El genio de Einstein

Luis López GALÁN

Durante el siglo XIX, en plena Ilustración, se produjo un hecho que marcaría la investigación venidera en el campo de la física: la unión entre la electricidad y el magnetismo que, devenidas ahora en electromagnetismo, se habían estudiado hasta entonces siempre por separado. Esta unión daría como resultado diversos estudios y teorías que llevarían a una cumbre a principios del siglo siguiente, cuando un joven científico, que en aquel momento trabajaba en la oficina de patentes de Berna y como profesor particular, fue enviando una serie de artículos a la revista alemana Annalen der Physik. Esos textos, sin que él todavía lo supiera, habrían de influir de manera considerable no solo en la física, sino también en el modo en que la humanidad concebía el mundo, pues se convertirían en el germen de la relatividad y la teoría cuántica. Ese científico era Albert Einstein (1879-1955), quien se elevaría al nivel histórico de los más grandes y revolucionares científicos; la manera teórica por la que entendíamos la realidad hasta ese momento cambiaría para siempre. De hecho, cien años después de su llamado Annus Mirabilis, la Organización de las Naciones Unidas le conmemoró marcando el 2005 como Año Mundial de la Luz y la Física.

En la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, tiempo y espacio van a dejar de ser variables que no cambian, que son absolutas, para convertirse en magnitudes flexibles que varían con el propio observador. Para Einstein, «las leyes de la Mecánica de Galileo-Newton solo tienen validez para sistemas de coordenadas de Galileo»[1], sistemas donde el movimiento es válido con la ley de inercia. Es a partir de otros científicos como llega a cimentar sus conclusiones, a partir de trabajos como los de Maxwell y Lorentz: «La teoría de la relatividad especial cristalizó a partir de la de Maxwell-Lorentz sobre los fenómenos electromagnéticos, (…) todos los hechos experimentales que la apoyan lo hacen también de la teoría de la relatividad»[2].

Sus postulados venían a desactivar la idea del éter, «cuya existencia Einstein tachó de superflua»[3], ya que demuestran que no se necesita un espacio en reposo absoluto, como tampoco eran absolutas la simultaneidad ni el tiempo: ambos son relativos (su percepción será relativa al observador) y, si el tiempo es relativo, también lo son el espacio y la distancia, lo cual iba en contra de uno de los supuestos con los que Newton iniciaba sus Principia. A modo de ejemplo explicativo podemos decir que, si un tren se moviera a la velocidad de la luz, su percepción de tiempo y espacio tendría que ser necesariamente distinta a la que percibiría un tren detenido en la estación. Si la velocidad de la luz es constante, lo que se modifica con el movimiento son tiempo y espacio.

Como descartaba los absolutos, entendemos que hacía lo mismo con todos los conceptos que no se relacionaran con la experiencia, aunque no afirma en un modo extremo que todo sea relativo: las mediciones de tiempo, espacio y distancia dependen del movimiento de quien las observa, y en ellas existen medidas que permanecen invariables, como la unión espacio-tiempo, que es la misma para todos los observadores. El desarrollo de esos dos aspectos (espacio y tiempo) como unión será algo que desarrolle tiempo después en la Teoría de la Relatividad General, siendo la que ahora nos ocupa la de la Relatividad Especial, que no tiene en cuenta la gravedad como posible variable. En la General, se dará cuenta de que con la relatividad se podía deducir que materia y energía no son entidades separadas, sino equivalentes, llegando finalmente a la deducción de que la energía es la masa por la velocidad al cuadrado, la famosa fórmula E=mc2:

El brote de creatividad de Einstein en 1905 resultó asombroso. Había concebido una revolucionaria teoría cuántica de la luz, había contribuido a probar la existencia de los átomos, había explicado el movimiento browniano, había cambiado el concepto de espacio y tiempo y había ideado la que se convertiría en la ecuación más conocida de la historia de la ciencia.[4]

Cabe, por tanto, mencionar la importancia que aquel rechazo a los absolutos tuvo también para la filosofía: la posibilidad de un tiempo absoluto, lineal o cíclico, o de pensar el espacio como un Todo que sustente de alguna manera al mundo quedaba finalmente rechazada a través de teorías físicas. 

Las ideas de Einstein fueron tan revolucionarias que es difícil compararlas incluso con otros hitos científicos, pues contribuyeron a importantes avances que van desde la posibilidad de explicar el origen del universo y la órbita de los planetas hasta los agujeros negros, además de contribuir a aplicaciones prácticas como, por ejemplo, a la invención de instrumentos tan actuales como el GPS[5].






[1] A. EINSTEIN, Sobre la teoría de la relatividad especial y general (Alianza, 2012), p. 13
[2] A. EINSTEIN, Sobre la teoría de la relatividad especial y general (Alianza, 2012), p. 36
[3] C. SOLIS Y M. SELLES, Historia de la ciencia (Ed. Espasa-Calpe, S.A., 2005), p. 837
[4] W. ISAACSON, Einstein, su vida y su universo (Debate, 2018), p. 148
[5] A. PAIS, Qué es la teoría de la relatividad y por qué fue tan revolucionaria (BBC World News Mundo, 2019), primeros dos minutos en https://www.youtube.com/watch?v=oFbgfkh4cj8