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Sumrio1. O Nascimento ...........................................................................................................2 2. A Infncia...................................................................................................................4 3. O Jovem Einstein......................................................................................................6 4. Einstein no ETH.......................................................................................................10 5. A Academia Olmpia................................................................................................14 6. Einstein e Mileva Maric...........................................................................................16 7. Procura do Primeiro Emprego.............................................................................19 8. 1905: Annus Mirabilis..............................................................................................22 9. Reconhecimento......................................................................................................28 10. O Eclipse de 1919.................................................................................................30 11. A Teoria Quntica e a Superunificao................................................................35 12. Einstein, o poltico.................................................................................................43 Bibliografia...................................................................................................................47

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VIDA E OBRA DE ALBERT EINSTEIN 1. O NascimentoN224. Ulm, 15 de Maro de 1879. Hoje, o comerciante Hermann Einstein, residente em Ulm, Bahnhofstrasse, 135, judeu, pessoa conhecida, compareceu perante o escrivo abaixo assinado e declarou que uma criana do sexo masculino, que recebeu o nome de Albert, nasceu em Ulm, na sua residncia, filho de Pauline Einstein, sua esposa, com o sobrenome Koch de solteira, judia, no dia 14 de Maro de 1879, s 11h30. Lido, confirmado e assinado: Hermann Einstein. O escrivo, Hartman. Registro de nascimento de Albert Einstein Arquivos de Ulm

A histria comea em 1876 na sinagoga de Cannstatt, prximo de Estugarda a 8 de Agosto. Hermann Einstein de 29 anos e Pauline Koch de 24 anos decidem unir os seus destinos sob a gide do matrimnio, na realidade, at que a morte os separe. Desta unio viria a nascer um dos maiores gnios da Histria da Humanidade.

Hermann Einstein.

Pauline Einstein.

O jovem casal Einstein decide instalar-se numa pequena cidade chamada do sul da Alemanha chamada Ulm, cidade que j era o local de residncia de Hermann Einstein, tendo a sua primeira casa sido na Munsterplatz. Mudam-se em 1878 e na nova casa na Bahnhofstrasse 135, que a 14 de Maro de 1879 nasce Albert Einstein, o primeiro de dois filhos de Hermann e Pauline. Einstein era um beb pesado e de cabea grande e com a parte posterior angulosa e que em funo do seu comportamento chegou a criar grande ansiedade famlia. De fato, Albert apenas comearia a falar com cerca de trs anos. No entanto, segundo as suas prprias memrias da infncia recordava-se de, entre os dois e os trs anos, tentar construir as frases mentalmente e depois pronunci-las em voz muito baixa. S ento, se tudo lhe parecesse correto se permitia diz-las em voz alta.

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Albert Einstein quando era beb.

No obstante a harmonia e amor familiar que lhe eram transmitidos pelos pais, durante toda a infncia e juventude a vida familiar foi muito atribulada e tormentosa. Para alm das alteraes de residncia, a sua famlia passou por restries severas devido s falncias das empresas do pai. De fato, logo aps o casamento, o pai tornou-se scio da empresa de colches de penas Israel e Levi, mas a sua participao neste negcio no foi bem sucedida. Aps o nascimento de Albert, Jakob, o irmo mais novo de Hermann, props que se dedicassem a um negcio de instalaes de gua e gs em Munique, tendo Hermann ficado responsvel pela parte comercial. Tendo investido uma grande parte dos recursos da famlia, em 1880, o casal Einstein muda-se para Munique tendo sido registrados como residentes a 21 de Junho. O negcio formalmente aberto a 11 de Outubro do mesmo ano com um incio auspicioso.

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2. A InfnciaA 18 de Novembro de 1881, nasce a irm de Albert, a quem do o nome de Maria. A irm constituiria o maior lao emocional de Albert Einstein ao longo da vida. Toda a vida lhe chamaria Maja.

Albert Einstein, em criana, com a sua irm Maria, ou como ele prprio a chamava, Maja.

Por volta desta altura ocorre um primeiro acontecimento que marcar toda a vida de Albert: o pai oferece-lhe uma bssola, num momento que ele na sua autobiografia (Schilpp, 1949, p.8) consideraria como uma revelao1, pois f-lo intuir que por trs dos objetos existiam leis profundamente ocultas e espera de serem compreendidas. Maravilhou-se com o fato de, independentemente da posio em que colocasse o objeto, o ponteiro apontar sempre para o mesmo local.

tambm por volta dos cinco anos que a famlia faz uma primeira tentativa de instruo formal de Albert. A tentativa termina quase to rapidamente como comeou quando Albert atira com uma cadeira sua pedagoga. No entanto, quando entra na escola pblica (Volksschule) Albert adapta-se rapidamente. Embora fosse lento era um aluno persistente e trabalhador. Durante os anos 1880-1885 o negcio da famlia Einstein corre bem, e em face dos resultados, Jacob, o ambicioso irmo de Hermann prope-lhe que expandam o negcio construindo uma fbrica de dnamos, lmpadas e equipamento eltrico para cmaras municipais.

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Einstein utiliza o termo milagre (wundern) mas o sentido com que o faz mais como se se tratasse de uma revelao.

5 A firma chamada Elektrotechnische Fabrik J. Einstein und Co. registrada a 6 de Maro de 1885 e viria a fornecer as centrais eltricas de Munique-Schwabing na Alemanha e as de Varese e Susa na Itlia. A famlia de Albert muda-se para Sendling para uma casa na Adelstrasse que possui um amplo jardim com grandes rvores. A famlia tem nesta altura um ambiente sereno ideal para o desenvolvimento da personalidade das crianas em crescimento. Albert gostava de jogos que requeriam uma certa pacincia e tenacidade, e de preferncia que pudessem ser realizados como atividades individuais. Em vez de brincadeiras infantis com as outras crianas, no jardim, preferia construir, sozinho, complicadas estruturas com cubos de madeira e grandes castelos de cartas, alguns com catorze andares. Aos sete anos ele demonstrou o teorema de Pitgoras, para surpresa do seu tio Jakob, que poucos dias antes lhe ensinara os fundamentos da geometria (Flsing, 1997, p.22). H outro aspecto da sua adolescncia que verdadeiramente relevante para Einstein: a aprendizagem o violino, que comeou com a me, uma talentosa pianista e que depois foi consolidada com lies de Heller Schmidt dos 6 aos 13 anos. O violino viria a tornar-se um instrumento fundamental ao longo de toda a sua vida quando pretendia descontrair-se.

Einstein gostava imenso de tocar violino.

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3. O Jovem EinsteinExiste uma crena infundada generalizada que se criou volta do sucesso escolar de Albert Einstein, que de que ele seria um mau aluno nos primeiros anos. Existe alguma confuso entre as ansiedades sentidas pelos familiares e alguns episdios de natureza disciplinar e o real sucesso escolar de Einstein. Clark, (1980, p.27) refere neste aspecto queos familiares at acreditavam que ele poderia ter algum tipo de dislexia.

No entanto, Pais (1995, p.45) refere que:O menino inicialmente lento tornou-se o melhor aluno na escola (a crena generalizada de que era um aluno fraco infundada) ().

A prova que a educao formal de Albert correu bem desde cedo patente na carta escrita por Pauline Einstein a 1 de Agosto de 1886 me (Jette Koch) em que dizia:Ontem Albert recebeu as notas; foi novamente o melhor, o boletim brilhante (Pais, 1995, p.43).

Se para a Matemtica e para as cincias naturais ele era mais do que bem dotado, possuidor de grande intuio e habilidade lgica, para as disciplinas que exigiam capacidade de memria as suas aptides escolares no eram to grandes. Geografia, Histria e Francs constituam obstculos quase intransponveis. As reas que tinham um carter mais fsico como a ginstica e o desporto eram-lhe naturalmente antipticas.

O jovem Einstein.

A sua atitude pessoal numa audincia (que manteve toda a vida) era sorrir enquanto ouvia. Esta forma de estar trouxe-lhe alguns problemas nas aulas tendo um professor dito que preferia no o ter na classe. Quando Einstein lhe disse que no tinha feito nada de mal, o professor ter dito (Seelig, 1949, p.15):

7Sim, verdade. Mas sentas-te na ltima fila e sorris, o que contraria o sentimento de respeito que um professor deve incutir nas suas aulas

De acordo com Flsing (1997, p. 28) a sua atitude na vida ter-lhe- provocado problemas precisamente com o diretor da escola, que o ter convocado para uma reunio e ter declarado, entre outras coisas, que o seu desinteresse pela sua disciplina e a sua forma de estar na aula era uma falta de respeito pelo professor da disciplina, e que a sua presena era um pssimo exemplo para os outros alunos. Encerrando a reunio, o professor disse que a Albert que nunca chegaria a servir para o que quer que fosse. Independentemente do sucesso ou insucesso escolar que tenha tido uma questo certa: Albert no gostou da escola. Sobre esses tempos costumava dizer que (Frank, 1953, p.11):"Os professores da escola primria pareciam sargentos, e os do Gymnasium pareciam tenentes".

Aos quinze anos Einstein abandona o Gymnasium e parte para Milo, onde os pais se encontram agora a viver. Um ano depois o pai comunica-lhe que no lhe pode dar mais dinheiro, pois a fbrica que agora possua estava, mais uma vez, beira da falncia. O pai ter-lhe- dito:" preciso que escolhas uma profisso qualquer, o mais rpido possvel" (Levy, 1980, p.24)

Foi ento que Albert decidiu ser fsico, mas no tendo o diploma do Gymnasium completo, no podia entrar na universidade. Podia, no entanto, freqentar um instituto tcnico e Einstein escolheu o de maior renome da Europa Central, a Escola Politcnica Federal (Eidgenssische Technische Hochschule) , a ainda hoje famosa ETH, em Zurique (Sua).

O ETH em Zurique, 1905.

Apesar de estar dois anos adiantado em relao idade regulamentar e no tendo concludo o secundrio teve que pedir uma admisso instituio para a qual foi apadrinhado por Gustav Mayer, um amigo da famlia Einstein. A 25 de Setembro, Mayer recebeu uma resposta de Albin Herzog que dizia o seguinte (Carvalho, 2002, p.31):

8Em resposta ao seu requerimento do dia 24 do presente ms, desejo inform-lo de que: de acordo com a minha experincia, no recomendvel retirar um estudante da instituio onde ele iniciou os seus estudos, mesmo que seja aquilo vulgarmente se designa como uma criana prodgio. Neste caso particular, o meu conselho que persuada a pessoa em questo a completar o curso de estudos na sua instituio atual e a realizar os exames de matura. Se o senhor, ou os familiares do jovem em causa, no partilharem da minha opinio, eu permito sob dispensa excepcional da idade estipulada que realize o exame de admisso nossa instituio ()

Nessa primeira tentativa de admisso (Stachel, 1987, p.10-11) reprovou na componente de conhecimento geral (provas orais de Histria Poltica, Histria da Literatura, Cincias Naturais e Alemo). Conseguiu no entanto impressionar o jri da componente de conhecimento especfico (provas orais de Aritmtica, lgebra, Geometria, Geometria Descritiva, Fsica, Qumica e Desenho Tcnico) em particular pelo seu desempenho a Fsica. Relativamente sua reprovao Einstein diria mais tarde (Carvalho, 2002, p.31): () Este exame deu-me a prova dolorosa do carter lacunar da minha formao anterior, apesar de o jri se ter mostrado benevolente e paciente. No deixa de ser impressionante que o jovem admitido a exame como criana prodgio em funo das prestaes ao longo do percurso escolar (Carvalho, 2002, p.31) tenha impressionado Heinrich Friedrich Weber de tal modo que este o tenha convidado a assistir s suas aulas de Fsica independentemente da sua admisso, o que era algo interdito data (Stachel, 1987, p.11). Einstein, no entanto, no o viria a fazer a no ser quando j era aluno do ETH. O diretor da ETH aconselhou Albert a freqentar uma escola cantonal em Aarau, prxima a Zurique, para concluir o ensino secundrio, o que lhe daria o direito de freqentar a ETH, ou a universidade. Em 1895, tendo ido para Aarau estudar, um Einstein de dezesseis anos encontrou a felicidade no ambiente livre e motivador da escola cantonal. Pela primeira vez surgiu-lhe uma questo recorrente para a qual nem ele, nem o professor de Fsica tinham resposta: queria saber o aspecto que teria uma onda luminosa para algum que a observasse viajando com a mesma velocidade! Este problema voltaria baila quando Einstein formulou a teoria da relatividade. No ano seguinte Einstein faria exames finais do secundrio As classificaes obtidas por Albert foram, para um mximo de 6:

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Alemo Francs Ingls Italiano Histria Geografia lgebra

5 3 5 6 4 6

Geometria Geometria Descritiva Fsica Qumica Histria Natural Desenho Artstico Desenho Tcnico

6 6 6 5 5 4 4

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4. Einstein no ETHAps a concluso do ensino secundrio, Albert voltou a candidatar-se ao ETH a 30 de Setembro de 1896 (portanto ainda um ano antes do tempo previsto), onde, tendo sido examinado a Alemo, Francs Geometria, Fsica, Histria Natural, lgebra e Qumica (Carvalho, 2002, p.31-32) seria finalmente admitido como estudante de Matemtica e Fsica a 2 de Outubro de 1896. Para sua surpresa e desgosto, a Escola Politcnica no correspondeu s expectativas. Ao contrrio da escola de Aarau, onde as aulas se desenvolviam em estimulantes discusses, na ETH os professores contentavam-se em ler, em voz alta, livros inteiros! Para fugir do tdio destas aulas montonas, Einstein decide "gazete-las", aproveitando o tempo livre para ler obras de fsica terica. Devora livros e mais livros que os professores da ETH deixavam de lado: Boltzmann, Helmholtz, Hertz, Kirchhoff, Maxwell, entre outros. Como gostava de trabalhar no laboratrio passa l muito mais tempo do que necessrio. Esta atitude prepotente de no necessitar das aulas, semelhana do que acontecera no Gymnasium, acaba por torn-lo impopular junto dos professores, o que lhe custar caro. O prprio Professor de Fsica Heinrich Weber, o mesmo que o convidara a assistir s aulas depois do primeiro exame de admisso, comeava a no gostar dele (Parker, 2002, p.11).

A turma de Einstein no ETH.

A imagem que alguns professores tinham de Einstein est patente numa afirmao de Minkowski que ter dito, alguns anos depois do artigo sobre a teoria da relatividade (Feuer, 1978, p.94):"Para mim o artigo foi uma enorme surpresa, porque enquanto estudante Einstein era um preguioso. Ele no mostrava qualquer interesse pela matemtica".

Os quatro anos passados no ETH (1896-1900) so superficialmente documentados na literatura. Nas notas autobiogrficas (Schilpp, 1949, p. 3-95), Einstein diz que ali teve excelentes professores, mas menciona apenas dois: Hurwitz e Minkowski.

11 Confessa que passou a maior parte do tempo nos laboratrios, fascinado com as experincias, e que era um aluno negligente na maioria das cadeiras; confessa tambm que usou os apontamentos de um colega aplicado para estudar para os exames. Sabe-se hoje que esse colega era Marcel Grossmann (Levy, 1980, p.32; Flsing, 1997, p.53), a quem Einstein dedicaria a sua tese de doutoramento, "Sobre uma nova determinao das dimenses moleculares" ("Eine neue bestimmung der molekldimensionen"), apresentada na Universidade de Zurique, em 1905.

Einstein com Grossman sua direita.

As melhores provas documentais do que se ter passado nesse perodo so as cartas trocadas entre Einstein e Mileva Maric, que viria a ser a sua primeira mulher (Renn e Schulmann, 1992). Estas esclarecem que ele adora ler Helmholtz e Hertz. A sua leitura constituiu, provavelmente, o impulso inicial para a teoria da relatividade.

Mileva Maric.

Numa carta de 1899 Einstein escreve:" (...) com muito cuidado, estou relendo Hertz, a respeito da propagao da fora eltrica, porque no entendi o tratado de Helmholtz sobre o princpio da mnima ao em eletrodinmica. Estou cada vez mais convencido de que a eletrodinmica dos corpos em movimento, como apresentada hoje, no corresponde realidade, e que ser possvel apresent-la de modo mais simples. A introduo do termo "ter" nas teorias da eletricidade levou concepo de um meio cujo movimento pode ser descrito sem lhe ser possvel, creio eu, atribuir um sentido fsico. Acho que as foras eltricas apenas podem ser definidas diretamente no vazio - algo que Hertz tambm enfatiza" (Renn e Schulmann, 1992, p. 49).

12 Noutra carta do mesmo ano, diz:"Tive uma boa idia em Aarau para investigar a maneira com que o movimento relativo de um corpo com relao ao ter lumnico afeta a velocidade de propagao da luz nos corpos transparentes. At pensei numa teoria sobre o fenmeno que me parece bastante plausvel" (Renn e Schulmann, 1992, p.54).

A despeito de toda privao material a que estava submetido, chegando mesmo a passar dias alimentando-se precariamente, o ambiente cultural de Zurique proporcionava-lhe momentos de grande felicidade.

Fotografia de Einstein tirada em 1900.

Como sabido, por essa altura encontravam-se em gestao naquele momento as trs grandes revolues da viragem do sculo: o marxismo, a psicanlise e a fsica moderna. Zurique era considerada o bero pacfico das revolues europias; por ali circulavam personalidades hoje famosas: Lenine, Trotsky, Plekhanov (para alguns o grande mentor da revoluo sovitica), Rosa Luxemburg, Theodor Herzl (o fundador de Israel), Chaim Weizman (o primeiro presidente de Israel). Nas repblicas estudantis discutia-se o socialismo, e o clima de liberdade era inebriante. Quando Jung chegou a Zurique, em 1900, para trabalhar no hospital psiquitrico Burghlzli, apercebeu-se imediatamente dessa atmosfera de liberdade como declarou anos mais tarde (Feuer, p.33). neste ambiente cultural que o jovem Einstein forja a sua cultura cientfica. L Kant entre a adolescncia e a juventude e inicia-se, durante o perodo da ETH, na leitura de autores socialistas, particularmente Marx e, evidentemente, Mach. Tais leituras foram, aparentemente, induzidas pelo seu colega Friedrich Adler. Estudante de Fsica com propenso filosofia, Adler era verdadeiramente um ativista poltico e, j na adolescncia, um inveterado leitor dos clssicos do marxismo. Mais tarde abandona a carreira cientfica para se dedicar poltica, ocupando vrios cargos importantes no partido socialista austraco.

13 Em 1916 Adler chocaria o mundo ao assassinar o primeiro-ministro da ustria. O seu julgamento, a 18 e 19 de Maio de 1917, resultou na sua condenao morte; posteriormente a sua pena foi comutada para priso perptua, tendo no fim da guerra sido anistiado. Para Einstein, Adler parecia ser o nico colega que tinha verdadeiramente compreendido o curso de astronomia (Feuer, 1978, p.38). A capacidade intelectual de Adler parecia vir do bero, pois para Engels, Victor Adler, o pai de Friedrich, era "o mais capaz entre os chefes da Segunda Internacional" (Feuer, 1978, p. 48).

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5. A Academia OlmpiaComo no conseguiu um emprego universitrio logo aps a graduao, Einstein aceita um cargo temporrio como professor numa escola secundria; alguns meses depois est desempregado e passa a lecionar algumas aulas particulares que lhe vo surgindo.

Os membros da Academia Olmpia (Habicht, Solovine e Einstein).

Em 1902, quando se muda para Berna, pouco tempo antes de assumir o seu primeiro emprego fixo, no Departamento Suo de Patentes, conjuntamente com dois amigos, Conrad Habicht e Maurice Solovine, cria a Academia Olmpia, que, como todas as academias da poca, tinha os seus "membros correspondentes" (Paul Habicht, Michele Besso e Marcel Grossman). Este grupo de bomios, recmlicenciados e procura de emprego, constitui uma contra-cultura das mais profcuas da histria da cincia; pode comparar-se a Academia Olmpia com o grupo de discusso liderado por Freud, que na mesma poca se reunia em Viena. As discusses da Academia Olmpia decorriam centradas nas temticas cincia, filosofia e poltica, e eram sustentadas pelas idias de Marx e Mach. A discusso do Princpio de Mach que dizia que o conceito de inrcia dependia das massas em presena numa regio do espao poder ter constitudo o ponto de partida para os trabalhos sobre relatividade que viriam a ser desenvolvidos por Einstein. Embora tenha discutido com os colegas os primeiros passos da relatividade, muito mais que o interesse cientfico, estava em jogo um conflito de geraes e uma motivao scio-poltica muito prxima dos ideais marxistas, pelo que Adler estava por ali para fornecer o suporte terico! Tal como em tantos grupos, tambm aqui as simpatias pessoais foram elementos-chave para a fermentao das idias, idiossincrasias e perfis psicolgicos. Adler viria a ter um papel chave, no s na definio ideolgica de Albert, mas sobretudo na sua capacidade de mover influncias que viriam a permitir a Einstein singrar numa carreira acadmica, o que, de outro modo, independentemente do seu mrito, nunca viria a acontecer.

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Ernst Mach (1838-1916)

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6. Einstein e Mileva Maric

Mileva Maric.

Para entender a relao de Einstein com Mileva necessrio aceitar a premissa de que Mileva Maric no era uma cientista brilhante. Era realmente uma mulher cuja capacidade intelectual se destacava relativamente s mulheres da sua poca, mas da a ser brilhante, vai uma grande diferena. A idia de que ela poderia ter colaborado na elaborao da teoria da relatividade surgiu logo depois da descoberta, em 1986, de um conjunto de cartas de Einstein, no perodo em que este tentava conquist-la. Algumas dessas cartas referiam, quando Einstein falava nos estudos, o "nosso trabalho". A celeuma serviu para alimentar os meios de comunicao social e algumas revistas especializadas da poca, mas o equvoco foi pouco tempo depois clarificado. Einstein e Mileva conheceram-se em 1896, quando ambos ingressaram no ETH, juntamente com Marcel Grossman, Louis Kollross, Jakob Ehrat e outros seis calouros. Concluram o curso no primeiro semestre de 1900, mas ela chumbou, por duas vezes, nos exames para a obteno do diploma de professor secundrio. Durante a segunda tentativa, em Julho de 1901, ela estava com uma gravidez de trs meses (Lieserl, a filha de Einstein cujo destino desconhecido).

Einstein e Mileva Maric ainda no ETH.

Deprimida, retorna casa paterna e abandona o projeto de obteno do diploma do ETH.

17 Einstein e Mileva casam-se em Janeiro de 1903. Em Maio de 1904 nasce o primognito, Hans Albert. A partir de 1905, medida que o reconhecimento do trabalho de Einstein vai aumentando, este vai tendo cada vez menos tempo para dedicar famlia. J em 1909, Mileva escreve para uma amiga em que declara que a fama de Einstein no lhe deixa tempo para a famlia. O segundo filho, Eduard, nasce em Julho de 1910, quando so evidentes os sinais de desgaste do casamento. Aos poucos, Mileva torna-se cada vez mais taciturna e descuidada com a aparncia. O sonho de amor estava a chegar ao final e a gota de gua foi a transferncia para Berlim, em 1914, quando supostamente Einstein escreve uma espcie de memorando dirigido a Mileva, no qual estabelece condies incrveis para continuarem juntos. Mileva e os dois filhos regressam a Zurique.

Einstein com Mileva e Hans Albert.

Mileva Maric e os filhos de Einstein.

Einstein leva os trs at a estao ferroviria, mas alegadamente ter chorado durante todo o caminho de regresso a casa (Pais, 1994, p.18). A partida de Mileva e dos filhos libertou Einstein para o trabalho, mas foi com uma grande dificuldade que ele suportou a separao dos filhos.

18 Ao contrrio do que se dizia na poca, Einstein no se despojou da famlia. Manteve-se sempre informado das suas necessidades e do crescimento dos filhos atravs do seu grande amigo, Michele Besso, professor no ETH (Speziali,1979). Em Dezembro de 1915 informa a famlia atravs de Besso da sua inteno de ir at Zurique para se encontrar com os filhos, mas o constante encerramento da fronteira da Alemanha com a Sua, por causa da primeira guerra mundial, impede a viagem. Em Maio de 1916 fica muito contente pelo fato de o amigo proporcionar momentos de diverso aos seus filhos. A correspondncia prossegue, alternando discusses cientficas com notcias familiares. Nas cartas de 1916, mostra-se bastante preocupado com o estado de sade de Mileva, que sofre de uma infeco cerebral. Resolve, momentaneamente, no incomod-la com a questo do divrcio, que afinal ser concedido em 1919. No final, a relao de Einstein e Mileva, que viveram quase uma dcada de grande paixo, teve um final to trgico como vulgar. Embora s tenha formalizado o divrcio em 1919, a Setembro de 1917 Einstein muda-se para a casa da sua prima, Elsa Lwenthal, com quem vive at sua morte, em 20 de Dezembro de 1936. Vivo aos 57 anos, Einstein permanece nesta condio o resto da sua vida, i.e., at 18 de Abril de 1955.

Einstein e Elsa.

A sua vida conjugal com Elsa foi conturbada no apenas pelo fracasso do primeiro casamento, mas tambm pela sade debilitada de Mileva e do filho Eduard. Mileva, numa constante crise de melancolia, morreu em Zurique, em 1948. Eduard, que herdou do pai os traos faciais e os talentos musicais, herdou da me a tendncia para a melancolia. Escreveu poesias. Estudou medicina e queria ser psiquiatra. Muito cedo Einstein reconheceu indcios de demncia no filho, que veio a falecer no Hospital Psiquitrico Burgholz, Zurique, em 1965.

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7. Procura do Primeiro Emprego

O jovem Einstein em busca do seu primeiro emprego.

Nas cartas que troca em 1900, percebe-se o desespero de Einstein na busca de emprego. Quando conclui o curso, em Agosto de 1900, tem esperana de ocupar o cargo de assistente do professor Hurwitz (Renn e Schulmann, 1949, p.65). Sendo o nico fsico do curso desse ano (para alm de Mileva que chumbaria) tinha grandes esperanas de conseguir o lugar. Descobriu mais tarde que perdeu o emprego por influncia do seu ex-orientador, H.F. Weber (Renn e Schulmann, 1949, p. 68). Esta a primeira de uma srie de manifestaes de m vontade dos seus exprofessores. Tenta, em vo, empregos de assistente nas Universidades de Gttingen e de Leipzig. Alis, o cargo de assistente na Universidade de Gttingen dificilmente seria ocupado por Einstein, pois exigia o doutoramento. No entanto, na mesma universidade havia outro cargo que no exigia o doutoramento, mas este foi entregue a Johannes Stark, que veio a se transformar num proeminente nazi e ferrenho anti-semita. Enviou cartas a todas as universidades alems, italianas e suas e sistematicamente no era aceite. Acabou por concluir que era por apresentar Weber como referncia e as suas cartas de referncia serem sempre negativas, pelo que deixou de apresent-lo como referncia. Durante algum tempo Einstein trabalhou na Universidade de Zurique, para tentar obter um doutoramento, sob a orientao de Alfred Kleiner. Comeou por propor-lhe como tema a relatividade, mas como ningum percebeu o que queria dizer o tema foi chumbado. Virou-se ento para a capilaridade. Props um artigo Annalen der Physik e ficou radiante quando o aceitaram (Parker, 2002, p.20).

20 Logo aps ter recebido cpias da publicao do artigo, certo da qualidade do mesmo, enviou-o a Ostwald que era um especialista de capilaridade mundialmente conhecido. Nunca recebeu resposta. O pai ficou to impressionado com a sua tristeza que escreveu pessoalmente a Ostwald (Hoffmann, 1972, p.77):"Comeo por dizer-lhe que o meu filho Albert tem 22 anos, que estudou na Escola Politcnica de Zurique durante 4 anos, e que passou nos exames finais de Fsica e Matemtica com grande xito no Vero passado. Desde ento tem tentado, sem sucesso, obter um lugar como assistente... O meu filho sente-se muito infeliz por no ter atualmente qualquer cargo e a idia de que a sua carreira se afastou do percurso desejado, e de que j est fora do seu alcance torna-se mais fixa a cada dia que passa (...)"

A carta acabava implorando um lugar para o filho, mas tal como a de Albert, tambm nunca receberia resposta. Albert mencionara os seus problemas a Marcel Grossman que falou com o seu pai, que por sua vez falou com um bom amigo, Friedrich Haller, o diretor do registro de patentes de Berna. Como ia abrir uma vaga, apesar de Albert no ser engenheiro, foi encorajado a candidatar-se. Apesar de acreditar ter conseguido o emprego a vaga apenas seria preenchida passado alguns meses pelo que Einstein tinha necessidade de arranjar um emprego temporrio que lhe permitisse subsistir. Durante o perodo seguinte Mileva fica grvida de Hans Albert e acaba por ter que ir para a Iugoslvia para casa dos pais ter o filho, dado que no tm condies para se casar nesta altura. Acabou por ir para a pequena cidade de Winterthur, substituindo por trs meses um professor que se encontrava a cumprir servio militar. Depois ainda antes de assumir as funes em Berna arranjou outro emprego em Schlaffhausen, no Instituto do Dr. Neusch para dar apoio escolar a Matemtica a um aluno. Einstein permanecia em casa do Dr. Neusch e o fato de este ser um militarista autoritrio fez com que Einstein acabasse por se desentender com ele e ser despedido (Parker, 2002, p.22). Apresentou uma tese de doutoramento sobre capilaridade na Universidade de Zurique mas esta no foi aceite. Finalmente foi chamado para uma entrevista com o Dr. Haller e alguns dias mais tarde contratado como Tcnico Especializado de 3 Classe, com um salrio de 3500 francos anuais (Parker, 2002, p.23). O dia 23 de Junho de 1902, dia em que entrou como funcionrio para a seco de patentes de Berna, foi provavelmente o dia mais importante da vida profissional de Albert Einstein. Por um lado, foi o seu primeiro emprego srio. Por outro, foi a tranqilidade da seco de patentes de Berna que lhe permitiu o tempo para desenvolver os quatro trabalhos que fariam, em 1905, a viragem da sua carreira como cientista.

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Einstein na seco de patentes de Berna.

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8. 1905: Annus MirabilisEinstein teve contribuies importantes em diversas reas da fsica. O seu primeiro artigo cientfico, como j referimos, foi publicado em 1901, na Annalen der Physik, sobre as "conseqncias do efeito da capilaridade", uma problemtica da rea da termodinmica. Continua nessa linha de trabalho at 1905, publicando dois artigos em 1902, um em 1903 e outro em 1904, todos na Annalen der Physik. Depois vm os magnficos trabalhos de 1905, para muitos, o annus mirabilis da sua vida cientfica. Antes de apresentarmos alguns dos trabalhos elaborados por Albert Einstein em 1905, interessante estabelecermos o panorama da fsica no final do sculo XIX e incio do sculo XX. Aquilo que hoje se denomina fsica moderna surge com algumas experincias cujos resultados no puderam ser explicados nem pela mecnica newtoniana, nem pela teoria eletromagntica de Maxwell. Vrias das experincias que propiciaram a ruptura com o que hoje se denomina fsica clssica comearam por ser realizadas nos estudos que Faraday realizou, por volta de 1830, sobre descargas eltricas em gases rarefeitos.

Einstein no seu auge intelectual

No entanto, alguns dos fenmenos inexplicveis luz da Fsica Clssica s foram observados depois de 1870. Alguns exemplos: o efeito fotoeltrico foi descoberto por Hertz em 1887; as riscas espectrais do tomo de hidrognio comearam a ser observadas por Balmer em 1885; os raios X foram descobertos por Rntgen em 1895; Becquerel observa, em 1896, fenmenos que resultaram na descoberta da radioatividade; em 1897 Pierre e Marie Curie descobrem o elemento radioativo rdio. No entanto, alguns dos fenmenos inexplicveis luz da Fsica Clssica s foram observados depois de 1870. Alguns exemplos: o efeito fotoeltrico foi descoberto por Hertz em 1887; as riscas espectrais do tomo de hidrognio comearam a ser observadas por Balmer em 1885; os raios X foram descobertos por Rntgen em 1895; Becquerel observa, em 1896, fenmenos que resultaram na descoberta da radioatividade; em 1897 Pierre e Marie Curie descobrem o elemento radioativo rdio. Apesar destes novos dados, em funo do sucesso das explicaes cientficas proporcionadas pela Fsica Clssica, em 1900, alguns fsicos pensavam que a Fsica enquanto explicao dos fenmenos do Universo, estava praticamente completa.

23 Lord Kelvin - o cientista que lanou essa idia - recomendou aos jovens que no seguissem Fsica, pois faltavam apenas desenvolver alguns detalhes pouco interessantes, como o refinamento de medidas de micro e macroescala e a resoluo de alguns problemas secundrios. Kelvin mencionou, no entanto, que existiam "duas pequenas nuvens" no horizonte da fsica: os resultados da experincia de Michelson-Morley (em que se verificou que a velocidade da luz era invarivel) e a dificuldade em explicar a distribuio de energia na radiao de um corpo aquecido. Na experincia de Michelson-Morley assumia-se como pressuposto que se uma estrela se estivesse a afastar da Terra a luz chegaria a ns com velocidade c-v e se se estivesse a aproximar da Terra chegaria a ns com velocidade c+v. No entanto, verificou-se que quer numa situao, quer na outra a velocidade da luz era a mesma.

Na radiao emitida pelos corpos no havia uma explicao para a forma da curva de Planck emitida por um corpo negro (um corpo negro seria um corpo que no refletisse qualquer radiao (ou que absorvesse toda a radiao que sobre ele incide), isto , que apenas radiasse a radiao por si emitida. Verificava-se que de fato corpos aquecidos e estrelas emitiam com uma curva de luz caracterstica, que com o aumento da temperatura passava do vermelho para cor-de-laranja, para o amarelo, para o branco e finalmente, a temperaturas elevadssimas para o azul. A emisso era descrita pela expresso

em que c a velocidade da luz no vazio, h a constante de Planck e k a constante de Boltzmann. No havia uma possibilidade determinista de descrever, tomo a tomo, a curva observada. Era necessria uma funo estatstica.

24 Curva de corpo negro a 10,000 K (o corpo seria branco pois emite todas as freqncias visveis mais ou menos com a mesma intensidade).

Foram essas duas "pequenas nuvens", no entanto, que provocaram o nascimento de duas teorias que revolucionaram a Fsica no sculo XX: a teoria da relatividade e a teoria quntica. A viso otimista de Lord Kelvin, compartilhada por muitos fsicos da poca, no levava em conta que existiam, na realidade, vrios problemas na fsica do final do sculo XIX. A maior parte dos fsicos analisava apenas os sucessos, e nunca as dificuldades. No se apercebiam da existncia de um grande nmero de fenmenos inexplicados e dos problemas tericos e conceptuais associados. Por volta de 1900, o professor da Universidade de Berlim, Max Planck, prope, na seqncia de uma srie de trabalhos, o modelo de absoro e emisso discreta de radiao, introduzindo uma constante universal, hoje denominada constante de Planck. Em 1905, o annus mirabilis, Einstein utiliza a teoria de Planck para explicar o efeito fotoeltrico. Um fato pouco conhecido do grande pblico que Einstein, embora seja conhecido pela maioria da populao como o pai da teoria da relatividade, recebeu o Prmio Nobel especialmente pela explicao do efeito fotoeltrico. Esse trabalho sobre o qual escreveu o primeiro artigo do ano e foi publicado com o ttulo "ber einen die Erzeugung und Umwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Standpunkt" ("Sobre um ponto de vista heurstico respeitante gerao e transformao da luz"). Dos cinco, este foi o nico considerado verdadeiramente revolucionrio pelo prprio Einstein. Em carta ao amigo Conrad Habicht, Einstein comenta:" (...) O artigo trata da radiao e das propriedades energticas da luz e muito revolucionrio, como voc ver (...)" (Stachel, p. 5).

25 Neste artigo Einstein formula a lei do efeito fotoeltrico, que para um feixe luminoso vem:

Nesta lei Einstein define a proporcionalidade entre a energia do fton (partcula que transporta a radiao eletromagntica) e a sua freqncia atravs da constante de Planck (h) sendo n a quantidade de ftons do feixe. A lei permite definir o quantum de energia ( ) para cada fton associado sua freqncia. Em vrios aspectos este trabalho tem um lugar de destaque na histria da fsica. Em primeiro lugar, retoma a interpretao corpuscular da luz, uma idia defendida por Isaac Newton e que fora abandonada depois de, em 1801, ter sido verificado por Thomas Young (1773-1829) que a luz sofria difrao e interferncia. H algo de irnico na descoberta da natureza corpuscular do eltron. O triunfo da teoria ondulatria da luz atingiu o seu auge com o estabelecimento das equaes de Maxwell, em 1861, de acordo com as quais a luz era apresentada como ondas eletromagnticas. A existncia das ondas eletromagnticas foi comprovada em 1887 atravs de experincias realizados por Heinrich Hertz. Ao mesmo tempo que gerou ondas de rdio (ondas "hertzianas"), Hertz observou que a incidncia de luz sobre um objeto metlico provocava uma corrente eltrica; estava descoberto o efeito fotoeltrico!

Dados sobre o efeito fotoeltrico em tomos de sdio obtidos por Milikan (adaptao do grfico original). O efeito carecia de uma freqncia mnima de radiao incidente e que se verificou pela expresso corresponder energia de ionizao do tomo em causa. A partir dessa freqncia quanto maior a freqncia maior a energia cintica dos ftons emitidos e quanto maior a intensidade do feixe maior o nmero de fotoeltrons produzidos. O fato da energia estar associada freqncia conferia ao fton caractersticas ondulatrias e o fato do nmero de fotoeltrons produzidos estar associado intensidade do feixe (nmero de ftons) conferia-lhe um carter corpuscular. E era este o aspecto absolutamente extraordinrio do artigo de Einstein: a luz no tinha uma natureza nica, apenas podendo ser explicada atravs de uma dualidade simultnea onda-partcula. At data, nunca nada tinha sido aceite como podendo ter simultaneamente duas naturezas; era algo que qualquer fsico clssico rejeitaria partida!

26 Hoje, a aplicao do efeito fotoeltrico permite-nos, atravs do aproveitamento dos fotoeltrons para produzir corrente eltrica, o fabrico de painis solares e dos mecanismos que mantm as portas dos elevadores abertas quando algum atravessa um feixe de luz entre as portas, por exemplo.

Central fotovoltaica

Tambm nesse ano Einstein demonstra a existncia do tomo, uma questo controversa sobre a qual se debruava h alguns anos. Por mais estranho que hoje parea, existiam poca diversos cientistas, nomeadamente Ernst Mach e Friedrich Ostwald, que no acreditavam na existncia do tomo. Einstein achou que estava na altura de provar de uma vez por todas se o tomo existia ou no. Sabia que o teria de fazer por via terica e isso seria um bom tema para a sua tese de doutoramento (Parker, 2002, p.25). O seu segundo artigo de 1905, "Eine neue Bestimmung der Molekldimensionen" ("Sobre uma nova determinao das dimenses moleculares"), foi aceite como tese de doutoramento na Universidade de Zurique. Nas palavras do prprio Einstein, o artigo tratava da "determinao do tamanho exato de tomos a partir da difuso e da viscosidade em solues diludas de substncias neutras" (Stachel, p. 5).

O movimento browniano o movimento aparentemente aleatrio que fazem as pequenas partculas numa suspenso.

O terceiro artigo de 1905, "ber die von der molekulartheoretischen Theorie der Wrme geforderte Bewegung von in ruhenden Flssigkeiten suspendierten Teilchen" ("Sobre o movimento de partculas suspensas em fluidos em repouso, como postulado pela teoria molecular do calor"), trata do movimento Browniano, descrito pela primeira vez em 1828, pelo botnico Robert Brown ao observar como o plen de diversas plantas se dispersava pela gua na forma de pequenas partculas, as quais apresentavam um movimento aparentemente aleatrio (Einstein, 1956).

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O quarto artigo de 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Krper" ("Sobre a eletrodinmica dos corpos em movimento") era, segundo Einstein (Stachel, p. 5), "apenas um esboo grosseiro" sobre a eletrodinmica dos corpos em movimento, usando uma alterao da teoria do espao-tempo postulando a invariabilidade da luz independentemente do referencial escolhido. Este "esboo" constitui o primeiro trabalho sobre a teoria da relatividade restrita. No quinto artigo, "Ist die Trgheit eines Krpers von seinem Energieinhalt abhngig?" ("A inrcia de um corpo depende da sua energia?") Einstein prope a famosa equao E=mc2. Numa carta enviada a Conrad Habicht, Einstein comenta: "Ocorreu-me mais uma conseqncia do artigo sobre a eletrodinmica (dos corpos em movimento). O princpio da relatividade, conjugado com as equaes de Maxwell, requer que a massa seja uma medida direta da energia contida num corpo; a luz transporta massa com ela." Einstein conclui que a hiptese poderia ser testada com corpos nos quais o "contedo energtico muito varivel como, por exemplo, os sais de rdio" (Pais, 1995, p. 170). No entanto, Einstein mostra que no est completamente seguro das suas ilaes: "O argumento divertido e sedutor, mas tanto quanto sei, o Senhor pode estar divertido com tudo isto e a pregar-me uma partida" (Stachel, p. 5). Sabemos hoje que Einstein estava certo, e a converso massa-energia a base da tecnologia nuclear que usada desde as centrais nucleares, radiao usada na descontaminao dos alimentos que so expostos no supermercado, radioterapia, entre muitas outras aplicaes de uso quotidiano.

As centrais nucleares e muitas das tecnologias nucleares utilizam energia mssica libertada em reaes nucleares.

Alm do inegvel valor cientfico destes trabalhos, h um interessante contexto de natureza psico-social na elaborao dos mesmos. Trata-se da mais refinada e autnoma produo intelectual, e foi realizada por um tcnico do Departamento de Patentes de Berna, sem ttulo de doutor e rejeitado pela comunidade acadmica.

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9. ReconhecimentoA partir de 1905 Einstein inicia uma frentica produtividade, com uma mdia superior a 5 artigos por ano. Esta mdia diminuiu consideravelmente depois de ganhar o Prmio Nobel, em 1921. Em 1908, sensibilizado com a situao do amigo, Adler escreve ao pai:"(...) h um homem chamado Einstein que estudou ao mesmo tempo que eu, e seguiu os mesmos cursos que eu segui. A nossa evoluo foi bastante semelhante (...); ningum se sensibiliza com suas necessidades, ele passou fome durante um certo tempo e durante seus anos de estudos foi tratado com certo desprezo por seus professores da Escola Politcnica; a biblioteca lhe foi fechada, etc., ele no sabia como devia se comportar com as outras pessoas. Finalmente, ele conseguiu um emprego no Departamento de Patentes de Berna e continuou a trabalhar em fsica terica, a despeito de todas essas infelicidades. (...) um escndalo, no apenas aqui, mas tambm na Alemanha, o fato de que um homem desta qualidade trabalhe no departamento de patentes" (Feuer, 1978, p. 39).

Um pouco depois dessa carta Einstein admitido como privadozent na Universidade de Berna. Adler demonstraria a sua fidelidade ao amigo em 1909. Quando surgiu uma vaga para Professor Assistente na Universidade de Zurique, um conselheiro, correligionrio poltico de Adler (cujo pai ocupava cargo importante no partido socialista) sugeriu o seu nome para a vaga aberta. Ao recusar o cargo, ele declarou perante o conselheiro:"Sendo possvel ter um homem como Einstein na nossa Universidade, um absurdo nomear-me. No se pode comparar minha habilidade de fsico com a de Albert Einstein. um homem que pode elevar o nvel geral da Universidade. No percam esta ocasio". (Levy, 1980, p. 57).

A 7 de Maio de 1909, j famoso, Einstein obtm seu primeiro emprego universitrio permanente: Professor Assistente de Fsica Terica da Universidade de Zurique. Em menos de cinco anos, o respeito adquirido pela importncia da sua produo intelectual fez com que passasse de jovem marginalizado pela intelligentsia, a um intelectual disputado para proferir conferncias em eventos de prestgio e para trabalhar nos centros de investigao mais famosos do mundo.

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Friedrich Adler.

Em 1909 recebe o primeiro doutoramento honoris causa, pela Universidade de Genebra, que foi seguido por dezenas nos anos seguintes. No mesmo ano nomeado Professor Assistente na Universidade de Zurique.

Einstein na poca em que recebe o Prmio Nobel da Fsica.

Em 1911 o imperador Francis Joseph assina um decreto nomeando Einstein Professor Catedrtico na Universidade Karl-Ferdinand, em Praga. Em 1912 transfere-se para a ETH. Em 1913, aos 34 anos, Einstein recebe, talvez, sua primeira grande consagrao. Planck visita-o em Zurique para fazer um convite irrecusvel: ser membro da Real Academia de Cincias da Prssia, e diretor do departamento de pesquisa do Instituto Kaiser Wilhelm em Berlim. Logo depois, em 1916, publica o artigo "Grundlage der allgemeinen Relativittstheorie" (Fundamentos da teoria da relatividade geral), e em 1921 laureado com o Prmio Nobel de fsica.

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10. O Eclipse de 1919Depois dos trabalhos publicados no annus mirabilis, a sua primeira contribuio verdadeiramente relevante apareceu num artigo de reviso (1907) intitulado: "ber das Relativittsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen" ("Sobre o princpio da relatividade e as concluses dele tiradas"). Neste artigo introduz as primeiras idias associadas teoria da relatividade geral, cuja verso final s viria a aparecer em 1915, como corolrio de diversos artigos publicados ao longo de oito anos. Feuer (1978, p. 100-109) argumenta que foram impulsos emotivos que conduziram Einstein at designao teoria da relatividade. Ele chama a ateno para o fato de que o escritor contemporneo preferido de Einstein era Thorstein Veblen, que tinha uma teoria sobre o relativismo histrico. Uma idia originria dos trabalhos de Karl Marx, e usada por Veblen, estabelece que as leis econmicas no so universalmente verdadeiras, mas so relativas a apenas a um determinado sistema social. Para reforar parcialmente o ponto de vista de Feuer, interessante observar que em artigo comemorativo ao septuagsimo aniversrio de Einstein, Sommerfeld (Shilpp, p. 99-105) destaca a m escolha do nome teoria da relatividade, chamando a ateno para o fato de que no primeiro trabalho de Einstein, "Sobre a Eletrodinmica dos Corpos em Movimento", o conceito central a independncia das leis naturais do ponto de vista do observador, e no a percepo relativa de comprimento e durao. Em 1928, o prprio Einstein viria a reconhecer que "princpio da covarincia" teria sido uma denominao mais apropriada que "teoria da relatividade". Ter Einstein sido influenciado na escola do nome pelo ambiente scio-cultural e o lokomotiv da sua gerao? Feuer tenta convencer-nos que sim. O carter emocional associado ao termo "relatividade" parece to forte que justifica a designao, ainda mais difcil de compreender, de "teoria da relatividade geral", em vez de "teoria geral da gravitao". Portanto, a teoria da relatividade geral trata de questes gravitacionais e cosmolgicas complexas, e teve uma enorme repercusso, tanto no meio cientfico, como no grande pblico, devido cobertura jornalstica que lhe foi dada. Einstein, num artigo de 1911 ("ber den Einflub der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes" - Sobre o efeito da gravidade na propagao da luz), previra que qualquer campo gravitacional deveria provocar a curvatura do espao, provocando por isso uma curvatura no trajeto da luz. Sendo um efeito de pequena intensidade e dependente da massa que deformava o espao-tempo, o efeito s poderia ser detectado com a observao de luz passando nas proximidades de um corpo muito massivo, como o Sol, nas nossas vizinhanas, ou uma galxia a distncias muito grandes.

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Carta em que explica a deflexo gravitacional da luz.

O percurso da totalidade do eclipse de 1919. As linhas verdes marcam as posies das estrelas usadas para a verificao da Teoria da Relatividade Geral.

O eclipse solar de 29 de Maio de 1919 foi escolhido pela comunidade cientfica para tentar demonstrar ou no a validade das ilaes de Einstein, pois nesse eclipse o Sol estaria em frente das Hades, um enxame contendo muitas estrelas de brilhantes e que se localiza na constelao de Touro. Foram organizadas duas expedies, uma a Prncipe (de S. Tom e Prncipe), em que viajaram Eddington e Cottingham e a outra a Sobral, no Cear, Brasil, em que viajaram Davidson e Crommelin. As exposies iam apetrechadas de telescpios, espectrmetros e outros instrumentos que permitissem efetuar registros com a maior preciso possvel.

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Einstein e Arthur Eddington.

Uma das expedies do eclipse.

Durante o eclipse os raios provenientes das estrelas nas bordas do Sol seriam dobrados, o que faria com que aparecessem numa posio angular 1.74 segundos de arco mais afastados do Sol que o normal. Esta deflexo era dupla da prevista pela teoria newtoniana clssica a partir da acelerao induzida no fton pelo campo gravtico solar. Em Prncipe uma trovoada condicionou as observaes, que apenas foram possveis aps o incio do eclipse tendo apenas sido obtidas duas placas fotogrficas boas com estrelas mas a observao feita no Norte do Brasil, aps um incio encoberto, teve excelentes condies para obter sete placas fotogrficas excelentes. Eddington analisou as placas de Prncipe e verificou que os desvios, quando comparados com imagens que havia feito das Hades meses antes com o mesmo telescpio, no eram exatamente iguais aos esperados porque as lentes usadas na observao produziram em muitas placas fotogrficas alguns desvios no esperados. No entanto, as duas placas davam um desvio mdio de 1.61 segundos de arco, um valor que no era rigorosamente igual ao esperado.

Placa fotogrfica do eclipse de 1919 obtida em Sobral.

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O grupo de Sobral demorou 5 meses a chegar pois levou quase dois meses a conseguir uma imagem das Hades longe do Sol e depois tiveram atrasos no regresso a Inglaterra (Parker, 2002, p.118). Quando chegaram Eddington apressou-se a ajud-los a revelar as chapas e a medir os desvios. O desvio mdio nestas placas era de 1.98 segundos de arco pelo que quando se fazia a mdia dos dois conjuntos o resultado dava 1.79 segundos de arco. Tendo em conta o erro experimental podia considerar-se que a previso de Einstein estava certa. A 6 de Novembro de 1919 realizou-se um encontro da Royal Society e da Royal Astronomical Society em Londres. Uma vez que iriam ser anunciados os resultados das expedies a expectativa era enorme. Muita tenso era devida ao fato de muitos membros das sociedades pensarem que era um embate entre o ingls Newton e o alemo Einstein. Na reunio, Sir Frank Dyson apresentou as dificuldades da expedio, tendo de seguida Eddington discutido os resultados de Prncipe e Crommelin os de Sobral. No final, J.J.Thomson, Prmio Nobel da Fsica pela descoberta do eltron, pronunciou a afirmao mais dramtica da noite (Folsing, 1987, p.444):"Em relao teoria da gravidade este o resultado mais importante que se obtm desde os dias de Newton. um dos maiores feitos do pensamento humano".

Embora todos tivessem conscincia da importncia do resultado, ningum percebia exatamente o que significava a Teoria da Relatividade Geral. Aceita-se (Folsing, 1987) que sada da reunio algum se ter dirigido a Eddington e dito:"Consta que s trs pessoas em todo o mundo compreendem a teoria de Einstein e que voc uma delas".

Como Eddington no respondeu o outro insistiu:"No seja modesto, Eddington!",

Eddington ter retorquido:"De modo nenhum. Estava a pensar quem seria o terceiro."

Quando Einstein soube dos resultados da expedio escreveu me dandolhe conhecimento:"Querida Me, Hoje, tenho boas notcias para si. H.A. Lorentz telegrafou-me a dizer que a expedio inglesa provou de fato que a luz desviada pelo Sol.(...)"

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Carta de Albert Einstein me.

Consta que um estudante a quem Einstein deu a ler o telegrama lhe ter perguntado (Vallentin, 1954, p.82):"O que teria feito se a teoria no fosse confirmada?"

Einstein respondeu:"Teria muita pena do Lorde, porque a teoria est correta".

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11. A Teoria Quntica e a SuperunificaoDepois da relatividade geral Einstein investe sem grande sucesso numa nova rea de trabalho. Trata-se da sua teoria do campo unificado, uma sntese da gravitao, do eletromagnetismo e da teoria quntica, cujo primeiro trabalho ("Beweis fr die Nichtexistenz eines berall regulren zentrisch symmetrischen Feldes natch der Feldtheorie von Kaluza" - Prova da no existncia de um campo central simtrico universalmente regular de acordo com a teoria de campo de Kaluza) foi realizado com J. Grommer e publicado em 1923 na Scripta Mathematica et Physica, da Universidade de Jerusalm.

Einstein fumando cachimbo.

Este trabalho vai ocup-lo o resto da vida, conjuntamente com a tentativa de encontrar uma alternativa teoria quntica. Antes necessrio compreender quais so as foras envolvidas na unificao. Existem quatro foras (ou interaes) fundamentais na natureza. As duas que esto presentes de forma visvel no nosso quotidiano so a interao gravitacional, associada atrao que ocorre entre quaisquer dois corpos e a interao eletromagntica, que ocorre entre quaisquer cargas, sejam elas macroscpicas ou microscpicas. Ao nvel subatmico definem-se ainda dois tipos de interaes fundamentais, a saber: a interao forte e a interao fraca. Fora gravitacional: A fora gravitacional uma fora sempre atrativa e que tem uma ao at ao infinito. Sabemos hoje que a ao da gravidade se propaga velocidade da luz. uma fora que depende da existncia de massas que gerem a fora. A fora gravitacional , de longe, a mais fraca de todas as interaes fundamentais; no entanto, sendo a de maior alcance a responsvel pela estabilidade dinmica de todo o Universo. ela a responsvel pelos movimentos de galxias, das estrelas nas galxias e por todos os planetas do sistema solar andarem em torno do Sol.

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tambm a responsvel pelo fato de quando damos um salto sermos atrados de volta para a Terra, o que tambm acontece a uma pedra quando a lanamos para o ar. A fora gravitacional mantm as duas galxias em rotao em torno uma da outra (cortesia NOAO). Fora eletromagntica: Esta o tipo de fora envolvida nos fenmenos eltricos e magnticos. O eletromagnetismo atua entre partculas eletricamente carregadas, como os eltrons e os quarks. o tipo de interao que ocorre quando friccionamos uma esferogrfica com um pano de l para apanhar pedaos pequenos de papel ou quando aproximamos dois ms um do outro. Nos fenmenos eltricos pode ser atrativa, entre partculas com cargas eltricas de sinais opostos, ou repulsiva, entre partculas com cargas eltricas de sinal idntico.

(a)(b) A fora eltrica repulsiva entre cargas com o mesmo sinal e (c) atrativa entre cargas de sinal contrrio

Na sua componente magntica pode ser atrativa, quando os plos de um m so diferentes, ou repulsiva, quando os plos de um m so iguais.

37 O estudo do eletromagnetismo foi desenvolvido inicialmente por James Clerk Maxwell (1831-1879) que unificou a eletricidade e o magnetismo e compreendeu que a luz era radiao eletromagntica, na seqncia de trabalho experimental realizado por Hans Christian Oersted (1770-1851) e Michael Faraday (1791-1867).

James Clerk Maxwell (1831-1879)

Hans Christian Oersted (1770-1851)

Michael Faraday (1791-1867)

Aceita-se hoje que as partculas de campo mediadoras das interaes eletromagnticas so ftons. A fora eletromagntica responsvel pela estrutura atmica ligando os eltrons ao ncleo para formar os tomos e ligando os tomos entre si nas molculas.

38 A fora eletromagntica explica as interaes de contacto, nomeadamente as foras de atrito, como sendo o resultado das repulses entre cargas do mesmo sinal da superfcie dos dois corpos em contacto. Explica ainda a fora muscular, a fora elstica e as tenses dos fios, pois estas foras estabelecem-se devido s interaes entre tomos e molculas. Interao Forte: A interao forte responsvel pela coeso dos quarks dentro de um prton ou nutron e dos prtons e nutrons dentro de um ncleo atmico. A partcula mediadora responsvel por esta interao o glon, que se prev teoricamente que tal como o fton no tenha massa. A interao forte a mais forte de todas as interaes sendo 1043 vezes mais forte que a fora gravitacional.

a)

b)

A fora forte mantm os quarks ligados no interior dos prtons e nutrons. Os quarks Up tm carga +2/3 e os quarks Down tm carga -1/3 o que explica a carga global de cada uma destas partculas. Manter unidas partculas de cargas iguais a distncias to pequenas requer uma fora extremamente forte. As foras fortes so aquelas responsveis pelos fenmenos que ocorrem a muito curtas distncias no interior do ncleo atmico, no sendo a sua presena detectada fora do raio do ncleo, pelo que o seu alcance ser de 10-15 m. A estabilidade nuclear est associada fora forte. tambm a ao residual da fora forte que mantm o ncleo unido evitando a desintegrao do mesmo, devido intensa repulso entre as cargas de sinal igual dos prtons. Se a fora forte no existisse, a matria que forma o Universo tal como o conhecemos tambm no existiria, pois no se formariam prtons e nutrons e seria impossvel a coexistncia dos prtons no ncleo. Interao Fraca: A interao fraca responsvel por fenmenos como a radioatividade (que a desintegrao de ncleos pesados como o urnio, o trio ou o actnio em ncleos mais leves como o chumbo + ncleos de hlio + eltrons + ftons) ou o decaimento Beta de um nutron para um prton + eltron (partcula b) + anti-neutrino ( e ). As partculas de campo que so mediadoras destas interaes so as partculas W+, W+ e Z0, que contrariamente aos ftons e glons so partculas com massa.

Decaimento b em que um nutron decai para um prton com libertao de um eltron (partcula b) e um anti-neutrino ( e ).

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uma fora que age sobre partculas com massa a distncias ainda mais pequenas que as da interao forte, sendo o seu alcance de 10 -18m . A sua intensidade 10-6 vezes a da fora forte. Hoje aceita-se que as foras eletromagnticas e as foras nucleares fracas so manifestaes diferentes de uma nica fora: a fora eletrofraca. A unificao destas foras por via terica levou atribuio do Prmio Nobel da Fsica, em 1979, aos fsicos Abdus Salam, Sheldon Glashow e Stephen Weinberg.

Abdus Salam (1926-1996)

Sheldon Glashow (1932- )

Stephen Weinberg (1933- )

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Carlo Rubia (1934- )

Simon Van Der Meer (1925- )

A demonstrao experimental da existncia das partculas portadoras W e Z0 foi feita em 1983 por Carlo Rubia e a sua equipa no CERN, e confirmaram que a sua massa era aquela que fora prevista teoricamente. O prmio Nobel de 1984 viria a ser entregue a Carlo Rubia e a Simon Van de Meer pelo seu brilhante trabalho experimental.

a)

b)

O CERN o laboratrio Europeu de fsica de partculas de alta energia, situado nas proximidades de Genebra. (a) Identificao da localizao do grande acelerador cuja circunferncia tem 27 km, vendo-se ao fundo o Monte Branco nos Alpes; (b) O detector Delphi usado nos estudos de colises eltron-postron no acelerador circular LEP. Hoje em dia tenta-se unificar esta fora com a interao forte, naquela que chamada a grande unificao.

41 Albert Einstein sonhava ainda mais longe; pensava que seria possvel a definio de uma nica grande fora capaz de explicar todas as interaes do universo, das interaes fortes s gravitacionais, naquilo que chamado a superunificao. Nestas teorias do todo a partcula da interao gravitacional seria o gravton, mas ainda no foi feita a demonstrao experimental da existncia desta partcula.

Albert Einstein (1879-1955).

Unificao das Inteiraes Fundamentais

Resumo Existem 4 tipos de interaes fundamentais: eletromagntica, gravitacional, fraca e forte. As caractersticas so apresentadas na tabela abaixo: Fora (ou interao fundamental) Forte Eletromagntica Fraca Gravtica+

Intensidade relativa+ 1043 1041 1037 1

Alcance da fora < 10-15 m Infinito < 10-18 m Infinito

Partcula de campo* Glon Fton W e Z0 Gravton

Os valores tabelados das intensidades relativas das foras no so absolutos, podendo, em particular para a fora nuclear fraca, encontrar-se valores diversos na bibliografia. No entanto, a relao de intensidades sempre a mesma. * Atualmente foi parcialmente abandonado o termo fora distncia, substitudo pelo termo campo. Cada partcula cria sua volta uma perturbao, o campo, que afeta outras partculas. Segundo a Teoria Quntica de Campos cada uma das foras fundamentais que existe na natureza mediada pela troca de uma partcula que chamada partcula de campo ou mediador.

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Einstein, 1948.

No final, decepcionado com sucessivos insucessos na tentativa demonstrao da superunificao, escreve, em 1954, ao amigo Michele Besso:

de

"Admito como perfeitamente plausvel que a fsica pode no estar fundamentada na noo de campo, isto , em elementos contnuos. Ento no restar nada da minha obra - incluindo a teoria da gravitao -, e tambm praticamente nada da fsica moderna" (Speziali, p.307).

Um ms antes da sua morte escreveu:"Parece duvidoso que uma teoria de campos possa explicar a estrutura corpuscular da matria e da radiao, como estando associada aos fenmenos qunticos. Muitos fsicos assumiro convictamente que no, porque crem que o problema quntico foi resolvido, em princpio, por outros meios. Ainda assim, acontea o que acontecer, resta-nos o consolador ensinamento de Lessing: a aspirao verdade mais preciosa do que sua posse garantida." (adaptado de Pais, 1995, p.556).

A ltima fotografia de Einstein tirada em 1955

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12. Einstein, o polticoDevido sua posio pacifista, no incio da Primeira Guerra Mundial, Einstein enfrentou represlias polticas, inicialmente verbais e que passaram posteriormente a atos de vandalismo. Em 12 de Fevereiro de 1920, alegando falta de lugares para acomodar todos os interessados, algumas pessoas provocaram distrbios durante uma aula de Einstein na Universidade de Berlim. Numa declarao imprensa Einstein afirmou que existia uma certa hostilidade dirigida contra ele; no era algo explicitamente antisemita, mas podia ser interpretado como tal (Pais, 1995, p. 375). Depois, em 24 de Agosto do mesmo ano, a recm-formada organizao cientfica Arbetsgemeinschaft deutscher Naturforscher, organizou uma reunio na maior sala de concertos de Berlim com o objetivo de criticar o contedo da teoria da relatividade e a alegada propaganda de mau gosto que seu autor fazia em torno dela. Trs dias depois Einstein comentou a reunio, dizendo que as reaes poderiam ter sido outras se ele fosse "um cidado alemo, com ou sem sustica, em vez de um judeu com convices liberais internacionais" (Pais, 1995, p. 375). Com a eleio de Hitler para o cargo de Chanceler, em Janeiro de 1933, a perseguio a Einstein ameaava atingir nveis insuportveis. Em visita a algumas instituies americanas (Esteve no Caltech de Dezembro de 1932 at Maro de 1933. Depois visitou, brevemente, a Universidade de Nova York e a Universidade de Chicago), Einstein deveria voltar para a Alemanha, mas foi desaconselhado por Paul Schwartz, cnsul alemo:"Se voc for para a Alemanha, Albert, vo arrast-lo pelas ruas pelos cabelos" (Brian, p.271).

Referindo-se a um discurso que Einstein fez aos pacifistas americanos, um editor de jornal em Berlim escreveu:" (...) esse enfatuado monte de vaidades ousou emitir um julgamento contra a Alemanha sem saber o que acontece por aqui - coisas que sero eternamente incompreensveis para um homem que, para ns, nunca foi alemo, e que se diz judeu e nada mais que judeu" (Brian, p.272).

Logo em seguida tropas de choque revistaram o apartamento de Einstein em Berlim, mas saram de mos vazias. Margot havia transferido, clandestinamente, todos os papis importantes para a Embaixada da Frana em Berlim. Tropas de choque (as S.A.) revistaram a casa de campo de Einstein, em Caputh (pequena aldeia perto de Berlim) em busca de armas e munio, pois tinham informaes de que ele dera permisso para militantes comunistas estocarem equipamento militar em sua propriedade. Nada foi encontrado, alm de uma faca de po! (Brian, p. 272). Tais acontecimentos haviam sido previstos por Einstein. De acordo com Abraham Pais (Pais, 1995, p.377), ao fechar a casa em Caputh ele teria dito a Elsa: "Dreh dich um. Du siehst's nie wieder" ("Olha em volta. No voltars a v-la").

44 Dos Estados Unidos Einstein foi para Anturpia, chegando no dia 28 de Maro de 1933. Logo depois fixou residncia em Le coq sur Mer, na costa belga. Juntaramse as filhas de Elsa, Ilse e Margot, a secretria Helen Dukas, e o assistente de Einstein, Walther Mayer. Em 9 de Setembro Einstein deixou o continente europeu para sempre; foi para a Inglaterra. Em 7 de Outubro embarca em Southampton, juntando-se a Elsa, Helen Dukas e Walther Mayer, que haviam embarcado em Anturpia. Dez dias depois estavam chegando a Nova York. Depois da quarentena foram conduzidos diretamente a Princeton, onde permaneceria, trabalhando no Instituto de Estudos Avanados, at a sua morte, em 18 de Abril de 1955. Einstein trabalharia em Princeton at sua morte. Esta foto foi tirada em 1937.

A sua presena nos Estados Unidos sempre teve grande repercusso pela sua histria anterior e pelo seu carisma, mas seu trabalho cientfico, durante o exlio americano, jamais causou o impacto dos trabalhos anteriores. Muitos dizem que Albert Einstein ter sido o pai da bomba atmica. Embora Einstein no fosse fsico nuclear e, por isso, no pudesse contribuir para a construo da bomba no projeto Manhattan, o funcionamento da bomba atmica tem por base a converso de massa em energia de acordo com a expresso E=mc2. Mas no por este motivo que o nome de Einstein surge associado bomba atmica. Entre as vrias atividades e manifestaes polticas, ganhou grande destaque suas cartas ao presidente Roosevelt, incentivando-o a apoiar o programa de fabricao de armas atmicas. Sabe-se todavia que a participao de Einstein foi apenas marginal. Einstein no tinha inicialmente qualquer vislumbre de querer desenvolver qualquer tecnologia associada energia nuclear ou sequer da sua possibilidade. De fato, a 14 de Maro de 1939, no dia em que completava sessenta anos, Einstein deu uma entrevista ao New York Times, na qual declarava no acreditar que a energia libertada no processo de fisso do ncleo atmico pudesse ser usada com qualquer finalidade prtica.

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Carta que Einstein escreveu ao presidente Roosevelt.

Mas em Julho desse mesmo ano, depois de ler os comentrios manuscritos de Leo Szilard e Eugene Wigner sobre a fisso nuclear, ter ficado convencido de que os alemes poderiam fabricar uma bomba nuclear. este o ponto de viragem. Ter dito: "nunca tinha pensado nisso". A 2 de Agosto, Einstein escreveu a famosa carta para o presidente Roosevelt, alertando-o para a possibilidade de fabrico de uma bomba nuclear. Aparentemente, esta carta no causou grande impacto no governo norte-americano, pois os recursos destinados investigao da fisso nuclear mantiveram-se insignificantes. Por sugesto de alguns cientistas, Einstein escreveu outra carta para Roosevelt, em 7 de Maro de 1940. Mais uma vez, o Presidente no foi significativamente influenciado, pois s decidiu iniciar o projeto Manhattan em Outubro de 1941. Para compreender inteiramente a posio de Albert Einstein, necessrio ter claramente presente que este desenvolveu ao longo da sua vida um forte instinto de proteo contra o anti-semitismo. Foi essa a fora motriz que determinou as suas aes que contriburam para o lanamento do projeto que culminou com o lanamento pelo B-52 Enola Gay da bomba Little Boy sobre Hiroshima no dia 6 de Agosto de 1945.

Little Boy

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B-52 Enola Gay.

Aps a derrota alem em 1944, Einstein enviou uma carta ao presidente Roosevelt solicitando que os ataques nucleares fossem suspensos imediatamente. Entretanto, o presidente Roosevelt viria a morreu subitamente em Abril de 1945 e Truman deu continuidade ao Projeto Manhattan.

Cogumelo atmico

A destruio em Hiroshima.

Quando, aps a largada das bombas de Hiroshima e Nagasaki, se apercebeu do poder destrutivo das mesmas e da destruio de inocentes civis que provocavam, lanou-se numa campanha pblica contra a bomba atmica. Nessa campanha ficou clebre a fotografia de Einstein com a lngua de fora (Hoffmann, 1972). O Japo estava enfraquecido e a popularidade do presidente aumentava com a perspectiva do fim da guerra e pela desforra por Pearl Harbor. Einstein tentou persuadir os media e o povo americano, no sentido de que a populao enviasse cartas ao presidente pedindo o fim dos ataques nucleares. Mas a populao e os media americanos estavam entusiasmados com os discursos dos militares sobre o fim da guerra, e com a forma como os mritos eram atribudos nova e poderosa arma desenvolvida pelo projeto Manhattan.

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A fotografia foi tirada durante uma entrevista que Einstein dava imprensa a fim de divulgar sua campanha contra o uso da energia nuclear para fins militares. Um dos reprteres ter perguntado: "O Presidente dos Estados Unidos nos oferece a paz em troca do uso da bomba; o que tem o senhor a oferecer populao americana em troca da paz?". Foi ento que Einstein, mostrando a lngua ao reprter e ao fotgrafo, respondeu: "Ofereo-vos a lngua, para que passem os selos!".

"Ofereo-vos a lngua para que passem os selos."

Nos ltimos anos da sua vida ele teria dito (Pais, 1995, p.539):"Se soubesse que os alemes no seriam bem sucedidos na produo da bomba atmica, no teria levantado um dedo".

Uma semana antes da sua morte, Einstein enviou a sua ltima carta que foi endereada a Bertrand Russel. Nela, concordava que o seu nome fosse includo num manifesto para que todas as naes que abandonassem a corrida s armas nucleares.

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