Uma biografia muito breve
Albert Einstein nasceu a 14 de
Março de 1879, em Ulm na Alemanha, de uma família judia da classe média. Embora
tenha começado a falar só aos três anos, não é verdade que tenha sido um fraco
estudante.
Um traço evidente do seu carácter, que mais tarde se manifestou de forma
proeminente no derradeiro trabalho científico, que o havia de ocupar durante
largos anos, era a sua obstinação. Enquanto estudante, só se aplicava quando o
assunto lhe interessava intensamente. A ciência foi uma preocupação na sua vida
desde muito cedo. Com apenas um ano a família deslocou-se para Munich, onde o
pai Hermann e o tio Jacob iniciaram um novo negócio. Na fábrica do seu pai, o
jovem Einstein maravilhava-se com a descoberta dos dínamos e de outras máquinas
eléctricas. Dois outros acontecimentos parecem ter desempenhado um papel
preponderante no acordar para a ciência do jovem Einstein. Aos cinco anos ficou
profundamente impressionado quando o seu pai lhe mostrou uma bússola. Aos onze
anos descobriu o que mais tarde designou o “livro sagrado de geometria”. Os
livros de divulgação científica mostraram-lhe que a Bíblia não podia ser
interpretada literalmente, e o fervor religioso da juventude esmoreceu — fervor
que desenvolveu apesar dos seus pais não praticarem a religião judaica — dando
lugar a um persistente entusiasmo pela ciência. Na escola secundária, o “Gymnasium”,
teve muito boas notas em física e matemática, mas era um aluno vulgar nas
disciplinas que não lhe despertavam um
particular interesse, como o
francês e o alemão.
Em 1894 o negócio do pai em Munich soçobrou, e a família deslocasse para
Itália, deixando Einstein para trás a completar o ensino secundário. Einstein,
porém, que tolerava com dificuldade a rígida disciplina do Gymnasium, em breve
abandona a escola e junta-se à família em Milão. Desta forma evitou ser
incorporado nas forças armadas alemães. Em 1895 tenta a admissão ao Instituto Politécnico Federal
em Zurique (E.T.H.), Suiça, dois anos antes da idade normal mas fracassa.
Frequenta então a Escola Cantonal em Aarau (cantão de Aargau), sendo hospedado
na casa de um dos seus professores, Jost Winteler, e tendo aí vivido um dos
anos mais felizes. Finalmente é admitido no E.T.H. em 1896. Aí encontra aquela que virá a ser a sua
primeira mulher, Mileva Maric (1875-1948). Durante o curso, em física e
matemática, Einstein falta muitas vezes às aulas para trabalhar no laboratório
ou para estudar por outros livros a física mais recente da altura, ficando a
depender dos apontamentos tirados pelo seu colega e amigo Marcel Grossmann
(1878-1936) para se preparar para os exames. Einstein queixa-se várias vezes
dos programas de algumas das disciplinas de física, que na sua opinião eram
pouco atuais. Este comportamento comprometeu a sua relação com alguns dos seus professores e prejudicou-o quando chegou o momento
de procurar uma posição acadêmica, após a graduação em 1900. Em 1902, consegue finalmente uma colocação
como examinador de 3ª classe na Repartição das Patentes de Berna. Tinha adquirido
a nacionalidade suiça no ano anterior. Casa com Mileva em 1903, após fortes objecções dos seus pais. Antes do casamento, tiveram
uma filha, Lieserl, que aparentemente nunca chega a viver com o casal.
Suspeita-se que tenha sido dada para adoção, mas dela não há qualquer traço
além do registo de nascimento e de uma carta de Albert para Mileva. Mileva e
Albert tiveram mais dois filhos: Hans Albert (1904-1973) e Eduard
(1910-1965).
Depois de ter publicado alguns artigos sobre mecânica estatística numa
das revistas científicas com maior prestígio na época, o Annalen der Physik, o
jovem oficial das patentes submete quatro artigos cruciais para publicação, na
mesma revista, em 1905: o primeiro propondo a hipótese dos quanta de luz, o
segundo sobre o movimento browniano cujas leis contribuíram para o
reconhecimento da realidade física dos átomos, o terceiro sobre a eletrodinâmica
dos corpos em movimento que introduz a teoria da relatividade restrita e o
último sobre uma consequência importante desta teoria, a inércia da energia ou E=mc², talvez a equação mais famosa da
história da física. A abordagem de Einstein em todos estes artigos tinha algo em comum:
como ele explicou mais tarde, os seus trabalhos
inseriam-se nas chamadas “teorias de princípio”. Partia de generalizações apoiadas numa grande
profusão de evidências experimentais, mesmo quando tais generalizações pareciam
ser contraditórias. Com uma lógica irresistível, deduzia então as consequências
dessas generalizações, pondo em destaque nesse processo várias noções que
identificava como preconceitos a eliminar
(como foi o caso do conceito de simultaneidade). Prosseguindo a mesma
via, Einstein estabelece em 1909 que qualquer teoria satisfatória da luz devia combinar
aspectos da teoria ondulatória e da teoria corpuscular. Este foi o primeiro
enunciado do dualismo onda-corpúsculo.
Einstein apresenta este resultado na sua primeira lição convidada como
membro da comunidade acadêmica. Pouco antes, em 1909, tinha-se tornado professor
extraordinário de física teórica na Universidade de Zurique. Em 1911 Einstein
continua a via ascendente na carreira acadêmica, ao aceitar a sua nomeação como
diretor do Instituto de Física Teórica na Universidade alemã de Praga. Um ano mais
tarde regressa a Zurique, desta vez como professor catedrático na sua alma
mater (ETH). Mas novamente, não fica por muito tempo pois no ano seguinte volta
a mudar de Universidade, na sequência do insistente e irrecusável convite de
Max Planck e Walther Nernst, deslocando-se desta feita para a Universidade de
Berlim no princípio de 1914, onde permaneceu até 1933, quando os nazis sobem ao poder e o
forçam a abandonar a Alemanha para sempre. O convite para Berlim, é feito logo
a seguir a ter sido eleito membro da Academia Prussiana das Ciências em
Novembro de 1913. A ida para Berlim foi a última gota de água na já muito
deteriorada relação com Mileva Maric. Mileva e os dois filhos do casal
regressam a Zurique pouco depois, e Einstein reinicia uma relação que tinha
começado em 1912 com a sua prima Elsa Einstein-Löwenthal (1876-1936), com quem
celebra um casamento de conveniência em 1919, pouco depois de se ter divorciado
de Mileva.
Embora alguns cientistas tenham reconhecido a importância do trabalho
de Einstein de 1905 sobre o princípio da relatividade, como foi o caso de Max
Planck, Max von Laue e outros, o reconhecimento da comunidade científica
incidiu particularmente sobre as suas contribuições sobre a teoria quântica da
luz. É certo que estas teorias também tiveram de enfrentar algum cepticismo e até forte oposição, da
parte de muitos físicos, até à descoberta do efeito de Compton em 1923. Mesmo
após a verificação por Robert A. Millikan em 1915 da fórmula do efeito
fotoeléctrico muitos continuaram a duvidar da hipótese do quantum de luz.
Quando em 1922 Einstein recebeu o prêmio Nobel da Física referente a 1921, foi
pela fórmula e não pela hipótese da qual a fórmula é derivada: "pelos seus serviços à
física teórica e em particular pela sua descoberta da lei do efeito
fotoelétrico”, segundo os termos do relatório da atribuição do Prémio Nobel em
1921.
Dos admiráveis trabalhos de Einstein, produzidos no ano miraculoso de
1905, o artigo “Sobre a Electrodinâmica dos Corpos em Movimento”, que introduz
a teoria da relatividade restrita, é muitos vezes mencionado como o mais
famoso; mas é o artigo “Sobre um Ponto de Vista Heurístico respeitante à
Produção e Transformação da Luz”, publicado a 9 de Junho desse ano, que o próprio Einstein considera
“muito revolucionário”, legitimando de certo modo a decisão da Academia
Sueca. O trabalho de Einstein sobre os
calores específicos dos sólidos a baixas temperaturas foi muito mais bem recebido,
especialmente por Walther Nernst o qual
escolheu a teoria quântica emergente como o tópico do Primeiro Congresso Solvay em 1911.
Nesse encontro Einstein emerge como a figura central nesse novo domínio de
investigação.
Entretanto, Einstein tinha também dado os primeiros passos na tentativa
de generalização da relatividade restrita e simultaneamente na criação de uma
nova teoria da gravitação, a teoria geral da relatividade, como ele a chamou.
Se a relatividade restrita pode ser considerada um trabalho com contribuições
de vários cientistas, a relatividade geral foi essencialmente o resultado do
trabalho de um só: Albert Einstein. Em 1907, quando ainda trabalhava na Repartição das
Patentes de Berna, Einstein teve “o
pensamento mais feliz” da sua vida, como ele o designou mais tarde. A igualdade
entre a massa inercial e a massa gravitacional só poderia ser uma indicação de
uma conexão íntima entre a inércia e a gravidade. A esta conexão entre movimento acelerado e gravidade, Einstein chamou “princípio da equivalência”.
Com base neste novo dado acreditou que seria capaz de construir uma teoria que
substituiria a teoria da gravidade de Newton, o que só veio a acontecer no
final de Novembro de 1915, depois de um mês de intenso trabalho na massacrada
cidade de Berlim, onde a maioria dos físicos faziam então parte do esforço de guerra.
Quando foram anunciadas em Londres, em Novembro de 1919, que as medidas do
encurvamento dos raios luminosos rasando o Sol durante um eclipse solar
confirmavam as previsões da teoria da relatividade geral, Einstein tornou-se de
um dia para o outro, aos olhos da opinião pública, no maior e mais famoso
cientista de sempre, com a popularidade de uma estrela do cinema, cujas opiniões
científicas, políticas ou morais eram escutadas com respeito e admiração. E
Einstein, que até então tinha tido um envolvimento político relativamente
discreto, passou a usar a sua celebridade nos anos que se seguiram na defesa de
várias causas que lhe eram caras, como o pacifismo, o Sionismo e o desarmamento.
Mas em contrapartida a sua fama transformou-o num alvo natural das
forças anti-semíticas na sociedade alemã dos anos vinte. As suas teorias foram
apelidadas de “física judaica” e houve rumores que o seu nome figurava em
listas de pessoas a eliminar pelos ultra radicais de direita. Contudo, em nome
da lealdade que sentia por Planck e por outros físicos da comunidade
berlinense, Einstein permaneceu em Berlim até ao limite do razoável bom senso. Aliás, apesar do seu pacifismo
e internacionalismo que tanto o opunham ao militarismo alemão, o cidadão suiço
Einstein manifestou grande solidariedade pelo povo alemão no pós guerra em face
das condições impostas pelo tratado de Versailles. Einstein usou a sua posição
e influência para promover o reencontro da Alemanha com a comunidade científica
internacional depois da I Guerra Mundial.
Mas quando os nazis chegam ao poder em 1933, Einstein é forçado a
abandonar a Alemanha. Mais tarde aceitaria um lugar permanente no novo Instituto
de Estudos Avançados em Princeton, nos Estados Unidos. Em 1940 torna-se cidadão
americano mas sem perder a cidadania suiça de que muito se orgulhava.
Voltando à teoria da relatividade, ainda não tinha passado um ano após
a a construção da sua teoria geral e já Einstein estava a tentar modificá-la
pois percebeu que, tal como estava, a teoria continha vestígios de espaço
absoluto e movimento absoluto, duas noções que Einstein julgava ter banido
completamente da física. A dificuldade reside no facto da teoria exigir condições fronteira. Em 1917, no decurso
de uma longa correspondência com o astrônomo holandês Willem de Sitter,
Einstein pensou ter resolvido o problema com a introdução de um modelo
estático, espacialmente fechado do universo, evitando assim a necessidade de
condições fronteira. Para construir um modelo estático Einstein introduziu a
famosa “constante cosmológica”, responsável por uma “força” anti-gravítica
capaz de equilibrar a atração da matéria no universo. Com esta nova formulação,
Einstein convenceu-se que a sua teoria respeitava o que ele chamava o
“princípio de Mach”: a estrutura geométrica do espaço-tempo era completamente determinada pelo conteúdo material do
universo. Mas em breve De Sitter mostrar-lhe-ia que isso não era verdade.
Daí em diante Einstein perderia o seu entusiasmo pelo dito princípio, posição
que seria ainda reforçada com a descoberta da expansão do Universo, primeiro
com os trabalhos teóricos fundamentais de Friedmann (1922, 1924) e Lemaître
(1927) e depois com as observações de E. Hubble (1929) . Mas foi Einstein que lançou as bases da
cosmologia relativista. Nesses anos, em que se assistiu ao desenvolvimento da
relatividade geral, Einstein ainda haveria de contribuir com trabalho pioneiro
sobre ondas gravitacionais, lentes gravitacionais e com a discussão das
singularidades do espaço-tempo.
Por volta de 1920 Einstein volta-se para uma questão ainda mais ambiciosa:
a construção de uma teoria clássica de campo, seguindo o modelo da relatividade
geral, mas capaz de unificar o tecido do espaço-tempo (responsável pelos
efeitos da gravidade) e o campo electromagnético de Maxwell-Lorentz. Nessa
tentativa, em vez de reduzir a estrutura do espaço-tempo à matéria, Einstein
esperava mostrar como a matéria poderia emergir deste campo unificado. Esta é a
tarefa que o absorverá quase em absoluto até ao fim da sua vida em 1955.
Especialmente nos seus últimos anos, a abordagem seguida por Einstein neste
gigantesco esforço de unificação é sensivelmente diferente daquela que seguiu
nos primeiros tempos. Em lugar de construir com base em dados empíricos seguros, passa a depender
cada vez mais da pura especulação matemática. Einstein esperava que uma teoria
unificada pudesse resolver todos os enigmas da teoria quântica. Antes do
advento da mecânica quântica em meados dos anos vinte, Einstein deu pelo menos
duas contribuições fundamentais à teoria quântica: a sua teoria da radiação de
1917, que desempenhou um papel importante na gênese da mecânica quântica e na
qual previa que a luz ao passar através de uma substância podia estimular a
emissão de mais luz, um efeito que está na base da explicação do laser moderno, e o seu trabalho de 1925
sobre a estatística de Bose-Einstein. Daí em diante o papel de Einstein foi
cada vez mais o de um crítico da interpretação de Copenhague da mecânica
quântica. A sua contribuição mais famosa para a discussão dos fundamentos da
mecânica quântica é o seu artigo de 1935, assinado com Boris Podolsky e Nathan
Rosen, conhecido por “EPR paper”.
É voz corrente na comunidade científica que Einstein por essa altura teria
perdido o contacto com a investigação ativa da física da época e teria
paulatinamente deslocado a sua atenção para uma audiência cada vez mais
dominada por atemáticos. Para comprovar esta ideia é habitual referir que
Einstein não deu nenhuma contribuição para os desenvolvimentos excitantes da
física nuclear, que tiveram lugar nos anos
30. Note-se que por essa altura os seus esforços se concentravam na unificação
da gravidade com o eletro-magnetismo e nunca houve da parte de Einstein ou dos
seus colaboradores qualquer tentativa de incluir as forças nucleares nessas
teorias unificadas, que na época se afirmavam já como um novo tipo de
interacções. Claro que Einstein nunca
poderia, por esta razão, ter desempenhado um papel significativo no desenvolvimento das armas nucleares,
apesar da célebre carta escrita em 1939 ao Presidente Franklin D. Roosevelt avisando-o
da eminência de uma bomba atômica alemã. É certo que os preparativos para a
bomba atômica americana só começaram a sério depois do ataque a Pearl Harbor,
mais de dois anos mais tarde. O episódio vale contudo para salientar a importância que Einstein tinha
entretanto adquirido na comunidade científica e na sociedade em geral.
Em 1948 foi-lhe diagnosticado um aneurisma da aorta na zona abdominal.
Na realidade, Einstein queixava-se de
problemas abdominais desde o período de grande intensidade de trabalho enquanto
completava a teoria geral da relatividade e nos anos subsequentes. Em Abril de 1955 deu-se uma ruptura do aneurisma e Einstein morreu. O
seu corpo foi cremado mas só depois de o cérebro e os olhos tirem sido retirados durante uma
autópsia não autorizada. No próprio dia da sua morte Einstein pediu à sua
secretária, Helen Dukas, o seu caderno de notas com o projecto inacabado de
mais uma teoria unificada da gravitação e do eletro-magnetismo.
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Paulo Crawford
Departamento de Física da FCUL e CAAUL
Campo Grande, Ed. C8, 1749-016 Lisboa, PORTUGAL
