Llama Violeta

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Ciencia en estado puro.

Relatividad, efecto fotoeléctrico, movimiento browniano...

 El tiempo es relativo

Einstein, contra todo pronóstico, optó por la primera opción. Semejante decisión le llevó a afirmar que la velocidad de la luz es irrebasable y, por consiguiente, debemos dejar de considerar el tiempo y el espacio como absolutos. No son entidades separadas sino que conforman un continuo espacio-tiempo que depende del observador. Como la luz transporta información y su velocidad es finita, dos sucesos simultáneos para alguien no tienen que serlo para otro. El tiempo es relativo, el tic-tac del reloj depende de la velocidad a la que se mueve. Y lo más sorprendente: dentro de esta teoría se esconde E = mc2, una ecuación que demostró toda su potencia con la bomba atómica.
 
Movimiento browniano
Las ecuaciones del movimiento errático del polen en el agua, descrito por Robert Brown y explicado por Einstein, también describen las fluctuaciones bursátiles del mercado de futuros.

 

Ahora bien, el artículo que cambió el mundo y por el que, después de ocho años como nominado, recibió el Premio Nobel, fue Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de la luz. En él explicaba el funcionamiento de las células fotoeléctricas: ¿Por qué hay materiales que al incidir sobre ellos luz de cierto color (frecuencia) emiten electrones? El efecto fotoeléctrico es inexplicable si admitimos que la luz es una onda. Por ello Einstein dio una vuelta de tuerca a la propuesta de Max Planck de 1900 donde decía que la materia emite y absorbe energía en forma de pequeños paquetes o cuantos. Einstein afirmó que no sólo ocurría eso, sino que la energía, la propia luz, estaba formada por cuantos: los fotones.

Einstein es uno de los padres de la teoría más perfecta de la ciencia, la mecánica cuántica, pero siempre renegó de ella porque conduce a la desaparición de la causalidad: “Dios no juega a los dados”. Incluso decía que ser tan buena era una prueba clara de que era incorrecta. Esta postura revela su carácter: Einstein podía ser radical, pero no un rebelde. La relatividad no significó nunca una ruptura tan drástica.

Tras semejante despliegue de pirotecnia intelectual tuvimos que esperar dos años, a 1907, para que volviera a suceder algo parecido. Sentado ante su mesa de la oficina de patentes tuvo un pensamiento: Si una persona cae libremente no siente su propio peso. “Fue el pensamiento más feliz de mi vida”, dijo. Acababa de abrir la puerta a su obra maestra: la teoría general de la relatividad. Einstein había descubierto el principio de equivalencia: Encerrados en un armario, no hay forma de distinguir si estamos en un planeta o viajamos por el espacio a aceleración constante.

Los padres de los cuantos
Max Planck y Albert Einstein “cuantificaron” la energía, con lo que pusieron las bases de la mecánica cuántica.

Una teoría de la gravedad

Con la inapreciable ayuda de su amigo matemático Marcel Grossmann, Einstein trabajó duramente durante varios años. En noviembre de 1915 presentó su teoría en la Academia de Ciencias Prusiana, “el momento más dichoso de mi vida”. En esas lecciones dio a conocer una teoría que conectaba la geometría del espacio con la materia presente en él: el valor de la curvatura en un punto del espacio es una medida de la gravedad existente en dicho punto. A mayor densidad del objeto, mayor curvatura y, por tanto, mayor gravedad.

La relatividad general es una de las teorías más importantes de la física. Su encanto se vio confirmado en el eclipse total de 1919, cuando el astrofísico Arthur Stanley Eddington observó la desviación de los rayos de luz de las estrellas al pasar cerca del Sol: las estrellas no estaban donde debían estar, sino donde Einstein decía. Tras la confirmación, The New York Times la tildó como “uno de los más grandes éxitos de la historia del pensamiento humano”.

¿Ideas inútiles?

En sus últimos años, sus intereses científicos se encontraban dirigidos hacia lo que llamaba la teoría del campo unificado. Si la gravedad es la curvatura del espacio, ¿podría reducir el campo electromagnético a una geometría? Einstein quería unificar sobre una misma base geométrica la gravedad y el electromagnetismo. Muchos jóvenes investigadores, deslumbrados por su genio, colaboraron con él y todos ellos salieron desencantados, pero él seguía publicando sus ecuaciones, cada vez más complejas. Ecuaciones que aparecían en las primeras páginas de los periódicos con titulares como “Einstein ofrece una nueva teoría para unificar la ley del cosmos”.

Pero la naturaleza no tiene obligación de cumplir las ecuaciones ideadas por los científicos, ni aunque ese científico se llame Albert Einstein. Y a pesar de que sus teorías eran erróneas, la idea subyacente es esencialmente correcta. La unificación de las fuerzas de la naturaleza es, hoy día, uno de los más intensos campos de trabajo de la física teórica.

En este Instituto de Astrofísica de Potsdam estudió los efectos de teoría de la relatividad.
 
 
 
 
         
         
       
       
       

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