Albert Einstein, sem dúvida alguma é um dos maiores nomes da ciência mundial. Ele ficou conhecido por ter criado a teoria da relatividade, mas não foi somente isso. Inclusive, o Nobel que ele tem é por conta de outro trabalho.
Nas próximas linhas, de forma resumida, você vai conhecer um pouco mais do cientista e saber sobre as teorias dele, além de saber as 7 invenções do gênio. O cientista nasceu na Alemanha, morreu nos Estados Unidos e durante a vida morou na Itália e na Suíça também.
Quem foi Albert Einstein
Ele nasceu em Wurtemberg, na Alemanha, no ano de 1879. A morte é datada em 1955 em Princeton, Nova Jersey. Ele recebeu o prêmio Nobel de física do ano de 1921 e tem papel importante no mundo até hoje devido às suas teses cientificas.
Para alguns, cientista genial. Para outros, personalidade do século. O que importa é que Einstein trouxe um mundo de conhecimento para várias áreas, da matemática até a cosmologia, passando pela mecânica e pela quântica.
O que pouca gente sabe é que ele era autodidata, sendo que é formado em suas próprias ciências. Por isso, ele acabou se aprofundando em mecânica celeste e física nuclear, assuntos tão dispersos ou “impopulares” nos dias de hoje.
As teorias do Ano Miraculoso
O Ano Miraculoso é conhecido por ser um período em que os textos de Einstein começaram a aparecer e o tonaram um dos físicos mais importantes de todos os tempos. Nessa época, ele publicou muitos trabalhos e impressionou o mundo com tantos.
Para se ter ideia, em 1905 ele tinha só 25 anos e era um homem de família, sendo casado há 2 anos e ainda assim encontrou tempo para criar as teorias que vamos ver abaixo. A maioria, notáveis. Assim, os artigos mais importantes deles foram:
- “Sobre um ponto de vista heurístico relativo à produção e transformação da luz”;
- “Sobre o movimento de pequenas partículas em suspensão dentro de líquido em repouso”;
- “Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento";
- “A inércia de um corpo depende do seu conteúdo energético?”
E foram a partir desses estudos científicos e técnicos que nascerem as teorias que você vai conhecer abaixo, ao menos, em partes. Vamos lá. É possível que tenha escutado falar em pelo menos uma delas.
1 - A Teoria da Relatividade Restrita (1905)
Essa publicação feita inicialmente por Einstein é de 1905. E a equação se tornou conhecida em todo o mundo através da famosa fórmula: E = MC². Agora, porque será que isso trouxe a ele tanta glória ou tanto conhecimento ao mundo? Vamos por partes, amigos.
A equação diz que a massa (M) multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado (C²) produz energia (E). É que ficou chamado de massa-energia. Na prática, a explicação é a seguinte: “quanto mais um corpo se desloca rapidamente, mais o corpo libera energia”.
Para encurtar o tópico, vamos considerar que militares e atomistas usaram essa fórmula/invenção, sendo que criaram a bomba atômica a partir dessa fórmula. E não se trata apenas de criações ruins, a teoria também foi importante para originar outros avanços.
2 - O Número de Avogadro (1905)
Essa próxima tese veio a partir de um estudo do movimento Browniano. Logo, Einstein avaliou as movimentações aleatórias de partículas suspensas em um fluído. Assim, analisou as consequências na trajetória das partículas que colidiam com átomos rápidos e moléculas.
Parece alguma coisa sem sentido. Porém, o que é importante de a gente avaliar é que a descoberta de Einstein nos leva a um ponto que faz nascer as novas teorias sobre a estrutura atômica da matéria. E isso era algo controverso pela comunidade cientifica da época.
O texto do cientista foi publicado em 1905 e explica sobre os detalhes, de forma mais precisa, do movimento que Brown iniciou. Mais tarde, a tese foi verificada por Jean Perrin, que venceu o Prêmio Nobel da Física em 1926.
3 - O Efeito Fotoelétrico (1905)
Essa teoria diz que a emissão de um elétron acontece após a absorção de um fóton de energia. Parece complicado e realmente é. Porém, saiba que foi essa explicação que rendeu a ele o Prêmio Nobel.
Afinal, ele investigou o chamado efeito fotoelétrico a partir da natura quântica. A partir disso, ele criou uma fórmula que fosse capaz de calcular a relação entre elétrons e fótons, no que ficou conhecido, portanto, como Efeito Fotoelétrico.
O efeito foi observado pela primeira vez por E. Becquerel, em 1839 e confirmado em 1887 por Heinrich Hertz. Por isso, ele recebe o nome de Efeito Hertz. A descrição comum vem de Einstein, que é explicado pela “luz de alta frequência, que libera elétrons de um material”.
4 - A Dualidade Onda-Partícula (1905)
Também temos a descoberta da dualidade onda-partícula. Ela é da física e fala de dimensões atômicas. Assim, o cientista avaliou a natureza dupla das partículas, como prótons, nêutrons, elétrons e os átomos.
Hoje em dia, essa ferramenta é importante para compreender os comportamentos das partículas de luz em vários ambientes. Em alguns meios de pesquisas, você vai encontrar o termo como “dualidade onda-corpúsculo”, saiba que é a mesma coisa.
Esse estudo é uma composição que viria a ser importante para a teoria do Efeito Fotoelétrico. Isso porque a ideia de “dualidade partícula-onda” só viria a ser mencionada pela primeira vez em 1924 por Louis-Victor de Broglie.
5 - A Teoria Quântica da Luz (1909)
O que Albert Einstein propunha era que a emissão de um elétron devesse a absorção de um fóton de energia no sentido “hv”. Assim, “h” seria a constante de Planck e “v” a frequência de luz. A energia emitida se dava por: E = hv-W, sendo que W era a energia para vencer a barreira.
Você pode ter se perdido nessa conta toda. Então, saiba que o quantum da física quântica é algo considerado como a menor quantidade de energia presente em processos físicos (equivalente a 6,269 joules). E isso ficou conhecido como Constante de Planck.
Curiosamente, os estudos de Einstein sobre o tema começaram antes. Porém, foi em 1909 que dois novos artigos foram publicados e falaram das flutuações da energia da luz emitida por um corpo negro. Em 1907, ele já havia mencionado, por exemplo, a teoria quântica dos sólidos.
6 - A Teoria da Relatividade Geral (1915)
Dando sequência às teorias do Einstein, a gente tem aqui uma espécie de continuação. Em 1915, ele publicou a teoria da gravitação, conhecida como teoria da relatividade geral. E o estudo dele teve como base a tese de Isaac Newton, que criou a lei da gravidade universal.
Sendo assim, Albert deixou de lado a ideia da força gravitacional e afirmou que cada movimento de um objeto é determinado pela configuração do “espaço-tempo”. Em resumo, a frase que define a teoria é: “cada corpo se desloca em linha reta no espaço-tempo”.
Vale considerar que hoje em dia, a relatividade é tema central de áreas como gravitações e cosmologias. Logo, o que se acredita é que a teoria de Einstein seja incompleta. Mas, também devemos dizer que essa é a descrição atual da gravitação para a física moderna.
Equações de campo de Einstein
Vale a pena mencionar que dentro da teoria geral, a gente tem a equação de campo de Einstein, que descreve a matéria que gera gravidade e como a gravidade afeta a matéria. A equação se reduz à lei de Newton sobre a gravidade. A partir disso, várias soluções foram criadas para a situação física que foi dada inicialmente.
Por exemplo, a distribuição de massa esférica simétrica e estática, a massa de simetria axial em rotação, o universo isotrópico e homogêneo. Além disso, uma forma matemática nasceu, sendo que a conclusão é a de que a geometria geral do universo é determinada conforme as padrões cosmológicos Ômega.
7 - O Condensado de Bose-Einstein (1925)
O nome já indica que temos aqui algo confuso. Mas, vamos lá, tentaremos facilitar as coisas. Esse Condensado é uma fase da matéria formada por bósons, que é uma classe de partículas. A descoberta de Einstein dizia que as partículas chegavam a temperatura próxima de zero.
Com isso, o estado das partículas permitia a observação de efeitos quânticos em uma escala macroscópica. Curiosamente, ele foi o primeiro falar do assunto, se podemos dizer assim. E vem de um trabalho continuado do Satyendra Nath Bose, um físico indiano.
Já continuando a história de Einstein, mais tarde, em 1995, foi Eric Cornell e Carl Wiemann quem fizeram os primeiros experimentos, já na Universidade de Colorado em Boulder. Em 2017 foi criado no espaço, pela primeira vez, um gás super-frio, vindo do Condensado.
E o Paradoxo EPR?
Esse é outro trabalho de Einstein que foi muito importante para a humanidade. Também está dentro da mecânica quântica. A sigla vem de Einstein-Podolsky-Rosen e nada mais é do que um experimento sobre a natureza da teoria quântica.
A ideia era mostrar que a informação não pode ser transmitida mais rapidamente que a velocidade da luz. E o conceito surgiu em 1935, com o intuito de demonstrar que a ciência (mecânica quântica) não é uma teoria física completa.
