EL PARADIGMA DE EINSTEIN: LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD QUE SACUDIÓ LAS BASES MISMAS DEL UNIVERSO
Escribe: Dr. Eudoro Terrones Negrete
Albert Einstein
(1879-1955), nacido el 14 de marzo de
1879 en Ulm, Alemania, en el seno de una familia hebrea. Sus padres fueron
Hermann Einstein y Pauline Koch. Se casó muy joven con Milena Maric, estudiante
de matemáticas y antigua compañera de estudios en Zúrich y tuvo con ella dos
hijos, Hans y Eduard, llegando finalmente a separarse. El 2 de junio de 1919 en
segundas nupcias se casa con su prima Elsa. En 1900 adopta la nacionalidad
suiza y en 1940 la nacionalidad estadounidense.
Sobre su vida cotidiana y en respuesta a un
periodista de ABC durante su estancia en España en 1923, Einstein
declaró: “Pues bien; voy a satisfacer su curiosidad. Mi vida es muy irregular.
A veces, cuando me preocupa un problema, no trabajo durante días enteros; me
paseo, voy y vengo en mi casa, fumo, sueño y pienso. Por el contrario, hay
semanas que no ceso de trabajar. Pero, en general, me acuesto a las once y me
levanto a las ocho. Como ve usted, mi cuerpo y mi cerebro necesitan un largo
sueño reparador. Salgo raramente por la noche; me molesta la vida social”[1].
Hombre sabio, glorificado universalmente en sus últimas
décadas de vida y reconocido por la crítica especializada como el más grande
científico superior a todos los anteriores: Aristóteles, Ptolomeo,
Galileo, Kepler, Tycho Brahe, Newton y
Copérnico.
En el siglo XX,
Einstein es el creador de un nuevo paradigma: la teoría de la relatividad, como
punto de inicio de la física moderna; teoría que sacudió las bases mismas del
universo.
De ojos bondadosos
y profundos, amable con todos, de espíritu retraído, empezó a hablar a partir de los tres años de
edad y vivía con modestia. Ferviente antimilitarista, activo pacifista y
defensor de los derechos civiles y de la libertad individual, en materia
religiosa se declaró “agnóstico” y rechazó la etiqueta de “ateo”. Consideró a la ética como “una preocupación
exclusivamente humana sobre la que no hay ninguna autoridad sobrehumana”.
Solía componer melodías para su piano, tocaba el violín en sus ratos de ocio y gustaba pasearse con él y frecuentar el rincón de algún café. Discreto en el vestir, moderado en la mesa, y de educadas conversaciones. Científico independiente, no buscaba alcanzar la fama, hacer fortuna o conseguir honores. Confesó en algún momento de su vida creer en el “Dios de Spinoza que se manifiesta en la armonía de lo que existe”.
Tras estallar la
primera guerra mundial (1914-1918) su situación personal no fue de las mejores,
más aún cuando se negó ayudar a Alemania en su esfuerzo bélico. “Einstein fue
un ferviente antimilitarista que llegó a escribir: “Quiero hablar del peor
engendro que ha salido del espíritu de las masas: el ejército, al que odio. Que
alguien sea capaz de desfilar muy campante al son de una marcha hasta para que
merezca todo mi desprecio, pues ha recibido cerebro por error: le basta con la
médula espinal. Habrá que hacer desaparecer lo antes posible a esa mancha de la
civilización. Cómo detesto las hazañas de los mandos, los actos de violencia
sin sentido y el dichoso patriotismo. Qué cínicas, qué despreciables me parecen
las guerras. ¡Antes dejarme cortar en pedazos que tomar parte en una acción tan
vil!”[2].
Albert Einstein es
considerado como una de las más grandes y brillantes personalidades científicas
del siglo XX. Cuando sólo tenía 26 años, en 1905 formuló su Teoría de la relatividad especial,
referida a los movimientos uniformes, y la Teoría
de la relatividad general en 1916, referida a los movimientos no
uniformes. En 1949 publicó la Teoría del campo unificado, que abarca
en un grupo de ecuaciones todas las fuerzas físicas del universo.
Esa autor, además,
de las obras: La significación de la relatividad; Constructores del universo;
El método en la física teórica y La evolución de la física; ¿Por qué la
guerra?; Sobre el Sionismo, y El mundo tal como yo lo veo.
Llegó a licenciarse
en Física a los veintiún años de edad, y tras aprovechar al máximo el tiempo
disponible elaboró su tesis doctoral que
consistió en un trabajo de 29 páginas titulado “Una nueva determinación de las
dimensiones moleculares”.
La Academia sueca
le confirió el Premio Nobel de Física en 1921 y el dinero que recibió por él lo
donó para obras de caridad.
Einstein es el
creador de la teoría de la relatividad del tiempo y del espacio, que constituye
toda una interpretación y explicación científica de los fenómenos del universo
y que dio lugar a lo que se conoce con el nombre de “revolución einsteniana”.
Víctor Raúl Haya de
la Torre, en su conferencia dictada en el Teatro Municipal de Lima (Perú) el 4
de octubre de 1945 expresó: “Einstein nos había dicho que el tiempo no era
absoluto...que el espacio no era absoluto...que el movimiento no era absoluto;
que el tiempo y espacio forman un continuo
de cuatro dimensiones, y que en medio de esta nueva visión del cosmos
quedaba la constante que era la velocidad de la luz, la constante que viaja a
300,000 kilómetros por segundo, a los que no era posible sumarles más porque si
se intentara sumarles más, siempre resultarían 300,000 kilómetros por segundo.
Einstein al principio fue duramente criticado, acaso como Galileo el día que
subió a la Torre de Pisa y demostró que Aristóteles no tenía razón, y que dos
cuerpos de distinto peso podían caer a la misma velocidad...”
Asimismo dijo
Víctor Raúl: “En 1900, Max Planck había asentado ya su teoría de los cuantos,
Einstein se une a él y así va ensayando hasta 1915, cuando formula ya la teoría
general de la relatividad. Este gran proceso científico le abre al mundo una
gran concepción del universo. Esta concepción se basa en la constante de la
luz, en la relatividad del espacio-tiempo, términos que son inseparables y que
constituyen un continuo de cuatro dimensiones; se basa, además, en el principio
de que no hay una ley de gravitación universal en todos los niveles, como la
que Newton formuló, sino campos gravitacionales, del mismo modo que existen
campos electromagnéticos. Se basa, pues, en el principio de que un reloj,
adaptado a un vehículo en marcha, se detiene o avanza..., en que las leyes de
Euclides no explican todos los fenómenos del universo..., por último, se basa
en este hecho extraordinario de que los campos gravitacionales desvían los
rayos de luz: todo ello formulado por Einstein antes de ser verificado
empíricamente...”
Gracias a sus
teorías sobre la relatividad del espacio, la masa y el tiempo, pudieron
revisarse los cálculos del perihelio de Mercurio, que en Isaac Newton estaban
equivocados en cuarenta y dos segundos y se llegaron a comprender las
desviaciones de los rayos luminosos que llegaban a la Tierra procedentes de las
estrellas.
Al respecto,
Richard P. Brennan explica en los siguientes términos: “La teoría especial estaba construida sobre las leyes del movimiento
dadas por Newton, que constituyeron el sistema de ideas filosóficas y
científicas prevaleciente durante 200 años, pero las trascendía y modificaba.
La relatividad general es una teoría
funda-mental de la naturaleza y de las relaciones entre espacio, tiempo y
gravitación, y ha influido profundamente sobre la concepción del mundo que
tenemos los humanos. Las teorías de Einstein han sido reiteradamente puestas a
prueba, lo que se ha hecho comprobando predicciones basadas en ellas, que nunca
han fallado. Ni ha habido tampoco ninguna teoría nueva de la arquitectura del
universo que las haya reemplazado”[3].
Según Brennan “La teoría de la relatividad especial
“considera que el espacio y el tiempo constituyen magnitudes íntimamente
ligadas, en lugar de magnitudes conceptualmente diferenciadas, como Newton
había pensado. La teoría especial, publicada en 1905, contenía un buen número
de pasmosas consecuencias. Una de ellas es que la velocidad de la LUZ es la
misma para todos los observadores, independientemente de su movimiento
relativo. Además, la velocidad de la luz en el vacío constituye un límite
absoluto: ningún cuerpo podrá jamás ser acelerado hasta esa velocidad ni
tampoco se podrá observar jamás nada que se mueva más rápidamente. La teoría
especial postula asimismo la equivalencia de la masa y la energía. Einstein
mostró que cualquier forma de energía tiene masa, y que la masa es de suyo una
forma de energía. La relación entre masa y energía está expresada por la
fórmula E = mc 2. En esta ecuación E representa la
energía en julios, m es la masa en kilogramos y c es la velocidad de la luz en metros
por segundo. Dado que la luz viaja a 300 millones de metros por segundo, salta
a la vista que la conversión en energía de una cantidad de masa muy pequeña
dará una cantidad enorme. Por ejemplo, un kilogramo de masa equivaldría a una
energía de 2.778 millones de kilovatios-hora, suficientes para el suministro de
varias semanas en un país industrializado. Cuando la energía de un par largo de
kilos es liberada explosivamente puede destruir una ciudad y matar a un millón
de personas. La teoría especial pronostica también que la masa y el tiempo
cambian cuando aumenta su velocidad; cuando una partícula de materia se mueve
más rápidamente adquiere más y más masa. Todos los conceptos y predicciones de
la teoría de relatividad especial de Einstein han sido comprobados muchas
veces, tanto en observaciones como en experimentos”[4].
Asimismo indica que
la teoría de relatividad general es la teoría de Einstein que se ocupa del
movimiento acelerado y de la gravedad. La relatividad general constituye un
principio fundamental para comprender la naturaleza del espacio, el tiempo y la
gravitación, y ha pesado fuertemente en la forma de entender el universo.
Publicada en 1915, diez años después de su teoría de relatividad especial
(1905), la teoría de Einstein considera la gravedad
como una propiedad del espacio más que una fuerza entre cuerpos. La presencia
de materia provoca una curvatura en
el espacio y los cuerpos, al caer libremente, siguen las líneas de longitud
mínima llamadas geodésicas. La
gravedad resulta pues ser consecuencia de la curvatura del especio inducida por
la presencia de un objeto provisto de masa. En el desarrollo de la teoría se
establece el principio de equivalencia entre las fuerzas de gravitación y de
inercia.[5].
“Newton en
presencia del movimiento de los planetas y de la caída de los cuerpos, inventó
la idea de una fuerza que explicara sus observaciones. Einstein sustituyó esa
idea por la de un espacio curvo, afirmando que la inercia de un cuerpo lo
obliga a tomar un cierto curso a través del espacio, el que se hace curvo o
combado cerca de una masa grande de materia, como la tierra o el sol. Es
difícil imaginar un espacio curvo y, sin embargo, esa puede ser la explicación
de la caída de la manzana y del movimiento de los cuerpos celestes. Los
estudios revolucionarios de Einstein condujeron al concepto de la cuarta
dimensión: el tiempo. Condujeron, además, al concepto de que la materia es, en
su forma más elemental, energía; y este concepto quedó plenamente afirmado
después de la fisión del uranio 235 y la producción de la bomba atómica”[6].
“Otras
contribuciones de Einstein a la ciencia, aunque menos conocidas, son: sus
estudios sobre el movimiento browniano (las partículas microscópicas del humo o
del polvo son movidas irregularmente por la acción de las moléculas del líquido
o gas donde están suspendidas); las fórmulas que identifican materia y energía
(lo que haría posible la bomba atómica) y luz y energía (principio de la célula
fotoeléctrica, la televisión y el cine sonoro), y, posteriormente, una teoría
en que se unen los fenómenos electromagnéticos y los de la gravitación”.[7]
“Pero, ¿cómo afecta
esta teoría a la astronomía y al universo? La mayor aportación de la teoría de
la relatividad es un cambio en la visión del cosmos. Si todo es relativo y
depende de dónde estamos situados y a qué velocidad nos movemos, el universo
tampoco es absoluto, sino relativo. No se puede buscar en el cosmos algo
inmutable y estable porque la propia naturaleza del universo y de las cosas es
variable. Esta idea fue un gran cambio, sobre todo si la comparamos con las
visiones clásicas del universo como algo perfecto e invariable. A la gente le
costaba mucho pensar que todo cambiaba y todo se movía, pero las investigaciones
posteriores demostraron que la teoría de Einstein era cierta y que no hay nada
invariable en el cosmos, todo cambia continuamente”[8].
Eduardo Congrains,
en su obra “Científicos” (Tomo II, Editorial Gacela, 1980, pp. 353 y 354),
resume en siete puntos principales el “súmmum” de la teoría einsteniana: 1. “El
tiempo y la distancia son relativos y dependen del movimiento”. 2. “El
espacio-tiempo es constante y esencial para todos los cálculos”. 3. “El
espacio-tiempo es infinito y curvo”. 4. “Los rayos luminosos recorren
“geodésicas”, o grandes círculos alrededor del universo, y al final de mil
millones de años pueden volver a su punto de origen”. 5. “Los planetas recorren
“geodésicas” en torno al Sol, debido a la naturaleza curva del espacio-tiempo,
y sus órbitas son líneas de menor resistencia. El radio de esa curvatura
depende de la masa de los cuerpos celestes”. 6. “El Sol no ejerce ninguna
fuerza directa sobre los planetas”. 7. “La masa de un cuerpo aumenta con la
velocidad, y ningún cuerpo material puede desplazarse con la velocidad de la
luz, pues si la alcanzase, su masa se tornaría infinita. Dicho aumento
–experiencias posteriores lo demostrarían plenamente- está totalmente acorde
con la teoría”.
Fue sólo con el
advenimiento de Alberto Einstein que la ciencia tuvo la definitiva certeza de
que los principios de Galileo y Newton (y mucho menos los de Aristóteles) no le
servirían como verdad definitiva y final” indica Eduardo Congrains en su obra
“Científicos” (Tomo II, 1980:339). Mientras Aristóteles estuvo orientado a
explicar el “porqué” ocurren los hechos, Galileo trató de explicar “cómo” es
que los hechos acontecen.
Las ideas
científicas de Einstein, mejoraron la teoría de Newton, subrayaron que la
gravedad también influye en la velocidad de la luz y que no existe nada más
rápido que la luz y llegaron a constituir la base teórica para la fabricación
de la bomba atómica.
Einstein impugnó el
apriorismo de Kant, las representaciones de Poincaré, las opiniones de Ernst
Mach, el positivismo lógico y se pronunció abiertamente contra el uso de la
energía atómica con fines militares.
Entre los
personajes que influyeron en el pensamiento de Einstein figuran Roman Rolland
(1866-1944), Max Planck (1858-1947), Hendrik A. Lorentz (1853-1928) y Mahatma
Gandhi (1869-1948).
Einstein
abogó por el Federalismo mundial, el internacionalismo,
el pacifismo,
el sionismo,
el socialismo democrático, la libertad individual
y los derechos civiles. Víctor Raúl Haya de la Torre, no con poca razón,
escribiría en su obra “Ex combatientes y
desocupados”: “Einstein es sabio sin dejar de ser hombre. Su gran universo cósmico
puede expandirse y curvarse, pero no es ajeno a este otro universo de la conciencia, saturado de dolor y de anhelos de justicia”[9].
En su
discurso del mes de diciembre de 1945 en Nueva York,
Einstein dijo: “En la actualidad, los físicos que participaron en la construcción
del arma más tremenda y peligrosa de todos los tiempos, se ven abrumados por un
similar sentimiento de responsabilidad, por no hablar de culpa. (...) Nosotros
ayudamos a construir la nueva arma para impedir que los enemigos de la
humanidad lo hicieran antes, puesto que dada la mentalidad de los nazis habrían
consumado la destrucción y la esclavitud del resto del mundo. (...) Hay que
desear que el espíritu que impulsó a Alfred Nobel cuando creó su gran
institución, el espíritu de solidaridad y confianza, de generosidad y
fraternidad entre los hombres, prevalezca en la mente de quienes dependen las
decisiones que determinarán nuestro destino. De otra manera la civilización
quedaría condenada” (Einstein: Hay que ganar la paz, 1945).
Einstein murió a
causa de la ruptura de un aneurisma de
la aorta (derrame cerebral), en el Hospital de Princeton (New Jersey, EE.UU.,
el 18 de abril de 1955. Sus restos fueron incinerados y en el crematorio
estuvieron sólo 12 personas, incluido su hijo mayor.
Sobre la muerte de Einstein, Pau Carles Salvador Casals i Defilló escribió: “Ciertamente era un gran sabio, pero aún mucho más que eso. Era, además, un pilar de la conciencia humana en unos momentos en los que parece que se vienen abajo tantos valores de la civilización”.
[1] Gaztelera.pdf – Adobe Reader.
[2] OCÉANO Grupo Editorial, S.A.
Grandes biografías. Volumen 4, Barcelona, 1998, p.617.
[3] Brennan, Richard P. Diccionario Básico para la Actualidad Científica. Celeste Ediciones
S.A., España, 1994, p.128.
[4] Brennan, Richard
P., Op.cit., p.381.
[5] Ibídem, p.382.
[6] Enciclopedia BARSA de Consulta Fácil. Tomo
VI, Editores, Encyclopedia Británica, INC, Estados Unidos, 1960, p.132.
[7] Enciclopedia Ilustrada Cumbre, Tomo 4,
México, 1971, p. 316.
[8] Lexus Editores, “El Universo y la Tierra”.
Dirección Editorial: Jaime Viñals, Barcelona, 2000, p.35.
[9] Haya de la Torre, Víctor Raúl. Ex
combatientes y desocupados. Ediciones Ercilla, Chile. 1936, p.225.
