Um desconhecido analista júnior chamado Einstein

Albert Einstein (1879 – 1955) é o cientista mais pop de todos os tempos. Ele estampa pôsteres, camisetas, canecas e uma infinidade de produtos mundo afora. Sua foto e suas ideias aparecem com frequência em revistas de ciência popular. Vira e mexe, Einstein é tema de filmes e documentários.

 

Até a sua famosa equação, E=MC², aparece em todo lugar, embora pouquíssimos a compreendam de fato.

 

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A fascinação por ele é tanta que, depois da sua morte, o médico legista decidiu roubar o seu cérebro para descobrir o segredo da genialidade, uma história muito maluca contada no livro “Conduzindo Mr. Albert”.

 
Mas a história é não-linear, como eu gosto de explorar neste espaço.

 

No caso do nosso querido cientista alemão, há um evento que o transformou, da noite para o dia, de um obscuro analista de patentes para o maior cientista do planeta. Este evento foi a confirmação de sua teoria, por outro cientista, Arthur Eddington. Porém, há algumas pontas soltas nesta história…

 

Fosse o rumo da história um pouquinho diferente, talvez ninguém conhecesse Einstein.

 

 


Breve histórico

 
O cientista alemão Albert Einstein publicou 4 artigos em 1905, o seu ano miraculoso. Dentre os artigos, em especial uma explicação do efeito fotoelétrico (que lhe renderia o Prêmio Nobel de 1921) e um paper sobre a Teoria da Relatividade Especial.

 
Mas não foi a Teoria da Relatividade Especial que o fez famoso. O adjetivo “especial” vem de “específico”, no sentido de que a teoria valia apenas num caso restrito.

 

Einstein passaria mais 10 anos trabalhando em sua teoria, a fim de incorporar a gravidade, e aí sim, abalar as fundações do universo newtoniano.

 

Porém, como tudo na história, ele não estava sozinho nesta corrida. Um cientista como ele deve trocar informações com outros pares, a fim de ajudar e ser ajudado também. Um concorrente específico, o brilhante matemático David Hilbert (1862 – 1943), se fascinou com a Teoria da Relatividade e passou a estudá-la por conta própria.

 

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Hilbert foi um dos maiores matemáticos de todos os tempos. Eu me arriscaria a dizer que, QI contra QI, Hilbert vencia Einstein facilmente, seria proporcional a um 7 x 1. Nota – neste aspecto, o diferencial de Einstein não era a matemática, e sim a abstração física. Ele mesmo disse, um dia: “A imaginação é mais importante do que o conhecimento”.

 

 

Einstein publicou o seu artigo definitivo com a Teoria da Relatividade Geral em 1915. Hilbert também publicou artigos com dias de diferença, até incorporando ideias de Einstein no seu paper.

 

 


A confirmação da Teoria por Arthur Eddington
Sir Arthur Eddington (1882-1944) foi um magnífico astrofísico da época. Ele foi uma das primeiras (e únicas) pessoas do mundo a compreender a beleza e o impacto das equações de Einstein.

 
Eddington bolou um experimento, a fim de confirmar na prática as predições de Einstein. A ideia básica era medir a posição de algumas estrelas, em duas circunstâncias: com ou sem a presença do Sol. A grande massa do Sol faria com que a luz da estrela se curvasse, dando a impressão de ela estar em uma posição diferente em relação à posição real.

 

Porém, a luz do Sol ofusca completamente a luz das estrelas, de modo que este teste deveria ser feito num eclipse solar.

 

As medições foram realizadas em 1919, em dois locais: na cidade de Sobral, no Ceará, e em São Tomé e Príncipe, na África.

 

Após os cálculos serem divulgados, confirmando a teoria, voilá, Einstein passa a ser o cientista mais famoso do mundo. O período era o fim da Primeira Guerra, e um astrônomo inglês confirmar a teoria de um alemão em algo importante era uma manchete boa demais.

 
Porém, há controvérsias. A tecnologia de 1919 não era tão precisa assim, e muita gente afirma que o erro era maior do que a certeza da medição.

 

Além disso, o experimento de Sobral (que dava resultados próximos ao da física de Newton) foi descartado por problemas técnicos.

 

Eddington era fã de carteirinha da Teoria da Relatividade, o que dá a impressão de haver um certo viés confirmatório nisto tudo. Talvez, se a história fosse um pouquinho diferente, fossem eles menos corajosos, talvez Eddington e sua equipe chegassem que o resultados eram inconclusivos, deixando a confirmação para testes posteriores.

 

 

Um eclipse solar não ocorre todos os dias, sendo que testes subsequentes demorariam anos para ocorrer, digamos uma década depois. Talvez, nesse meio tempo, os cientistas passassem a dar mais destaque ao paper de Hilbert do que de Einstein, afinal Hilbert era o maior gênio da época, e Einstein, desconhecido (mesmo o Nobel veio anos depois que ele era famoso, em 1921, e não foi pela Relatividade, mas pelo efeito fotoelétrico).

 

 

A Teoria da Relatividade é correta, conforme medições posteriores comprovaram e vêm comprovando até hoje – vide a confirmação das ondas gravitacionais pelo LIGO. Porém, talvez o crédito fosse para Hilbert. Mesmo se o crédito fosse para Einstein uma década depois, talvez não tivesse o destaque midiático que teve, e seria alguém relativamente desconhecido. Por exemplo, a Física Quântica também revolucionou a ciência, contudo somente os mais nerds conhecem os nomes dos cientistas envolvidos.

 

 
Seja como for, Einstein inspira gerações de jovens apaixonados por matemática, física e ficção científica, e suas elegantes fórmulas até hoje reinam como corretas para explicar os mistérios do espaço-tempo.

 

De Charles Chaplin para Einstein: As pessoas gostam de mim porque todos me compreendem. As pessoas gostam de você porque ninguém te compreende.

 


 

Links

https://www.quora.com/Whos-the-real-father-of-general-relativity-Einstein-or-David-Hilbert

 

https://pt.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein#Artigos_do_Ano_Miraculoso
https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Studying_the_stars_testing_relativity_Sir_Arthur_Eddington
https://www.nature.com/news/2007/070910/full/070903-20.html

https://undsci.berkeley.edu/article/natural_experiments

https://en.wikipedia.org/wiki/Arthur_Eddington

O que podemos aprender com as Ondas Gravitacionais de Einstein?

100 anos de Relatividade
Hoje, em fevereiro de 2016, cientistas de um grupo chamado LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) anunciaram que a teoria de ondas gravitacionais de Albert Einstein foi finalmente comprovada. Não tenho muita ideia do que isto significa exatamente, mas sei que o relatório deles tinha mais de 1.000 cientistas de vários países do mundo, foram gastos bilhões de dólares em 2 detectores gigantescos em formato de L com braços de 4 km, mantendo vácuo interno, e com espelhos refletindo raios laser. É um trabalho espetacular e um marco na história da Física, sem dúvida alguma.
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Demorou 100 anos de avanços tecnológicos, investimento de bilhões de dólares e envolvimento de milhares de cientistas para comprovar que Einstein estava certo. Uma conclusão: Einstein era um cara Fodástico, com F maiúsculo.

Ok, não sou Einstein, nenhum de nós é. Mas podemos nos inspirar nele.

O que podemos aprender com Einstein?


 

1 – “A imaginação é mais importante do que o conhecimento”
Einstein era um físico teórico. Não tinha laboratório, não fazia experimento algum. No começo de carreira, era um analista de patentes de segunda categoria, que escondia os rascunhos de suas teorias quando o chefe chegava perto. Não tinha nem computador (não existiam), o que significa que desenvolveu a Teoria da Relatividade com lápis e papel! Mas ele tinha muita imaginação e curiosidade.

Desde quando era criança, Einstein fazia diversos experimentos mentais: imaginava-se viajando junto com a luz, depois olhando para outro feixe de luz que ia na direção oposta. E questionava. O que aconteceria se ele se ele levasse um espelho? Veria a própria imagem ou esta nunca o alcançaria? E se tivesse dois espelhos paralelos?

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Imaginação e curiosidade são os segredos de Einstein, não conhecimento e erudição.

“A Lógica vai te levar de A a B. A Imaginação a qualquer lugar.”

“O importante é nunca parar de questionar. A Curiosidade tem sua própria razão de existir.”

 Lição: Imaginação e Curiosidade


 

 2 – “Não podemos resolver problemas usando o mesmo nível de pensamento em que estes foram criados”

Eis a razão pela qual a criatividade é maior que o conhecimento. O conhecimento existente só resolve problemas do passado, só responde perguntas velhas.

É claro que dominar o conhecimento existente é importante para não reinventar a roda. Mas para resolver problemas novos, temos que usar um nível de pensamento diferente do que já foi utilizado até hoje. Isto significa fazer novas perguntas. Isto significa não se deixar influenciar por respostas já existentes. E isto tudo só é possível através da criatividade.

 “A Educação é o que resta após esquecer tudo o que aprendi na escola”
“A única coisa que interfere no meu aprendizado é a minha educação.”

 Lição: Fazer perguntas


 

3 – “Não se preocupe com a sua dificuldade com a matemática. Asseguro que a minha dificuldade com ela é maior.”

Obviamente, Einstein sabia muito de matemática. Mas ele não dominava a área tanto quanto outros colegas. E, para domar a relatividade, ele necessitava de uma matemática que não dominava. Para isto, pediu ajuda a colegas como Marcel Grossmann, e até à sua esposa, Mileva Marić – que manjava de matemática mais do que ele.

Einstein tinha domínio do core dele, a física. Para o que não dominava, buscava colaboração. Não é preciso saber tudo, é preciso saber colaborar.

Lição: Colaboração


 

4 – “A Realidade é uma mera ilusão, embora seja uma ilusão muito persistente”

Um dos artigos que levou à ideia de relatividade foi o experimento de Michaelson & Morley, que dizia que a velocidade da luz era a mesma, independente do observador. Este resultado não fazia o menor sentido, não havia teoria que a explicasse.

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Rascunho do experimento de Michaelson & Morley

 

Uma alternativa era a de que havia algum erro no experimento.

Outra alternativa era a de que o experimento estava certo, e toda a física existente estivesse errada. Este foi o caminho explorado por Einstein, e que levou à Relatividade e às tais ondas gravitacionais comprovadas 100 anos depois.

A Contradição é uma grande fonte de inovação. Se o modelo prevê x, e acontece y, quer dizer que há um oportunidade.
O Inesperado é uma grande fonte de inovação. Se todos os anos há aumento na venda de panetones, e ano passado não houve, quer dizer que há algo novo, que pode ser explorado por quem faz as perguntas certas.

Lição: Contradição como fonte de inovação


 

 

5 –    “Se você não pode explicar de forma simples, não entendeu direito.”

Um assunto complexo pode ser decomposto em temas mais simples, que podem ser entendidos. Mesmo um cubo mágico de 1.000 lados (procure aqui no blog) pode ser resolvido com passos simples.

“Tudo deve ser feito tão simples quanto possível, mas não mais simples do que isto.”

“Toda a ciência não é nada mais do que o refinamento do pensamento cotidiano.”

Lição: Simplicidade


 

6 – “Poucos são os que vêem com os próprios olhos e sentem com o próprio coração”

Que tal pensar por si mesmo, ao invés de repetir o pensamento de outrem? Nós temos sim o direito de questionar, de discordar, de pensar.

Arthur Eddington fez uma série de experimentos a fim de confirmar a Teoria da Relatividade.

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Uma das fotos de Eddington do eclipse solar de 1919
Pouco depois das observações de Eddington confirmarem que a luz era realmente dobrada pela gravidade, um estudante perguntou a Einstein o que ele faria se a relatividade geral tivesse falhado na descrição da natureza. Einstein teria dito: “Seria uma pena para o Lorde todo-poderoso. Porque a teoria está correta”.

Lição: “A única coisa de valor real é a intuição.”


 

Telégrafo

Para finalizar, gosto muito de uma frase de Einstein, que ao mesmo tempo tempo envolve tudo isso de criatividade, simplicidade, experimentos mentais, abstrações:

“O telégrafo sem fio não é difícil de entender. O telégrafo comum é como um gato muito comprido. Você puxa o rabo dele em Nova York e ele mia em Los Angeles. O telégrafo sem fio é a mesma coisa, só que sem o gato.”

Arnaldo Gunzi

Fev 2016


 

Leitura correlata:

Einstein: His Life and Universe by Walter Isaacson (Author)
http://www.amazon.com/Einstein-Life-Universe-Walter-Isaacson/dp/0743264746/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1455435870&sr=8-1&keywords=einstein+isaacson

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http://www.nytimes.com/2016/02/12/science/ligo-gravitational-waves-black-holes-einstein.html?_r=0