Einstein

Albert Einstein

El personaje del Siglo XX
[Times]

1870 nace en Ulm-Alemania, hijo de Hermann y Pauline Einstein, una típica familia judía de clase media.

Albert con su hermana

Su padre trabajaba con electricidad, junto a su “tío Ingeniero”

Su madre le obliga a estudiar violín, lo que luego se convierte en su principal hobby.

Tardó en hablar. A los 5 años, recuerda haberquedado impresionado con la magia invisible del magnetismo

Einstein como Estudiante
Buen alumno, con excelentes notas en matemáticas, se molestaba contra el sistema memorista y autoritario de la época. A los 15 años quedó impresionado con la Geometría Euclidiana

1989 Escuela de Munich

Vocación
A los 16 años escribe una composición explicando su predisposición por el pensamiento matemáticoabstracto y su falta de cualidades en áreas prácticas e imaginativas. “Uno siempre tiende a hacer aquello en lo que se siente talentoso”

1895 toma examen en el Instituto Tecnológico Federal de Zurich - Suiza (ETH), pero no ingresa.

Einstein se gradúa en la Escuela de Aarau y finalmente ingresa en el Instituto Tecnológico de Zurich (1896 – 1900), donde queda impresionado con la TeoríaElectromagnética de Maxwell (1865) y su dificultad en expresarla conforme a las leyes mecánicas de Newton (siglo XVII), escuchando las críticas de Ernst Mach a la física clásica.

Relatividad Clásica
“las mismas leyes físicas se aplican en todos los marcos de referencias inerciales” x’ = x - v t vs.

Electromagnetismo
Solo se cumple la relatividad usando las transformaciones de Lorentz x’ = x-vt 1- (v/c)2

Después de varios intentos de tener un trabajo universitario, consigue su primer trabajo estable en la oficina de patentes de Berna – Suiza (1902 – 1905) y contrae matrimonio con la única compañera de la universidad, la servia Mileva Maric (1903), a pesar de la desaprobación de sus padres. Tienen un hijo (1904) en la casa que hoy es un museo en su homenaje y otro en 1910.

Mejoresaños: Oficina de Patentes
Publicaciones en la Annalem der Physik (1905) § Teoría Especial de la Relatividad § Comportamiento cuántico del efecto fotoeléctrico

Tesis Doctoral, en el Instituto de Zurich (ETH)

Efecto Fotoeléctrico
Luz con potencia P f Potencial V RESULTADOS EXPERIMENTALES •El potencial de corte solo depende de la frecuencia f de la luz y no de su intensidad o potencia P dela luz. •Al aumentar la potencia P de la fuente de luz, se aumenta I, pero no se varía el potencial de corte. I I [A] P2 P1

Postulado de Einstein: fotones con E = h.f

Postulados de la Teoría de la Relatividad
(1) Principio de la Relatividad:
v K’ “las mismas leyes físicas se aplican en todos los marcos de referencias inerciales”

(2) Velocidad Constante de la luz
K “ la velocidad de laluz en el vacío, medida por un observador en un marco de referencia inercial, es siempre c ”

Relatividad Clásica
K vt P (x; y) K’ Transformaciones de Galileo t’ = t x’ = x - v t y’ = y z’ = z x’ F’x = m a‘x

v
x Fx = m ax

(x’; y’)

• Si las leyes de la mecánica se cumplen. • ¿La teoría electromagnética es incorrecta?

Experimento de Michelson-Morley (1.887)
v
K’

vp’ = vp - v¡No existe ether!
c = 2.9979250 x 108 m/s

Transformación de Lorentz
t’ = t - v x/ c2 1 - (v/c)2 x-vt 1 - (v/c)2

ct
K v

ct’

K’

x’ =

x2 + y2 + z2 - (ct)2 = 0 x’2 + y’2 + z’2 - (ct’)2 = 0 c = 2.9979250 x 108 m/s

y’ = y z’ = z

Implicancias físicas de la Transformación de Lorentz
• Ley de adición de velocidades • Contracción de la longitud • Simultaneidad • Dilatación deltiempo
Albert Einstein

Ley de adición de velocidades
K vt K’ Vp = dx dt P (x’; y’) x Galileo xp’ = xp - v t Vp ’ = Vp - v Lorentz xp’ = xp - v t 1 - (v/c)2 x’ Vp’ = dx’ dt’

v
(x; y)

Vp’ = (Vp - v ) / ( 1- v Vp / c2 )

Ejemplo 1
11 km/h Galileo: Vp’ = 61 km/h Lorentz: Vp’ = 61 km/h Vp = 72 km/h K’

Ejemplo 2
Galileo: V-’ = 1.998 c !!!! Lorentz: V-’ = 0.99999 c ¡¡cc... es la...