Desde 1905, año en que obtuvo su doctorado, hasta la década de 1920, Albert Einstein hizo una serie de descubrimientos y formulaciones que cambiaron fundamentalmente la comprensión de la humanidad sobre el tiempo, la materia y los cimientos de realidad. Aunque Einstein dedicó sus últimas décadas al activismo político, sus avances científicos más notables le valió un lugar permanente en los anales de la historia y generó el desarrollo de campos completamente nuevos de estudio.
La fórmula famosa
Posiblemente la fórmula científica más famosa y reconocible de todos los tiempos, E = mc ^ 2 apareció en la "Teoría especial de la relatividad" de Einstein, publicada por primera vez en 1905. La fórmula muestra cómo la masa de un objeto se deriva de la división de su energía cinética por el cuadrado de la velocidad de la luz. La conclusión revolucionaria de la fórmula presenta la energía y la masa como entidades intercambiables y une tres elementos naturales aparentemente dispares. La ecuación tiene profundas implicaciones para el desarrollo de nuevas fuentes de energía y muestra cómo la presión y el calor en el corazón del sol convierten la masa directamente en energía.
Relatividad general
La "Relatividad general" de Einstein, publicada en 1915, continuó donde lo dejó "Teoría especial de la relatividad". La noción subyacente de la relatividad general se desarrolla a partir de la inclusión de la aceleración en la teoría anterior. El aspecto más significativo de la relatividad general describe la distorsión que los objetos masivos producen sobre el espacio-tiempo. Esta distorsión atrae los objetos más pequeños hacia los más grandes, lo que explica la existencia de la gravedad. La presentación del espacio-tiempo como maleable significa que el tiempo en sí mismo no es una constante. La teoría de la relatividad general de Einstein ha obtenido la confirmación de fenómenos observados, como lentes gravitacionales y cambios en la órbita de Mercurio. La relatividad general también contiene las primeras implicaciones de la materia oscura. Un error señalado por Einstein y su colega, Willem de Sitter, contribuyó al descubrimiento de la materia oscura en las observaciones de Jan Oort de los movimientos estelares.
La naturaleza absoluta de la luz
Las teorías de la relatividad de Einstein se basan en gran parte en su noción de la velocidad de la luz como absoluta. Antes de esto, el conocimiento convencional sostenía que el espacio y el tiempo servían como conceptos absolutos sobre los que se basaba la física. Einstein sostuvo que la velocidad de la luz sigue siendo la misma bajo cualquier condición, incluso en el vacío, y nunca puede aumentar. Por ejemplo, un objeto lanzado a la velocidad de la luz desde un vehículo que se mueve a la misma velocidad no avanzará más allá del vehículo. Einstein también presentó la luz como una colección de partículas, en lugar de una onda. Esta teoría, que le valió a Einstein el Premio Nobel de Física de 1921, contribuyó al desarrollo de la física cuántica.
Otros logros importantes
En un artículo de 1905, Einstein presentó una ecuación que explicaba los movimientos aleatorios de las partículas, conocida como browniana. movimiento, como resultado de impactos con moléculas hasta ahora desconocidas, que proporcionó la base para la partícula teoría. En 1910, Einstein publicó un artículo sobre opalescencia crítica, que explica el fenómeno de la dispersión de la luz que da color al cielo. En 1924, Einstein extrajo implicaciones de la teoría de Satyendra Bose sobre la composición de la luz para explicar la estructura de los átomos. La llamada estadística de Bose-Einstein ahora proporciona información sobre el ensamblaje de partículas de bosones.