Fernando Alcoforado*
Este artigo tem por objetivo homenagear Albert Einstein que revolucionou a ciência moderna. Celebramos no dia14 de março o Dia Internacional da Matemática, mas coincidentemente foi, também, o dia em que nasceu um dos maiores gênios da humanidade, Albert Einstein, que nasceu em Ulm em 1879, no Reino de Würtenberg, Império Alemão (atual Baden- Würtenberg). Albert Einstein foi um físico teórico alemão que ficou famoso por desenvolver a teoria da relatividade geral, um dos pilares da física moderna ao lado da mecânica quântica. Einstein foi laureado com o Prêmio Nobel de Física de 1921 por suas contribuições à física teórica e, especialmente, por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico, que foi fundamental no nascimento da mecânica quântica. Nascido em uma família de judeus alemães, mudou-se para a Suíça ainda jovem e iniciou seus estudos na Escola Politécnica de Zurique. Obteve um cargo no escritório de patentes suíço, enquanto ingressava no curso de doutorado da Universidade de Zurique.
Em 1905, Albert Einstein publicou cinco artigos científicos que causaram um forte impacto no mundo da Física, quebrando alguns paradigmas estabelecidos por Galileu Galilei e Isaac Newton no século 17. As teorias da Relatividade Restrita, publicada em 1905, e da Relatividade Geral, em 1915, mudaram para sempre a maneira como entendemos o Universo. Espaço e tempo deixam de ser independentes e Einstein cria um novo conceito revolucionário na Física, o de espaço-tempo relativo. O espaço, no qual medimos distâncias, e o tempo, que quantificamos com os relógios, não são nem absolutos, nem independentes: eles estão unidos e formam um universo a quatro dimensões. É este novo espaço-tempo que possui uma unidade. Na teoria da relatividade, o tempo pode ser afetado pela gravidade e pela velocidade.
De acordo com a Teoria da Relatividade, corpos que se deslocam em velocidades próximas à da luz (300.000 Km /s) apresentarão um encurtamento do seu comprimento em relação a um observador externo a ele. As únicas dimensões de seu tamanho que sofrem encurtamento são aquelas que coincidem com a direção de seu movimento. Em quaisquer direções perpendiculares a essa direção, as dimensões dos corpos não sofrerão alterações. Considere que uma pessoa viaje com velocidade equivalente a 80% da velocidade da luz com relação a um referencial como a Terra. Ao término de sua viagem a pessoa verifica em seu relógio que gastou 5 horas para concluí-la, enquanto na Terra, um relógio teria medido o tempo desta viagem como sendo 8 h 19 min (em valor aproximado). Em outras palavras, qualquer corpo que se desloca com velocidades próximas à da luz sofre encurtamento (contração no espaço) e no tempo (contração no tempo).
A ideia de que a Física deve ser a mesma para observadores que se movem uns em relação aos outros de modo uniforme, ou seja, com velocidade constante, era aceita e defendida por Galileu Galilei (1564-1642) e constitui-se na essência do Princípio da Relatividade de Galileu. Tal princípio foi aplicada, também, à Mecânica de Isaac Newton (1642-1727). Até o final do século 19, a Mecânica newtoniana era considerada o paradigma de teoria na Física, e o espaço e o tempo eram considerados absolutos e independentes um do outro. A teoria da Relatividade Restrita, elaborada por Albert Einstein, em 1905, forja com a Mecânica Quântica um novo observador que se afasta significativamente daquele privilegiado do mecanicismo de Newton, ao perder sua principal característica: poder observar o mundo de forma quase absoluta, como se estivesse fora dele e fosse incapaz de perturbá-lo durante o ato de observar.
Com a Teoria da Relatividade, espaço e tempo deixam, portanto, de ser independentes e Einstein cria um novo conceito revolucionário na Física, o de espaço-tempo relativo. O espaço e o tempo não são nem absolutos nem independentes porque eles estão unidos e formam um universo a quatro-dimensões e é este novo espaço-tempo que possui uma unidade. As medidas de espaço e de tempo dependem essencialmente das condições de movimento dos observadores. Einstein deu, assim, ao princípio da relatividade um alcance mais universal, estendendo-o aos fenômenos eletromagnéticos e a qualquer movimento. Einstein deixa claro que sua Teoria da Relatividade não invalidava a teoria de Newton. Ele afirmava que, quando as velocidades envolvidas em um fenômeno são pequenas comparadas com a velocidade da luz, a mecânica newtoniana poderia ser aplicada não havendo, portanto, a necessidade de usar a Relatividade de Einstein para sua descrição correta. Quando se aborda fenômenos físicos com velocidades próximas á da luz deve-se utilizar a teoria da relatividade geral de Einstein.
Com a Teoria da Relatividade Geral, Einstein estende o princípio da Relatividade Restrita, como ficou conhecida a Teoria da Relatividade de 1905, aos movimentos acelerados, do que resulta uma nova teoria da Gravitação e a base teórica de uma Cosmologia Científica. A contribuição da Teoria da Relatividade de Einstein tem sido fundamental, não apenas para conhecer os segredos do Universo, mas também, no desenvolvimento, por exemplo, da eletrônica. Sem a Teoria da Relatividade não se entenderiam as propriedades dos semicondutores, que são materiais essenciais para a indústria de componentes eletrônicos. Não haveria, processadores como os de hoje, muito menos a própria internet. Seria, portanto, um mundo sem computador e sem uma parte expressiva das conquistas tecnológicas modernas, como a Inteligência Artificial. Só esse exemplo prático já dá uma dimensão do legado de Einstein, sem falar do desenvolvimento da energia nuclear. Sua concepção de que massa e energia, que não são conhecimentos independentes, está na origem do desenvolvimento da física nuclear, com suas consequências negativas e positivas que todos conhecem: a bomba atômica de um lado, a geração de energia e a preparação de radioisótopos de uso médico de outro.
Outro legado que Einstein pretendia deixar para a humanidade foi o de uma teoria unificada das forças da natureza, isto é a teoria do campo unificado, em que ele procuraria explicar e conectar em uma só estrutura teórica todos os fenômenos físicos juntando a mecânica quântica e a teoria da relatividade geral em um único tratamento teórico e matemático. Até sua morte em 1955, Albert Einstein procurou desenvolver uma formulação geométrica que não só explicasse os fenômenos eletromagnéticos, mas também os unificasse com a gravitação e não conseguiu. A ideia de unificação é fundamental em física. O poder ou eficácia de uma teoria pode ser medido pela quantidade de fenômenos diversos que ela pode explicar. Newton unificou a física dos fenômenos gravitacionais celestes com a dos fenômenos gravitacionais terrestres. No século 19, Faraday, Maxwell e outros mostraram que fenômenos elétricos e magnéticos podem ser descritos conjuntamente pelo campo eletromagnético. Em Física, uma teoria do campo unificado permitiria que todas as forças fundamentais sejam descritas em termos de um único campo. Não há ainda nenhuma teoria do campo unificado aceita, e este assunto permanece como um campo aberto para a pesquisa.
Einstein estava nos Estados Unidos quando o nazismo chegou ao poder na Alemanha, em 1933, e não voltou para o seu país de origem, onde tinha sido professor da Academia de Ciências de Berlim. Naturalizou-se cidadão dos Estados Unidos em 1940. Einstein alertou o presidente Franklin Delano Roosevelt que a Alemanha poderia estar desenvolvendo uma arma atômica, recomendando ao governo norte-americano começar uma pesquisa semelhante, o que levou ao que se tornaria o Projeto Manhattan. Apoiou as forças aliadas na 2ª Guerra Mundial, denunciando no entanto a utilização da bomba atômica como uma arma de guerra. Assinou com Bertrand Russell o Manifesto Russell-Einstein que destacou o perigo das armas nucleares. Albert Einstein nos deixou a imagem de um cientista íntegro, eticamente envolvido com o progresso da sociedade em que vivia, capaz de se rebelar contra o nazismo e qualquer forma de opressão. Foi afiliado ao Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton, onde trabalhou até sua morte em 1955 aos 76 anos. Suas grandes conquistas intelectuais e originalidade fizeram da palavra “Einstein” sinônimo de gênio. Em 1999, foi eleito por 100 físicos renomados o mais memorável físico de todos os tempos. No mesmo ano, a revista Time, em uma compilação com as pessoas mais importantes e influentes, classificou-o a personalidade do século XX.
* Fernando Alcoforado, 84, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).
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