sea su legado y se embarca en una campaña pacifista para impedir el uso de las armas nucleares y de paso limpiar su nombre. La horma de su zapato la encuentra de nuevo en la figura de Edgar J. Hoover, director del FBI. Está empeñado en hacerle la vida imposible, desacreditándolo en todos los periódicos de los Estados Unidos. A partir de ahí, Einstein entra en una espiral de amargura y se ve solo, salvo por la compañía de su secretaria Helen Dukas. Hundiéndose, una niña le pide ayuda con sus deberes de matemáticas y le evade de su depresión. Alice ha encendido una chispa en Einstein, le devuelve la alegría y se reconcilia con su entorno. Comienza a volver a su despacho en la Universidad de Princeton, incluso en pijama. Revive sus discusiones sobre Física Cuántica con Niels Bohr y trabaja en completar la Teoría del Campo Unificado, su última contribución científica.

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A pesar de haber sido uno de sus creadores, Einstein nunca aceptó el caos que deriva de la Física Cuántica. Él creía en un Universo armónico y ordenado y con esa capacidad de sintetizar que tanto le caracterizaba se afanó, hasta el final de sus días, en construir una teoría que aunara el electromagnetismo y la gravitación, las dos interacciones conocidas en la época. Con la Teoría del Campo Unificado quería evitar las paradojas que la Física Cuántica planteaba y que a él no le convencía. Aún hoy esa tarea de unificación no ha sido posible.

Teoría del campo unificado

En la noche del lunes 18 de abril de 1955, Albert Einstein, el genio, sufre un aneurisma y muere a la edad de 76 años. Es de recibo finalizar el serial con las palabras que usó Walter Isaacson en la biografía en que se basa la serie Genius: "Y lo último que escribió, antes de quedarse dormido por última vez, fue una línea más de símbolos y números que esperaba que pudieran llevarle, y llevamos al resto de nosotros, un paso más cerca del espíritu que se manifiesta en las leyes del universo.”

|Autopsia de Einstein (National Geographic).

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NOTA DEL AUTOR Soy totalmente consciente de que hay términos que no domino, por lo que habrá explicaciones a medias o no del todo correctas. Ruego que me disculpen, he tratado de hacerlo lo más sencillo posible. Intentaré seguir aprendiendo sobre estos temas tan complejos y además os recomiendo estas páginas que pueden ayudarnos a entender mejor el “universo” Einstein: ·http://naukas.com/2015/11/25/25-noviembre-1915-einstein-relatividadgeneral/ ·https://cuentos-cuanticos.com/minicursos-cuentos-cuanticos/relatividadgeneral-100-anos/

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