Retrato de Albert Einstein por volta de 1939.
(Imagem: © MPI / Getty Images)
Albert Einstein é frequentemente citado como um dos cientistas mais influentes do século XX. Seu trabalho continua a ajudar os astrônomos a estudar tudo, desde ondas gravitacionais até a órbita de Mercúrio.
A equação do cientista que ajudou a explicar a relatividade especial - E = mc ^ 2 - é famosa mesmo entre aqueles que não entendem sua física subjacente. Einstein também é conhecido por sua teoria da relatividade geral (uma explicação da gravidade) e pelo efeito fotoelétrico (que explica o comportamento dos elétrons sob certas circunstâncias); seu trabalho neste último lhe rendeu um Prêmio Nobel de Física em 1921.
Einstein também tentou em vão unificar todas as forças do universo em uma única teoria, ou uma teoria de tudo, na qual ele ainda estava trabalhando no momento de sua morte.
Primeiros anos
Einstein nasceu em 14 de março de 1879, em Ulm, Alemanha, uma cidade que hoje tem uma população de pouco mais de 120.000 habitantes. Há uma pequena placa comemorativa onde ficava sua casa (foi destruída durante a Segunda Guerra Mundial). A família mudou-se para Munique logo após seu nascimento, e mais tarde para a Itália, quando seu pai enfrentou problemas para administrar seu próprio negócio. O pai de Einstein, Hermann, administrava uma fábrica eletroquímica e sua mãe Pauline cuidava de Albert e sua irmã mais nova, Maria.
Einstein escreveria em suas memórias que duas "maravilhas" afetaram profundamente seus primeiros anos, segundo Hans-Josef Küpper, um estudioso de Albert Einstein. O jovem Einstein encontrou sua primeira maravilha - uma bússola - aos 5 anos: ficou confuso que forças invisíveis poderia desviar a agulha. Isso levaria a um fascínio ao longo da vida por forças invisíveis. A segunda maravilha ocorreu aos 12 anos, quando ele descobriu um livro de geometria, que ele adorava, chamando-o de "livro sagrado de geometria".
Contrário à crença popular, jovem Albert era um bom aluno. Ele se destacou em física e matemática, mas foi um aluno mais "moderado" em outras disciplinas, escreveu Küpper em seu site. No entanto, Einstein se rebelou contra a atitude autoritária de alguns de seus professores e abandonou a escola aos 16 anos. Mais tarde, fez um exame de admissão na Escola Politécnica Federal Suíça, em Zurique, e enquanto suas atuações em física e matemática eram excelentes, suas notas em outras áreas eram inferiores e ele não passou no exame. O físico aspirante fez cursos adicionais para fechar a lacuna em seus conhecimentos e foi admitido na Politécnica Suíça em 1896, e em 1901 recebeu seu diploma para ensinar física e matemática.
No entanto, Einstein não conseguiu encontrar uma posição de professor e começou a trabalhar em um escritório de patentes de Berna em 1901, de acordo com sua biografia do Prêmio Nobel. Foi lá que, entre a análise dos pedidos de patente, ele desenvolveu seu trabalho em relatividade especial e em outras áreas da física que mais tarde o tornaram famoso.
Einstein casou-se com Mileva Maric, um amor de longa data dele de Zurique, em 1903. Seus filhos, Hans Albert e Eduard, nasceram em 1904 e 1910. (O destino de um filho nascido deles em 1902 antes do casamento, Lieserl, é desconhecido. .) Einstein se divorciou de Maric em 1919 e logo depois se casou com Elsa Löwenthal. Löwenthal morreu em 1933.
Destaques na carreira
A carreira de Einstein o enviou a vários países. Ele obteve seu doutorado na Universidade de Zurique em 1905 e, posteriormente, assumiu cargos de professor em Zurique (1909), Praga (1911) e Zurique novamente (1912). Em seguida, mudou-se para Berlim para se tornar diretor do Instituto Físico Kaiser Wilhelm e professor da Universidade de Berlim (1914). Ele também se tornou um cidadão alemão.
UMA grande validação do trabalho de Einstein veio em 1919, quando Sir Arthur Eddington, secretário da Royal Astronomical Society, liderou uma expedição à África que mediu a posição das estrelas durante um eclipse solar total. O grupo descobriu que a posição das estrelas foi alterada devido à curvatura da luz ao redor do sol. (Em 2008, uma produção da BBC / HBO dramatizou a história em "Einstein e Eddington".)
Einstein permaneceu na Alemanha até 1933, quando o ditador Adolf Hitler chegou ao poder. O físico então renunciou à cidadania alemã e mudou-se para os Estados Unidos para se tornar professor de física teórica em Princeton. Ele se tornou cidadão dos EUA em 1940 e se aposentou em 1945.
Einstein permaneceu ativo na comunidade da física ao longo de seus últimos anos. Em 1939, ele famosa escreveu uma carta ao Presidente Franklin D. Roosevelt avisando que o urânio poderia ser usado para uma bomba atômica.
No final da vida de Einstein, ele se envolveu em uma série de debates privados com o físico Niels Bohr sobre o validade da teoria quântica. As teorias de Bohr mantiveram o dia, e Einstein mais tarde incorporou a teoria quântica em seus próprios cálculos.
O cérebro de Einstein
Einstein morreu de um aneurisma da aorta em 18 de abril de 1955. Um vaso sanguíneo explodiu perto de seu coração, segundo o Museu Americano de História Natural (AMNH). Quando perguntado se ele queria fazer uma cirurgia, Einstein recusou. "Quero ir quando quiser", disse ele. "É insípido prolongar a vida artificialmente. Fiz minha parte; é hora de partir. Farei isso com elegância."
O corpo de Einstein - a maior parte, pelo menos - foi cremado; suas cinzas foram espalhadas em um local não revelado, de acordo com a AMNH. No entanto, um médico do Hospital Princeton, Thomas Harvey, fez uma autópsia, aparentemente sem permissão, e removeu o cérebro e os olhos de Einstein, de acordo com Matt Blitz, que escreveu sobre o cérebro de Einstein em uma coluna de 2015 para Hoje eu descobri.
Harvey cortou centenas de seções finas de tecido cerebral para colocar nas lâminas do microscópio e tirou 14 fotos do cérebro de vários ângulos. Ele levou o tecido cerebral, slides e imagens quando se mudou para Wichita, Kansas, onde era supervisor médico em um laboratório de testes biológicos. [Galeria de Imagens: Cérebro de Einstein]
Nos 30 anos seguintes, Harvey enviou alguns slides para outros pesquisadores que os solicitaram, mas manteve o resto do cérebro em dois frascos de vidro, às vezes em uma caixa de cidra sob um refrigerador de cerveja. A história do cérebro de Einstein foi amplamente esquecida até 1985, quando Harvey e seus colegas publicaram seus resultados de estudo na revista. Neurologia Experimental..
Harvey falhou em um exame de competência em 1988 e sua licença médica foi revogada, escreveu Blitz. Harvey acabou doando o cérebro para o Hospital de Princeton, onde a jornada do cérebro havia começado. Harvey morreu em 2007.Pedaços do cérebro de Einstein estão agora no Museu Mütter, na Filadélfia.
O que os estudos encontraram
Os autores do estudo de Harvey, em 1985, relataram que o cérebro de Einstein tinha um número maior de células gliais (aquelas que sustentam e isolam o sistema nervoso) por neurônios (células nervosas) do que outros cérebros que eles examinaram. Eles concluíram que isso poderia indicar que os neurônios tinham uma necessidade metabólica mais alta - em outras palavras, as células cerebrais de Einstein precisavam e usavam mais energia, razão pela qual ele possuía habilidades avançadas de pensamento e habilidades conceituais.
No entanto, outros pesquisadores apontaram alguns problemas com esse estudo, de acordo com Eric H. Chudler, neurocientista da Universidade de Washington. Primeiro, por exemplo, os outros cérebros usados no estudo eram todos mais jovens que o cérebro de Einstein. Segundo, o "grupo experimental" tinha apenas um sujeito - Einstein. Estudos adicionais são necessários para verificar se essas diferenças anatômicas são encontradas em outras pessoas. E terceiro, apenas uma pequena parte do cérebro de Einstein foi estudada.
Outro estudo, publicado em 1996 na revista Letras de Neurociência, descobriram que o cérebro de Einstein pesava apenas 1.230 gramas, menos do que o cérebro masculino adulto médio (cerca de 1.400 g). Além disso, o córtex cerebral do cientista era mais fino que o de cinco cérebros de controle, mas a densidade dos neurônios era maior.
Um estudo publicado em 2012 na revista Brain revelou que o cérebro de Einstein tinha dobragem extra na massa cinzenta, o site do pensamento consciente. Em particular, os lobos frontais, regiões ligadas ao pensamento e planejamento abstratos, tinham dobramentos elaborados de maneira incomum.
O legado científico de Einstein
O legado de Einstein na física é significativo. Aqui estão alguns dos principais princípios científicos pelos quais ele foi pioneiro:
Teoria da relatividade especial: Einstein mostrou que as leis físicas são idênticas para todos os observadores, desde que não estejam sob aceleração. No entanto, o velocidade da luz no vácuo é sempre o mesmo, não importa a que velocidade o observador esteja viajando. Este trabalho levou à sua compreensão de que espaço e tempo estão ligados ao que agora chamamos de espaço-tempo. Portanto, um evento visto por um observador também pode ser visto em outro momento por outro observador.
Teoria da relatividade geral: Esta foi uma reformulação da lei da gravidade. Nos anos 1600, Newton formulou três leis do movimento, entre elas descrevendo como a gravidade funciona entre dois corpos. A força entre eles depende de quão grande é cada objeto e de quão distantes os objetos estão. Einstein determinou que, ao pensar no espaço-tempo, um objeto massivo causa distorção no espaço-tempo (como colocar uma bola pesada em um trampolim). A gravidade é exercida quando outros objetos caem no "poço" criado pela distorção no espaço-tempo, como um mármore rolando em direção à bola grande. A relatividade geral passou em um teste importante recente em 2019 em um experimento envolvendo um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.
Efeito fotoelétrico: O trabalho de Einstein em 1905 propôs que a luz deveria ser pensada como um fluxo de partículas (fótons) em vez de apenas uma única onda, como era comum na época. Seu trabalho ajudou a decifrar resultados curiosos que os cientistas anteriormente não conseguiam explicar.
Teoria do campo unificado: Einstein passou boa parte de seus últimos anos tentando mesclar os campos do eletromagnetismo e da gravidade. Ele não teve sucesso, mas pode estar à frente de seu tempo. Outros físicos ainda estão trabalhando nesse problema.
O legado de Einstein para a astronomia
Existem muitas aplicações do trabalho de Einstein, mas aqui estão algumas das mais notáveis da astronomia:
Ondas gravitacionais: Em 2016, o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) detectou ondulações no espaço-tempo - também conhecidas como ondas gravitacionais - isso ocorreu depois que os buracos negros colidiram cerca de 1,4 bilhão de anos-luz da Terra. O LIGO também fez uma detecção inicial de ondas gravitacionais em 2015, um século depois que Einstein previu que essas ondulações existiam. As ondas são uma faceta da teoria da relatividade geral de Einstein.
Órbita de MercúrioMercúrio é um pequeno planeta que orbita próximo a um objeto muito massivo em relação ao seu tamanho - o sol. Sua órbita não pôde ser entendida até que a relatividade geral mostrou que a curvatura do espaço-tempo está afetando os movimentos de Mercúrio e mudando sua órbita. Há uma pequena chance de que, ao longo de bilhões de anos, Mercúrio possa ser ejetado de nosso sistema solar devido a essas mudanças (com uma chance ainda menor de colidir com a Terra).
Lentes gravitacionais: Este é um fenômeno pelo qual um objeto massivo (como um aglomerado de galáxias ou um buraco negro) inclina a luz ao seu redor. Os astrônomos que olham para a região através de um telescópio podem ver objetos diretamente atrás do objeto massivo, devido à curvatura da luz. Um exemplo famoso disso é a cruz de Einstein, um quasar no constelação de Pegasus: Uma galáxia a cerca de 400 milhões de anos-luz de distância distorce a luz do quasar e aparece quatro vezes ao redor da galáxia.
Buracos negros: Em abril de 2019, o telescópio Event Horizon mostrou o primeiro imagens de um buraco negro. As fotos confirmaram novamente várias facetas da relatividade geral, incluindo não apenas a existência de buracos negros, mas também o horizonte de eventos circular - um ponto no qual nada pode escapar, nem mesmo a luz.
Recursos adicionais:
- Encontre respostas para perguntas freqüentes sobre Albert Einstein no site do Prêmio Nobel.
- Percorra as versões digitalizadas do Os manuscritos publicados e não publicados de Einstein nos arquivos online de Einstein.
- Aprender sobre Memorial de Einstein no edifício da Academia Nacional de Ciências em Washington, D.C.
