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Desde 1905, ano em que obteve seu doutorado, nos anos 1920, Albert Einstein fez uma série de descobertas e formulações que mudaram fundamentalmente a compreensão da humanidade sobre tempo, matéria e fundamentos da realidade. Embora Einstein tenha dedicado suas últimas décadas ao ativismo político, seus avanços científicos mais notáveis lhe renderam um lugar permanente nos anais da história e geraram o desenvolvimento de campos de estudo inteiramente novos.
A famosa formulação
Indiscutivelmente a fórmula científica mais famosa e reconhecível de todos os tempos, E = mc ^ 2 apareceu na "Teoria Especial da Relatividade" de Einstein, publicada pela primeira vez em 1905. A fórmula mostra como a massa de um objeto deriva da divisão de sua energia cinética pelo quadrado da velocidade da luz. A conclusão inovadora da fórmula apresenta energia e massa como entidades intercambiáveis e une três elementos naturais aparentemente díspares. A equação tem implicações profundas no desenvolvimento de novas fontes de energia e mostra como a pressão e o calor no coração do sol convertem a massa diretamente em energia.
Relatividade geral
A “Relatividade Geral” de Einstein, publicada em 1915, começou onde a “Teoria Especial da Relatividade” parou. A noção subjacente de relatividade geral se desenvolve a partir da inclusão da aceleração na teoria anterior. O aspecto mais significativo da relatividade geral descreve a distorção que objetos maciços são renderizados no espaço-tempo.Esta distorção atrai objetos menores em direção ao maior, o que explica a existência da gravidade.A apresentação do espaço-tempo como maleável significa que o tempo em si não é uma constante.A teoria da relatividade geral de Einstein obteve confirmação do fenômeno observado, como lentes gravitacionais e mudanças na órbita de Mercúrio. A relatividade geral também contém as primeiras implicações da matéria escura. Um erro observado por Einstein e seu colega Willem de Sitter contribuiu para a descoberta da matéria escura nas observações de Jan Oorts sobre movimentos estelares.
A natureza absoluta da luz
As teorias da relatividade de Einstein se baseiam em grande parte em sua noção da velocidade da luz como absoluta. Antes disso, o conhecimento convencional sustentava que espaço e tempo serviam como conceitos absolutos sobre os quais a física foi fundada. Einstein sustentou que a velocidade da luz permanece a mesma em qualquer condição, mesmo no vácuo, e nunca pode aumentar. Por exemplo, um objeto arremessado à velocidade da luz de um veículo em movimento na mesma velocidade não avançaria além do veículo. Einstein também apresentou luz como uma coleção de partículas, em vez de uma onda. Essa teoria, que ganhou a Einstein o Prêmio Nobel de 1921 em Física, contribuiu para o desenvolvimento da física quântica.
Outras realizações importantes
Em um artigo de 1905, Einstein apresentou uma equação que explica os movimentos aleatórios das partículas, conhecidos como movimento browniano, como resultado de impactos com moléculas até então desconhecidas, que forneceram a base para a teoria das partículas. Em 1910, Einstein publicou um artigo sobre opalescência crítica, que explica o fenômeno da dispersão da luz que dá cor ao céu. Em 1924, Einstein extraiu implicações da teoria de Satyendra Bose sobre a composição da luz para explicar a estrutura dos átomos. A chamada estatística de Bose-Einstein agora fornece informações sobre a montagem de partículas do bóson.