El 14 de marzo de cada año es el cumpleaños de Albert Einstein, y también es el aniversario de π. Cuando pi se redondea a dos decimales, el valor es 3,14 o, inteligentemente, ¡14 de marzo! Por eso, en este día, la gente decidió conmemorar esta famosa constante matemática. Por supuesto, cuando pensamos en Einstein, difícilmente podemos separar su nombre de la física moderna y sus teorías fundamentales sobre la luz. Quizás sea mejor conocido por su trabajo sobre la relatividad general y el efecto fotoeléctrico, que le valió el Premio Nobel en 1921.
Dos: Einstein está escribiendo sus fórmulas
Sin embargo, su segundo artículo más citado es sobre el movimiento browniano, aunque es menos en comparación con sus otras contribuciones. Este artículo rara vez se menciona, pero. Tiene una amplia gama de aplicaciones modernas en campos que van desde las finanzas hasta el desarrollo de fármacos. Lo más importante es que demostró la existencia de los átomos (los pequeños componentes básicos de la materia) y proporcionó la base para calcular el número de Avogadro (el número de átomos contenidos en un mol de una molécula o elemento). El descubrimiento de los átomos y el cálculo de la constante de Avogadro pueden considerarse los pilares más importantes de la química moderna. Entonces, ¿qué es exactamente esta teoría?
Figura 3: Esta fotografía de archivo sin fecha muestra al profesor Albert Einstein, el famoso físico alemán y autor de la teoría de la relatividad (Foto AP).
Esta teoría es ampliamente conocida como movimiento browniano. Quizás te preguntes: ¿por qué Brown? ¿No se llama movimiento de Einstein? Esto se debe a que cuando el científico escocés Robert Brown estaba estudiando el polen, notó que el polen hacía movimientos aleatorios en zigzag cuando caía al agua. Señaló este fenómeno y lo registró. Sólo más tarde Einstein estableció un modelo matemático y explicó este fenómeno. Aunque Brown se dio cuenta de que se trataba de un proceso físico, no había ninguna explicación matemática detrás y el proceso despertó un gran interés entre los físicos de finales del siglo XIX.
En 1905, Einstein se interesó por este proceso y lo describió matemáticamente. Él describe este movimiento en zigzag aleatorio como: 1) independiente, lo que significa que puedes moverlo en cualquier dirección; 2) isotrópico y 3) aleatorio, lo que significa que no sabes cuánto se moverá en cualquier otra dirección. A través de esta teoría, Einstein estableció un modelo matemático y una fórmula para el movimiento browniano, que demostró la existencia de moléculas diminutas e indistinguibles. Su teoría fue confirmada más tarde por Jean Perrin, quien realizó un experimento en el que utilizó un microscopio de alta precisión para verificar la teoría matemática de Einstein. Más tarde calculó la constante de Avogadro y demostró la existencia atómica. Perrin ganó el Premio Nobel en 1926.
También te puede interesar Por supuesto, la influencia del modelo matemático del movimiento browniano de Einstein es muy grande. Hoy en día, estos procesos se denominan "procesos estocásticos" o procesos aleatoriamente no correlacionados. No es difícil ver cómo los modelos matemáticos de Einstein podrían usarse en finanzas y fondos de cobertura para modelar tendencias en acciones que se caracterizan por la imprevisibilidad. De hecho, es fácil ver cómo este modelo puede aplicarse a otros fenómenos caracterizados por la aleatoriedad, que es la propiedad esencial de todo en el universo.
Por ejemplo, el pronóstico del tiempo se basa en especulaciones sobre fenómenos aleatorios. Además, con la aparición de las computadoras y la mejora gradual del nivel de cálculo avanzado en las computadoras, cada vez más campos pueden utilizar la teoría de las matemáticas predictivas para modelar fenómenos cotidianos o fenómenos físicos de interés. Por ejemplo, los científicos aplican con frecuencia procesos estocásticos a las interacciones entre fármacos, al descubrimiento de fármacos de moléculas pequeñas, a la biología celular y al comportamiento cuántico.
Es por esta razón que el descubrimiento de Einstein menos mencionado tiene la aplicación más amplia en las finanzas modernas y el trabajo científico interdisciplinario, y permea muchos campos. Física, biología, química e informática ofrecen doctorados que estudian procesos estocásticos. En el futuro, las personas con este título encontrarán puestos en una variedad de industrias que requieren principios matemáticos para predecir la realidad.
Se puede observar que, como muchos científicos famosos antes que él, Einstein demostró una vez más que las matemáticas son el lenguaje del universo cuando estudió un fenómeno físico básico.