290 Zenbakia 2005-02-25 / 2005-03-04

Gaiak

Z Albet Einstein.

(Argazkia:www.imagetogcode.com)

ientzia unibertsalarentzat miresgarria izan zen urte baten mendeurrenaren atarian gaude: 1905. Oraindik Max Planck-ek (1900) quanta iraultzaileen inguruan formulaturiko hipotesien oihartzuna nabaria zen. 1905. urtea, hirugarren mailako peritu batek, Suitzatik, Bernako Patenteen bulegotik, Alemaniako aldizkari ospetsuenera (Annalen der Physik) artikuluak bidaltzen zituen bertan argitaratzeko. Albert Einstein zen, 1879-an jaioa Alemaniako Ulm herrian. Bost lan izan ziren, John Stachel fisikari eta historialariak esan bezala, fisikaren aurpegia aldatu zutenak. Hauetako bakar bat nahikoa izango zen bere garaiko fisikari ospetsu bezala kontsakratzeko. Denak kontuan hartuta ordea, gailur unibertsalean kokatzen dute, Arkimedes eta Newtonekin. Albert Fösing, bere biografoaren arabera, “never before and never since has a single person enriched science by so much in such short time as Einstein did in his annus mirabilis”. (Einsteinek annus mirabilis –ean egin zuena, zientzia hainbeste eta hain denbora gutxian aberastea, ez zuen sekula pertsona bakar batek inoiz egin ordura arte eta ezta harrezkero ere). 1905-EKO BOST LANAK

Lan guzti hauetan lehenengoak, “Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” zuen izenburutzat. (“Ikuspegi heuristiko batetik, argiaren ekoizpen eta transformazioari buruz”)1. Bertan, Einsteinek, efektu fotoelektrikoaren azalpen bat eman zuen, argiaren izaera korpuskularra erabiliaz. Fisika kuantikoaren genesian oinarrikoa den lan bat da honako hau, oso iraultzailea egilearen hitzetan. Eremu jarraituetan oinarrituriko argia igorri eta transformatzeko Maxwell-en teoria elektromagnetikoa zalantzan jarri zuen eta argi energia modu diskretu batean erabili zuen, argi kuantu edo korpuskulu zatiezinak proposatuaz. “For his services to Theorical Physics, and especially for his discovery of law of the photoelectric effect”, 1921-ean Nobel saria eman zioten.

Bigarrena “Über die von der molekularkinetischen Theori der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” izan zen. (“Beroaren teoria zinetiko-molekularrak exijituta, pausagunean dauden likidoetan esekita dauden partikula txikiei buruz”)2. Lan honetan, Einsteinek, esekita dauden partikulen mugimendu irregularrek sortzen dituzten fluktuazio estatistikoek, termodinamika klasikoaren bigarren legea hausten dutela ohartu zen eta horrela teoria hauen mugak agerian utzi zituen. Urte horretan argitaratu zuen bosgarren lanarekin batera “Zur Theorie der Brownschen Bewegung”, (“Mugimendu browniarraren teoriari buruz”)3, Einsteinek mugimendu browniarraren oinarriak ezarri zituen (Robert Brown-ek 1927-an uretan esekitako polen aleak aztertzen behatutako fenomenoa). Fluidoen molekulek jasaten duten, esekita dauden partikulen bonbardaketaren ondorioa azaltzeko, esperimentaki, bataz besteko desplazamendua kontuan hartzeko eta abiadura alde batetara uzteko proposamen egin zuen. Lan hauek Jean Perrin frantsesari, Avogadroren zenbakiaren kalkulu berriak egiteko bidea ireki zioten, baita esperimentalki atomoen neurriak kalkulatzeko aukera ere. Gainera, atomoa eta molekuletan sinesten ez zutenen ideiak betirako uxatu ziren.

Hirugarren lana “Zur Eletrodynamik Bewegter Körper” (“Mugimenduan dauden gorputzen elektrodinamikari buruz”) izan zen, laugarren lanarekin batera “Ist der Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?” (“Gorputz baten inertziak, ba al du bere energiarekiko menpekotasunik?”) egun erlatibitatearen teoria berezia bezala ezagutzen duguna osatzen dute. Erlatibitate bereziaren teoria hau bi printzipiotan oinarritzen da: erlatibitatearen printzipioa (fisikak berdina izan behar du erreferentzia sistema inertzial guztietan) eta argiaren abiaduraren balio konstantearen printzipioa (argiaren abiadura isotropoa da eta magnitude berdina du erreferentzia sistema inertzial guztietan). Teoria honekin, Lorentz-en erlatibitatearen printzipioa eta Maxwell-en elektrodinamikaren artean zegoen itxurazko gatazka konpondu zuen, non erreferentzia sistema batzuk abantailak zituzten. Guzti honek, aldiberekotasuna eta argiaren eterra baztertzea exijitu zuen. A.E. gazteak, argi eta garbi, logikaren indar gogorrarekin, bertan behera utzi zituen orduan ezagunak ziren fisikaren oinarriak, espazio-denbora berrietan oinarrituriko eskemak eraikitzeko, non espazioak eta denborak bere balio absolutuak galtzen dituzten. Halabeharrez, erlatibitatearen printzipioa eta argiaren abiaduraren balio konstantearen printzipioen ondorioz, bere laugarren lanean masa eta energiaren arteko baliokidetasunera iritsi zen. Formula famatu honetan laburtzen da E = m.c2, nahiz eta berak orduan “gorputzaren masaren aldaketa L/v2” zela esan zuen, non L gorputzak igorritako erradiazio elektromagnetiko den eta v argiaren abiadura diren. Irrati gelak erabiltzea proposatzen zuen teoria honen baliotasuna frogatzeko. Garai hartan, egileak ez zuen formula xume honek bere erraietan gordetzen zuen botere neurrigabea ezagutzen, urte batzuk beranduago, kontrolik gabeko erreakzio nuklearren bidez kanporatua izango zena alegia. ERLATIBITATEAREN GAILURRA Albert Einstein. (Argazkia:www.asst.ch)

Einsteinek, Planck-ek bezala, lege naturalen printzipio nagusiak maitatu zituen. Aipatutako bi printzipioetaz gain, urte batzuk geroago, Einsteinek baliokidetasun printzipioa (Eremu grabitatorio bat eta erreferentzia sistema baten azelerazio bat bereiztu ezinak direla) enuntziatu zuen, hau oinarritzat harturik erlatibitate orokorraren teoria eraiki zuen. Bere originaltasuna eta edertasuna kontuan harturik garai guztietako pentsamendu zientifikoaren maila goreneko lana da. 1907-an hasi eta funtsean 1915-ean bukatu zuen. Grabitateari leku bat egin nahian, espazio-denbora absolutuari uko egiteko beharrarekin, berau geometrizatu zuen eta Newtonen grabitazioaren teoriari lekua irabazi zion. Urte asko beranduago, bere nota autobiografikoetan, Newtoni barkamena eskatu zion, bera bezalako jenio bati bakarrik zegokion tamaina horretako atrebentziagatik.

Grekoek eta Newtonek bezala, Einsteinek zeruen aldaketa ezean sinetsi zuen. Hori dela eta eremu grabitatorioaren ekuazioetan berez ateratzen ez zitzaion gai bat (kosmologikoa) sartzera behartua sentitu zen. Gai honek, erakarpen grabitatorioaren kontra egiten duen aldarapena simulatzen du eta kolapsoa ekidin ustezko unibertso estatiko batean. Unibertsoaren espantsioa deskubritu zenean (Hubble, 1929), Einstein gai hau gehitzeaz damutu zen, bere “bizitzako oker handiena” bezala onartuaz. Ironikoki, badirudi azken aldian berriro ere bogan jartzen ari dela aipatu konstante kosmologikoa, unibertsoaren espantsioan behatzen den azelerazioaren esplikazio sinple gisa.

Alperrik pasa zituen Einsteinek bere azken urteak grabitatea eta elektromagnetismoaren bateratzearen bila. Beste indarrak (ahulak eta bortitzak) ez ziren ondo ezagutzen. Gaur ezagunak diren lau elkarrekintzek, erabateko bateratzearen kontra borrokan jarraitzen dute, baldin eta Einsteinen eskema hautsi eta hamar edo hamaika dimentsioko eszenatoki hipotetiko batetara pasatzen ez bagara, super-soken teoriekin edo M teoriekin. Zein izango da milurteko honetan Einstein-i barkamena eskatzeaz arduratuko den jenioa? BERE LANAREN INPAKTUA

Einsteinen lanaren inpaktua izugarria izan da eta izango da. Txikienetik hasi (oinarrizko partikulen fisikaren teoria estandarra, eremu kuantiko erlatibisten teoriaren markoan) eta handienera (unibertsoaren teoria eskala handian, non erlatibitate orokorrak markatzen dion kosmologiari nolakoa izango den bere geometria globala eta bere eboluzio dinamikoa) doa, bestalde sinpleenetik (elektroi baten arrazoi giromagnetikoa) konplexuenera (super nova baten kolapsoa). Energia baxuenak (Bose-Einstein kondentsatuak nanokelvin gutxi batzuetako tenperaturan) ere ez ditu ahazten eta noski ezta altuenak (quark-gluoi plasma) ere. Aplikazio ohikoenekin (Global Positioning system) ere aritu zen, baina baita teknika sofistikatuenekin (optika atomiko ez-lineala) ere, etab. Albert Einstein. (Argazkia: ravingmad08.tripod.com) A.E.-en inpaktua, ez da fisikara eta zientziara bakarrik mugatzen. Bere ideiek, aztarnak utzi dituzte kultura modernoan, plastikatik hasi eta poesiaraino. Era berean ezagutzaren teoria eta filosofia ere eragin ditu. Einsteinek, uko egin zien kontzeptu fisikoen sorrera enpirikoei, giza espirituaren sormen libretzat zituelako. Dena dela, pentsamendu logiko hutsak, ez digu kanpoko munduaren ezagutza ekartzen, hori esperientziak bakarrik ematen digu. Hala ere, kontzeptuek, zentzumenaren bitartez jasotzen ditugun esperientziak ordenatzen laguntzen digute, eta orain arte, natura beti agertu da sinplezia eta edertasun matematikoaren alde. Leibniz eta Planck lagun harturik, beti bilatu eta sinetsi zuen aurrez ezarritako armonian. Filosofiari buruz, esan beharra dago, erlatibitatearen teoriak, filosofo guztiek, unibertsoarekiko zituzten ideiak birplanteatzera bultzatu zituela. Denbora, materia eta beranduago, esperimentuek setati kontra egiten dioten, Einsteinek errealismo lokalez bete zuen fisika kuantikoaren inguruan jarrera bat hartzera bultzatuak izan ziren. (nahiz eta ez zuten egin, hau baztertzeko gogorik ez zutenak konbentzitzeko adina indar). 1Bernan datatua, 1905-eko martxoaren 17an jasoa.1905-eko ekainaren 9-an argitaratua. Annalen der Physik 17 (1905): 132-148 2Bernan datatua 1905-eko maiatzean, 1905-eko maiatzaren 11-n jasoa.1905-eko uztailaren 18-an argitaratua. Annalen der Physik 17 (1905): 549-550 3Bernan datatua 1905-eko abenduan, 1905-eko abenduaren 9-an jasoa. 1906-ko otsailaren 8-an argitaratua. Annalen der Physik 19 (1906): 371-381 4Bernan datatua 1905-eko ekainean, 1905-eko irailaren 26-an jasoa.1905-eko irailaren 26-an argitaratua. Annalen der Physik 17 (1905): 891-921 5Bernan datatua 1905-eko irailan, 1905-eko iraularen 27-an jasoa.1905-eko azaroaren 21-ean argitaratua. Annalen der Physik 18 (1905): 639-641