Einstein, el genio que revolucionó la física

2005 es el Año Internacional de la Física, una celebración propiciada por la Unesco ya que es el centenario del nacimiento de la Física Moderna de la mano de la aparición de los artículos científicos más famosos del genial Albert Einstein. La propia Unesco ha pedido a instituciones y gobiernos de todo el mundo que conmemoren este centenario dando a conocer la extraordinaria labor de este físico que revolucionó la ciencia a sus 26 años. En 1905 comenzaba el annus mirabilis que cambiaría los conceptos Newtonianos que había desarrollado con gran mérito Isaac Newton en 1665 y había plasmado en su libro Philosophiae Naturalis Principia Matemática . Los nuevos descubrimientos o deducciones sobre átomos, electrones, radiactividad, la materia, precisaban una nueva física. Al deducir que la luz se comporta a la vez como onda y como partícula, Einstein explicó el efecto fotoeléctrico, que se aprecia, por ejemplo, en los paneles de las plantas solares capaces de convertir una parte de la luz del sol en electricidad. Hasta entonces se desconocía la existencia de los fotones. Además de su teoría de la relatividad especial, Einstein impulsó la mecánica cuántica, que explica el mundo subatómico, y la mecánica estadística moderna, que describe el comportamiento de un sistema con miles de millones de átomos. La química y la biotecnología deben mucho a aquel oficial de patentes que en la oficina y en su casa demostró la existencia de las moléculas. Trabajos revolucionarios En la primavera de 1905 Einstein envió una carta a su amigo Conrad Habicht donde le prometía cuatro trabajos de los cuales sólo uno merecía el apelativo de «muy revolucionario», mientras que el resto eran, según él, «balbuceos sin importancia». El trabajo revolucionario le valió el Nobel en 1921. Se titulaba «Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la creación y transformación de la luz» y lo envió a Annalen der Physik el 17 de marzo. Tras ese título estaba el ensayo que le convirtió en uno de los padres de la teoría cuántica, cuyas bases había puesto Planck cinco años antes. Según él, la materia absorbe y emite energía en forma de pequeños paquetes o cuantos. Einstein fue más allá y propuso que la propia luz estaba compuesta por cuantos, los fotones. Einstein afirmó que la luz se comporta, a la vez, como partícula y como onda. Gracias a este planteamiento explicó el efecto fotoeléctrico que hoy subyace en el alumbrado o en los fotomultiplicadores de las cámaras de vídeo. En 1917 publicó «Sobre la teoría cuántica de la radiación», un artículo donde seguía explorando la interacción de la luz con la materia. En aquel trabajo predijo algo que nadie tomó en consideración hasta la década de 1950: el láser. El 11 de mayo, Annalen recibía otro artículo, dedicado al movimiento browniano. Einstein dedujo una nueva forma de determinar el tamaño de las moléculas, respaldando "la existencia de átomos de tamaño definido". Sin ella hoy sería imposible comprender desde la estructura interna de las estrellas hasta los superconductores. La física en los movimientos bursátiles Una de las aplicaciones más espectaculares de esta disciplina se da en economía. En 1900, el matemático francés Bachelier descubrió que las fluctuaciones de la bolsa podían describirse usando la teoría del movimiento browniano. Propuso una fórmula para fijar el precio de una opción basándose en la idea de que tales fluctuaciones seguían el mismo proceso que una molécula moviéndose en un gas. En 70 los científicos Black y Scholes usaron la física estadística para describir el mercado de opciones. Desde entonces, algunas entidades financieras contratan físicos para evaluar los riesgos a los que se enfrentan en el mercado de futuros. E=mc 2 El artículo por el que Einstein sería más conocido fue el que los editores recibieron el 11 de junio. La teoría que había nacido era simple y elegante. Se dejó de considerar el tiempo y el espacio como entidades separadas y se empezó a hablar de un continuo espacio-tiempo que depende del observador. Lo más sorprendente es lo que Einstein mostró a los editores de Annalen el 27 de septiembre: masa y energía son intercambiables y están relacionadas a través de la fórmula E=mc 2 . Sin ella prácticamente ningún fenómeno atómico, ni siquiera la propia estructura de la materia, podría entenderse, tampoco las reacciones nucleares, algo que marcó un hito en la historia no siempre afortunada de estos hallazgos. En 1924, un físico bengalí, Satyendranath Bose, pidió a Einstein que revisara un artículo basado en sus ideas que había sido rechazado por una revista científica. Einstein lo leyó, recomendó su publicación y lo completó. Así nació la estadística de Bose-Einstein, donde se trata los fotones como si fueran un gas de moléculas. 70 años después, en el laboratorio JILA de Colorado se comprobó experimentalmente una predicción de esa teoría. Apenas por encima del cero absoluto, los átomos pierden su identidad y se comportan como un único superátomo: es el condensado de Bose-Einstein. «En sólo unos años, este genio demostró la existencia de las moléculas, impulsó la mecánica cuántica, desarrolló la mecánica estadística moderna y concibió la teoría de la relatividad especial»