•Nació en Ulm, Alemania el 14 de marzo de1879

•En 1880 su familia se mudo a Munich

•En 1894 su familia se fue a vivir a Milán y luego a Pavía. Einstein se quedó en Munich, pero se las ingenio para después irse con su familia. Aborrecía las cosas militares

•En 1896 se graduó de la secundaria en Aarau

•Ese mismo año ingreso al Eidgenössische Technische Hochschule en Zurich

•En 1900 se graduó en el Eidgenössische Technische Hochschule

•Se volvió suizo en 1901

•En 1902 se fue a Berna a trabajar en la oficina de patentes

1. Un punto de vista heurístico respecto a la creación y transformación de la luz. 18 de marzo

2. Nueva determinación de las dimensiones de una molécula. 30 de abril

3. Sobre el movimiento de partículas suspendidas en un líquido en reposo, según la teoría cinético molecular del calor. 11 de mayo

4. Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. 30 de junio

5. ¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene?. 27 de septiembre

6. Sobre la teoría del movimiento browniano. 19 de diciembre

1. Un punto de vista heurístico respecto a la creación y transformación de la luz. 18 de marzo

2. Nueva determinación de las dim|ensiones de una molécula. 30 de abril

3. Sobre el movimiento de partículas suspendidas en un líquido en reposo, según la teoría cinético molecular del calor. 11 de mayo

4. Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. 30 de junio. El trabajo de la teoría de la relatividad especial

5. ¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene?. 27 de septiembre

6. Sobre la teoría del movimiento browniano. 19 de diciembre

2E mc

1. Un punto de vista heurístico respecto a la creación y transformación de la luz. 18 de marzo

2. Nueva determinación de las dimensiones de una molécula. 30 de abril. Tesis doctoral. Primer teorema de fluctuación-disipación. Fundamentos de la Mecánica Estadística

3. Sobre el movimiento de partículas suspendidas en un líquido en reposo, según la teoría cinético molecular del calor. 11 de mayo. Fundación de la teoría física de los procesos estocásticos

4. Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. 30 de junio

5. ¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene?. 27 de septiembre

6. Sobre la teoría del movimiento browniano. 19 de diciembre

1.Un punto de vista heurístico respecto a la creación y transformación de la luz. 18 de marzo

2. Nueva determinación de las dimensiones de una molécula. 30 de abril

3. Sobre el movimiento de partículas suspendidas en un líquido en reposo, según la teoría cinético molecular del calor. 11 de mayo

4. Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. 30 de junio

5. ¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene?. 27 de septiembre

6. Sobre la teoría del movimiento browniano. 19 de diciembre

Los descubrimientos de Einstein requirieron

de algo más que inteligencia y sabiduría. Se

necesitaba un espíritu libre y revolucionario.

Una mente inquisitiva y creativa, que

estuviera dispuesta a desechar dogmas e

ideas preconcebidas. Una actitud de

enfrentamiento a la autoridad en cualquiera

de sus formas.

•Él mismo. Su cerebro, su actitud, su forma de ver las cosas. La necesidad de entender el “mundo”

•Su familia liberal y “no practicante”. Su tío, los amigos de sus papás, su mamá

•La atmósfera que reinaba en Zurich cuando el estudió ahí

•Gran agitación científica y tecnológica

•Mentalidad revolucionaria e innovadora

•Presencia de Trotsky, Lenin, Rosa Luxemburgo, …

•Sus amigos y conocidos: Besso, Grossman, Mileva Maric

•El socialista Friedrich Adler. Que asesinó al primer ministro austriaco

Entender de qué estaba hecha la luz y la materia, como interaccionan y, en general, entender las causas fundamentales de los fenómenos físicos

La ciencia lo que intenta es entender el universo•La biología intenta entender el funcionamiento de los seres vivos•La química analiza las sustancias y sus interacciones a nivel atómico•La psicología estudia el comportamiento humano y trata de entender sus causas y sus efectos.•La sociología tratar de dilucidar los mecanismos de funcionamiento de las colectividades humanas

¿Es una onda o son partículas?

¿Cómo se produce?

¿Cómo se propaga?

¿Cómo se absorbe y cómo se emite?

¿Cómo interacciona con la materia?

E h

2x p

,q p i

1900-1930

La mayor aventura del pensamiento de la

historia de la humanidad

Teoría cuánticaTeoría cuántica

Partículas subatómicas

Física Nuclear Física atómica

y molecular

Óptica cuántica

Computacióncuántica Laseres Comunicaciones

Criptografía cuántica

Evolución del universo

BombasUsos

médicos Energía Materiales y tecnología

• Física• Filosofía

• Determinismo contra indeterminismo• Causalidad• Localidad contra no localidad

• Todas las ciencias que hacen uso de sus principios

• Química• Ramas de la biología

Construir una teoría, realizar un experimento, encontrar algún hecho, que destruya y modifique profundamente los conocimientos anteriores, tomados la mayor parte de las veces como dogmas.

Por tanto, para entender la profundidad y la fuerza de una revolución científica, debemos entender y valorar esos conocimientos previos. Debemos comprender porque esos conocimientos fueron elevados a la categoría de dogma

Sir Isaac NewtonPhilosophiae Naturalis Principia Mathematica

1687

•Las leyes de Kepler•La leyes de la mecánica de Newton y la teoría de la gravitación•La mecánica celeste

•El descubrimiento de Neptuno•Las reformulaciones de la mecánica clásica•La explicación de la mecánica de algunas propiedades termodinámicas de los gases•Sus derivaciones: La mecánica de fluidos, etc.

Su reinado, de más de 200 años, era indiscutible y su poder avasallador

Nada más y nada menos, que la revolución industrial se sustentó en la mecánica

La mecánica de Newton se basa en el calculo infinitesimal. La continuidad está en sus raices.

El cambio en las variables dinámicas de las partículas y los sistemas se efectúa de manera continua.Una partícula puede tener cualquier energía posible, cualquier cantidad de movimiento, cualquier momento angular.La energía se intercambia de manera continua.

Unificación de la electricidad y el magnetismo1864

•Explicación de todos los fenómenos eléctricos y

magnéticos conocidos•Predicción de que la luz era un fenómeno

electromagnético•Explicación de la óptica geométrica

Era tan “oscuro” que Hemholtz, en 1871, le encargo a Heinrich Hertz clarificar sus estudios, pero sobre todo demostrar que las “ondas electromagnéticas” de la teoría de Maxwell se propagaban a la velocidad de la luz

En 1887 Hertz verifica experimentalmente que

• Existen ondas electromagnéticas

• La luz es una onda electromagnética

Pero encuentra también…el efecto fotoeléctrico

•A principios del siglo XIX, gracias a los trabajos de Young,

Fresnel, Arago y otros, quedó solidamente demostrado que

la luz era una onda.

•La teoría electromagnética de Maxwell explicó

matemáticamente a la luz como una onda electromagnética

•Hertz probo experimentalmente la teoría electromagnética

de la luz

¡Establecido quedó que la luz era una onda!

• Mecánica (y todas sus derivaciones)– Continuidad. Invención y aplicación del

cálculo diferencial e integral y del análisis matemático

– Concepto de partícula

• Electromagnetismo (Teoría de Maxwell)– La luz es una onda electromagnética

• Óptica

• Termodinámica

William Thomson Kelvin (Lord Kelvin):Dos pequeñas nubes en el horizonte

• El resultado negativo del experimento de Michelson y Morley

• La catástrofe ultravioleta de la ley de Rayleigh-Jeans . El problema del cuerpo negro

• Otros (“desconocidos”)– El problema del calor específico de los sólidos– Los espectros de las sustancias– El efecto fotoeléctrico

El emisor y absorbedor perfecto

)(A

Densidad espectral de energía

3)(

frecuencia la es y

segundojoules10 x 626.6

Planck de constante llamada la es 34

h

h

hE

El intercambio de energía entre la radiación y las paredes del recipiente se efectúa de manera cuantizada, es decir, la energía no se intercambia de manera continua sino en paquetes, llamados cuantos

1

1)(

)(32

3

kTec

2 2

m/s10 x 9979.2

K joules10 x 0380.1

segundojoules10 x 0546.1

10

23

34

hhE

c

k

|)(A

Densidad espectral de energía

Un punto de vista heurístico respecto a la creación y transformación de la luz18 de marzo de 1905Ann Phys. 17 (1905) 132.

• Mecánica estadística (1902)

• Estudio estadístico de la radiación electromagnética tenue

• Similitud con un gas de partículas

¡La radiación misma está cuantizada!

La luz son pelotas¿Habrá otro fenómeno dónde esto se

manifieste?

El efecto fotoeléctrico

1. Los electrones son emitidos inmediatamente

2. El aumento de la intensidad de la luz aumenta el número de electrones emitidos, pero no su energía cinética máxima

3. La luz de baja frecuencia (roja), sin importar su intensidad, no causa eyección de electrones

4. La luz de alta frecuencia (ultravioleta), débil eyecta unos cuantos electrones, pero su energía cinética máxima es mayor que los obtenidos usando luz muy intensa de longitudes de onda mayores

La teoría ondulatoria de la luz

(ondas electromagnéticas) es

incapaz de explicar el efecto

fotoeléctrico.

¡La física clásica falla de nuevo!

La teoría cuántica de la luz explica

perfectamente el efecto fotoeléctrico

1. Los electrones son emitidos inmediatamente

2. El aumento de la intensidad de la luz aumenta el número de electrones emitidos, pero no su energía cinética máxima

3. La luz roja, sin importar su intensidad, no causa eyección de electrones

4. La luz ultravioleta débil eyecta unos cuantos electrones, pero su energía cinética máxima es mayor que los obtenidos usando luz muy intensa de longitudes de onda mayores

La teoría cuántica de la luz explica perfectamente el efecto foto eléctrico

Millikan (detractor de la idea) lo prueba contundentemente entre 1914 y 1916

abs est 1 12

em esp 2 21

em est 2 21

Emisión estimulada

Absorción estimulada

Emisión espontanea

dn N

dn N aB dt

aB dt

dn N aB dt

abs est em est em esp

Condición de equilibrio

dn dn dn

• Primera derivación de la distribución de Planck

• La ley de Bohr para las frecuencias atómicas

• El balance de momentos exige que el fotón emitido sea unidireccional, con momento

2 2E E

ˆp nc

• Comprobación experimental. Millikan. 1914-1916

• Efecto Compton. 1921-1923

• Partículas de luz = Fotones. G. N. Lewis. 1926

• La luz es onda y partícula

• En unos fenómenos se manifiesta como onda y en otros como partículas. “Ella decide”

• En la propagación se comporta

como onda

• En la interacción con la materia se comporta como partícula

Sobre el desarrollo de nuestras opiniones respecto a la naturaleza y estructura de la radiaciónPhys. Zs. 10 (1909) 817

Señala la necesidad de usar los conceptos ondulatorios y corpusculares a la vez para describir el comportamiento de los sistemas cuánticos

Algo más raro pasa aún, pero eso sería tema de otra plática, pero en eso también tuvo mucho que ver Einstein…..

Gracias, que les vaya bien y dedíquense a la ciencia