Einstein ¿Invento La Electricidad?

El año 1905 quedará como el annus mirabilis (año prodigioso) de Einstein, el año en que este físico de 26 años irrumpió en el mundo de la física, literalmente desde la nada, publicando cuatro importantísimos artículos científicos, cada uno de los cuales podría considerarse como un gran descubrimiento científico. Estos artículos, de los que el más significativo fue el que exponía la teoríaespecial de la relatividad, aparecieron todos en Annalen der Physik, la principal revista de física de Alemania. Todos los artículos que se enviaban debían ser evaluados antes de publicarse; puesto que las credenciales de Einstein como físico estaban en orden y como utilizaba el lenguaje de las matemáticas y la física para expresar sus ideas, los físicos que evaluaron su trabajo lo consideraron adecuadopara su publicación, aunque algunos de ellos tuvieran dificultades para comprenderlo, y realmente creyeron que la teoría de la relatividad no era correcta.

El primero de los cuatro importantes artículos que Einstein escribió en 1905 fue “Heurística (que significa “ayudar a descubrir o aprender”) de la generación y conversión de la luz”. Ésta fue la contribución crucial de Einstein al nuevocampo de la mecánica cuántica, mostrando que la evidencia de la experimentación concerniente a lo que los físicos ahora llaman "efecto fotoeléctrico” podía ser interpretada como la demostración de que la luz consiste en un haz de paquetes individuales de energía o “fotones”. En 1902, el físico alemán Philipp Lenard (que se convertiría en uno de los más grandes detractores antisemitas de Einstein)descubrió que cuando la luz incide en una placa metálica, la energía de los rayos de luz puede desprender electrones de la superficie del metal. De manera bastante misteriosa, los electrones tenían energías cinéticas que variaban desde cero hasta cierta energía máxima. Cuando Lenard aumentó la intensidad de la luz (es decir, la cantidad total), sin cambiar el color, la luz hacía desprenderse máselectrones, pero la energía cinética máxima de cada electrón no cambiaba. Sin embargo, cuando Lenard cambió el color de la luz incidente, la máxima energía cinética de los electrones emitidos cambió asimismo.

En su primer artículo de 1905, Einstein demostró que los resultados experimentales de Lenard pueden explicarse fácilmente si se considera la luz como compuesta de cuantos individuales deenergía, denominados fotones. Estos son paquetes de energía, y cada color de la luz consiste en fotones que tienen una cierta cantidad de energía.


Si imaginamos la situación simplificada en la que un fotón que golpea una superficie metálica transfiera toda su energía al electrón que golpea y hace desprender, se puede asumir que aumentando la intensidad de la luz, lo que significa, añadir másfotones con la misma energía, se desprenden más electrones. Pero ninguno de los fotones individuales puede transferir más energía que el máximo establecido, la cantidad de energía de un fotón individual. (En muchos casos, el electrón pierde algo de energía desprendiéndose del metal, de manera que la energía cinética puede ser menor que el valor máximo.) Por otra parte, si se hace incidir una luz formadapor fotones de mayor energía (una luz azul, por ejemplo, en lugar de una roja) sobre una placa metálica, se pueden desprender electrones con más energía cinética que el máximo del caso anterior.

Con la referencia de la comprobación de Einstein del efecto fotoeléctrico, la teoría cuántica inició una edad de oro que duró 30 años, durante los cuales los teóricos más brillantes desvelaron grancantidad de misterios relacionados con el comportamiento de la partículas más pequeñas, donde mejor podían observarse los efectos de la cuantización. Por contraste, la teoría especial de la relatividad de Einstein iba a tratar de materias que sólo concernían a unos pocos físicos. De manera que no fue una sorpresa que se tardara muchos años en derivarse todas las implicaciones de la relatividad, y...