Ano miraculoso de Einstein: 1905

4 artigos publicados em Annalen der Physik

Albert Einstein nasceu 14 de março de 1879 em Ulm, Württemberg média da cidade na Alemanha.
Einstein estava fazendo perguntas simples, como crianças e as questões reveladas nele, verdades insuspeitas. Ele buscou durante toda sua vida, a ordem oculta por trás da aparência dos fenômenos.
Na opinião de Einstein a concepção do mundo, do tempo, da realidade, está listado no cérebro árvore. Esses links permitem interpretar o que os nossos sentidos percebem. Por exemplo, ele se perguntou como seria o mundo, se ele caiu em queda livre em um elevador. Einstein, formado por ele mesmo ler os textos dos maiores físicos da época (Maxwell, Hertz, Planck). Ele quer fazer a pesquisa.
Depois de estudar na Politécnica de Zurique, em 1902, trabalhou no escritório de patentes em Berna.
Desde 1905, E = mc2 é a fórmula mais famosa matemática, Einstein tinha apenas 26 anos.
Naquele ano ele publicou cinco artigos, que revolucionou a física. Entre esses artigos, não é a sua tese de que surpresa, apenas 23 páginas, ele vai para a Universidade de Zurique e desenvolve em suas 23 páginas, um método relativamente novo para medir as quantidades relativas das moléculas.
Esta tese é intitulada Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen ("Uma nova determinação das dimensões moleculares". Ele recebeu seu Ph.D. 15 de janeiro de 1906.
Os quatro outros itens que fez sua popularidade, será publicado na maior revista alemã "Annalen der Physik". A universidade alemã tem visto nos artigos de um estranho, nem mesmo apoiado por seu supervisor, uma visão revolucionária da física.
O primeiro artigo, publicado em março de 1905, é revolucionária. Einstein intitulado "Sobre um ponto de vista heurístico relativo à produção e transformação da luz".

N.B.: Heurística significa simplesmente que não realizar pesquisas com rigor, de acordo com leis científicas, mas diz que uma linha de pesquisa a que, há algo para encontrar.

Luz definida por Maxwell, é considerado desde 1840, como uma onda, como o som se propaga no ar.
Mas se alguém remove o ar, o som desaparece, a luz, ela continua a se espalhar.
A luz viaja no vácuo do espaço, mas não o som.
Os físicos do século 19 inventou o substrato éter que suporta intangíveis no ar para levar a luz. No final do século 19, dois físicos, Albert Abraham Michelson (1852-1931) e Edward Williams Morley (1838-1923) procurou determinar o fluxo do éter através da medição da velocidade da luz.
A velocidade da luz deve ser diferente dado o movimento da Terra no espaço. Eles esperavam para medir uma mudança, por menor que essa velocidade, mas o resultado foi surpreendente, todos os raios de luz tinha a mesma velocidade.
A luz não respeita a lei da composição das velocidades. Em dezembro de 1900, Max Planck resolveu o enigma do corpo negro, a sua forma descreve perfeitamente a luz emitida por um corpo em função da sua temperatura.
Max Planck desesperado, sua equação parece contradizer a própria natureza da luz. Foi um pequeno passo para dizer que a luz não se comporta como uma onda, mas não atravessa, ele vê uma esquisitice matemática.
No início do século 20, uma nova definição de que a luz é necessária, mas vai ter a coragem de questionar tudo?
Ele foi um espírito rebelde, revolucionário e não-conformista para renunciar as realizações da física.
Albert Einstein teve sua chance em 1905, ele descobre que existe uma inconsistência entre as equações de Maxwell e suposições de Planck.
Tivemos pequenos grãos (quanta) de luz para a hipótese de Planck é correta, e conclui afirmando que a luz se comporta como uma onda e um fluxo de partículas.
Max Planck, diretor da revista, Annalen der Physik, traz seu respaldo científico para Einstein.
Não foi até 1920 que a partículas elementares "quanta" eram chamados de "fótons".

Imagem: Ele foi um espírito rebelde, revolucionário e não-conformista para renunciar as realizações da física.
Albert Einstein, fez uma análise do conceito de tempo.
Não há nenhuma grande relógio universal, isto é o que diz a sua teoria. Sua fama será exibido apenas em 1909.

Movimento Browniano

Em maio de 1905, Einstein publicou, também na revista alemã grande "Annalen der Physik", um segundo artigo, bastante sutil, sobre o movimento browniano, descrita por Robert Brown em 1827. O botânico observou na natureza, que as pedras contêm água, em que há grãos de pólen. Estes grãos de pólen estão se movendo enquanto eles estão presos por milhões de anos.
Como é que esses grãos de pólen se mover?
Da mesma forma que as gotas de tinta em um líquido, são diluídos por causa da constante agitação das partículas. Este é o movimento browniano.
Por mais de 70 anos nenhum físico não poderia explicar este fenômeno como a existência de moléculas, estas partículas pequenas não foram encontrados.
O movimento Browniano é explicado em 1900 por Einstein, Smoluchowski e Marian por Louis Bachelier.
O movimento feito pelo pólen em suspensão no ar, por exemplo, em um raio de Sol através de um bosque sombrio, devido à existência de moléculas.
Einstein explica o movimento browniano pela hipótese molecular e atômica, e calcula o tamanho das moléculas.

De acordo com Einstein, as moléculas se derivam sua energia cinética em calor. O movimento das partículas ea temperatura estão relacionados. A temperatura provoca um movimento aleatório das partículas.
Este artigo fornece uma prova teórica da existência de átomos e moléculas. É a obra de Jean Baptiste Perrin em 1908 irá verificar as predições de Einstein. "Vimos" os átomos na década de 1980, graças a telescópios eletrônicos.

N.B.: O movimento Browniano foi descrita pela primeira vez em 1827 pelo botânico Robert Brown, observando o movimento dos grãos de pólen de Clarkia pulchella (uma espécie de flores silvestres na América do Norte).
O movimento Browniano, ou processo de Wiener é uma descrição matemática do movimento aleatório de uma partícula "grande" imerso em um fluido e é submetido a qualquer outra interação que os choques com "pequenas" moléculas do fluido envolvente.
O resultado é um movimento desordenado das partículas grandes.

Imagem: O movimento browniano de uma partícula é um movimento aleatório, muito irregular na partícula grande batendo em pequenas partículas.

A morte do éter

Em setembro de 1905, e ainda na revista alemã "Annalen der Physik", aparece o terceiro artigo de Einstein.
O terceiro artigo, intitulado "eletrodinâmica dos corpos em movimento", é ainda mais revolucionária, porque a intuição de Einstein vai quebrar com a física newtoniana. Einstein ataca a assunção de um espaço e tempo absoluto, conforme definido pela mecânica newtoniana. Também aborda a existência do éter, meio interestelar inertes devem apoiar a luz, como a água ou ondas de ar suporte a som como eles se movem.
Este artigo é o criador da teoria da relatividade.
ΔE = Δmc2, Einstein redefiniu certas leis da natureza, mas sua teoria tem limites, é por isso que é chamado de teoria da relatividade.
Somente quando os objetos se movem em alta velocidade em uma linha reta perto do observador, eles encolhem e relógios abrandar.

Este artigo leva a duas conclusões: não há éter, eo tempo e espaço são relativos. Einstein constrói essas duas noções de espaço e tempo.
Muitos historiadores da ciência recorda os trabalhos dos antecessores, Hendrik Antoon Lorentz e Poincaré Henri em relação a relatividade especial.
A contribuição exata de Einstein de Henri Poincaré e alguns físicos hoje outra é bastante controversa.

Imagem: representação simplificada do espaço sobre uma superfície plana bidimensional curvado pela gravidade. Quando o espaço aumenta a trechos de superfície e curvas. A teoria da relatividade é uma teoria ainda mais extenso do que nós ainda não entendemos.
"É absolutamente possível que para além do que nossos sentidos percebem, esconder mundos insuspeitos".
Albert Einstein o Prêmio Nobel em 1921.

Inércia da energia

O último artigo, deriva do artigo anterior, contém apenas duas páginas e é publicado imediatamente após a terceira em setembro de 1905.
Este artigo é intitulado "A inércia de energia", e termina, não com E = mc2, mas ΔE = Δmc2.
A variação do conteúdo energético de um sistema é igual variação da massa multiplicada por c2, a velocidade da luz.
Essa idéia explica que quando um corpo maciço absorve energia, sua massa é alterado.
Esta energia é calculado multiplicando a massa pelo quadrado da velocidade da luz.
Agora entendemos que o poder da energia contida na matéria é enorme, mesmo quando um corpo é inerte. E é a energia expressa em joules, m a massa em kg e c é a velocidade da luz em m/s.
Os físicos entender como a massa contém uma energia escondida, enorme. A energia oculta, correspondente a 1 kg de matéria é importante porque é de 9x10¹⁶ joules (1kw/h = 3 600 000 Joules). Isto corresponde à energia produzida por um reator nuclear com capacidade de 1400 MW por dois anos.

Embora essa fórmula é considerada uma possibilidade teórica, os físicos atômicos achar que prótons e nêutrons são relacionados uns aos outros, por uma força incrível.
Esta força explica como nosso Sol e do enorme poder destrutivo da bomba atômica.
O Sol emite continuamente, de 4,57 bilhões de anos de energia.
O fluxo de fótons no espaço para enviá-lo a perder a massa e vai durar mais 5 bilhões de anos.
O Sol começa a sua energia a partir de reações de fusão nuclear que transformam hidrogênio em hélio em seu núcleo, a uma temperatura de 15 milhões de graus. O consumo, que é a perda de massa do Sol é de 4 milhões de toneladas de hidrogénio por segundo, na verdade, gira 564 milhões de toneladas de hidrogênio em 560 milhões de toneladas de hélio.
Esta planta é verdadeiramente monstruosa termonuclear, que produz uma enorme fonte de energia de 380 bilhões de bilhões de megawatts.
Esta é baseada na fórmula E = mc².