CIENCIA RELATIVIDAD

Relatividad, ‘la más bella de las teorías científicas’

EFEFUTURO.- Albert Einstein formuló hace cien años su Teoría de la Relatividad General, que habla de la conexión entre el espacio, el tiempo y la materia. Una de esas ideas geniales que despierta la curiosidad general, aunque entenderla no esté al alcance de todos, y a la que muchos se refieren como la más bella de las teorías científicas.

<p> Fotografías del desaparecido físico Albert Einstein son proyectadas en las pantallas del museo de Historia de Bern (Suiza). EFE/Minika Flueckige

Fotografías del desaparecido físico Albert Einstein son proyectadas en las pantallas del museo de Historia de Bern (Suiza). EFE/Minika Flueckiger

“Una hora sentado con una chica guapa en un banco del parque pasa como un minuto, pero un minuto sentado sobre una estufa caliente parece una hora”. Así explicaba Albert Einstein a los profanos que el tiempo es relativo.

El científico más conocido y brillante del siglo XX era, sin lugar a dudas, un personaje especial. Además de una mente privilegiada, era comprometido y con sentido del humor, quizás por todo ello ha calado en el público, que reconoce sin esfuerzo su imagen, ya sea sacando la lengua a los periodistas o con su mirada penetrante clavada en la cámara, y pasea en camisetas su fórmula E=mc2.

“Hasta la llegada de Einstein, según la física clásica, el Universo era como un reloj gigante, donde todos los movimientos eran resultado de sus engranajes. El espacio y el tiempo eran independientes y absolutos, es decir, el espacio era el mismo en todos los sitios y el tiempo transcurría igual en cualquier lugar”, explicó a Efe la doctora en Física Cuántica Sonia Fernández-Vidal.

Pero, “de pronto, todas esas premisas se resquebrajan con la Teoría de la Relatividad”. El espacio y el tiempo dejan de ser absolutos para depender de la velocidad a la que se mueven las cosas. Para la divulgadora científica, autora de libros como “La puerta de los tres cerrojos” o “Desayuno con partículas”, la Teoría de la Relatividad de la mano de la Teoría Cuántica “rompen completamente el paradigma de cómo entendíamos el mundo”.

 RELATIVIDAD ESPECIAL

El 25 de noviembre de 1915 Einstein presentó ante la Academia Prusiana de las Ciencias su Teoría de la Relatividad General y, aunque al principio no tuvo gran repercusión fuera de ambiente académico, así comenzó esa revolución del conocimiento que iba a echar por tierra las ideas preconcebidas que manejamos sobre el tiempo y el espacio.

En realidad, todo había empezado diez años antes, cuando el joven físico alemán de 26 años trabajaba en la Oficina de Patentes de Berna, pues al llegar a Suiza no había encontrado un puesto en la docencia, y dedicaba sus ratos libres a la investigación científica.

En aquel 1905, Einstein publicó cuatro artículos fundamentales en el mundo de la física. En uno de ellos sentó las bases de la Relatividad Especial, con la que postuló que, en el vacío, la velocidad de la luz es constante (300.000 kilómetros por segundo), un límite cósmico que nada ni nadie puede superar.

Y partiendo de esa premisa, con el tiempo y el espacio pasan cosas extrañas cuando nos acercamos a la velocidad de la luz: El tiempo pasa más despacio y el espacio se contrae.

“De hecho, no hace falta realizar viajes interestelares para sufrir los efectos de la relatividad”, explicó Fernández-Vidal, quien añadió: “Si viajamos de París a Nueva York en avión, al bajarnos seremos una quicemillonésima de segundo más jóvenes que los amigos que dejamos atrás”.

 NEWTON VS. EINSTEIN

Sin embargo, y a pesar del éxito alcanzado, Einstein sabía que algo no cuadraba del todo y el problema tenía un nombre: La Gravitación Universal enunciada por Newton.

“Aunque las leyes de Newton supusieron una extraordinaria revolución tecnológica -no hay que olvidar que bastaron sus ecuaciones para llevar a un hombre a la Luna- ni él ni los que le sucedieron supieron explicar cómo funcionaba la gravedad”, recordó la científica.

La disonancia entre Newton y Einstein residía en que, para el primero, la fuerza de la gravedad afecta a los objetos de forma instantánea -cuando tiramos un pelota al suelo cae inmediatamente-, pero con ello se saltaba el límite de la velocidad de la luz.

Según la gravitación de Newton, si el Sol desapareciese de repente, los planetas saldrían inmediatamente disparados de su órbita. Sin embargo, Einstein sabía que la luz del Sol tarda ocho minutos en recorrer la distancia que le separa de la Tierra, eso significa que seguiríamos viendo su luz durante ese lapso ¿Cómo era posible, entonces, que el planeta se saliera de su órbita antes de quedar a oscuras?.

“Buscando respuesta a esa pregunta, construyó un modelo en el que la gravedad no sería instantánea, sino que viajaría exactamente a la velocidad de la luz. Acababa de nacer la Teoría de la Relatividad General”, señaló Fernández-Vidal.

 EL TEJIDO ESPACIO-TIEMPO

Pero fue más allá. El espacio y el tiempo, hasta entonces independientes, Einstein los unifica en el tejido espacio-tiempo, donde la gravedad no sería una fuerza en sí, sino el resultado de la deformación de ese tejido por la presencia de objetos celestes.

“Para el profano parece difícil imaginar un tejido espacio-temporal sin atribuirle un aspecto material, pero hablamos de un concepto que no es un medio material, aunque sus consecuencias sí lo son”, indicó la científica, quien lo explica como si se tratara de un colchón.

“Una persona tumbada sobre un colchón creará una deformación en esa superficie, si a su lado hay otra persona menos voluminosa se pasará toda la noche haciendo esfuerzos para no caer hacia la primera. De esa misma manera el Sol curva el espacio-tiempo (el colchón cósmico) y atrae a los planetas que giran a su alrededor”, afirmó Fernández-Vidal.

“Además, en el espacio-tiempo, la luz se mueve a velocidad constante describiendo trayectorias curvas al ser desviada por la presencia de cuerpos materiales, extremo que fue demostrado en 1919 durante un eclipse solar”, afirmó la experta.

Según la doctora, “con todo ello Einstein logra responder a la incógnita de qué pasaría si el Sol desapareciese de pronto: en la Tierra no se percibiría el efecto hasta que las ondas gravitacionales, que viajan a la velocidad de la luz, llegasen a nuestro planeta. Unos ocho minutos”.

“Las ondas gravitacionales las crean los cuerpos celestes en el espacio-tiempo cuando se mueven y serían similares a las que se generan en un estanque cuando se tira una piedra. Aunque por sus efectos hay evidencias de la existencia de esas ondas, los científicos aún no han conseguido detectarlas. Ese es el objetivo del proyecto LISA de la Agencia Espacial Europea”, precisó la especialista.

 DE LA TEORÍA A LA PRÁCTICA

A pesar de que el término “Teoría de la Relatividad” pueda hacernos pensar que es algo todavía no probado, nada más lejos de la realidad, Fernández-Vidal señaló que la teoría cuántica y la de la relatividad “son las más precisas que jamás haya manejado la ciencia. No se conoce, hasta la fecha, ningún experimento que las desmienta, ni predicción fallida alguna”.

“Además, existen aplicaciones prácticas que echan mano de la relatividad, entre ellas el GPS. Como el tiempo no pasa exactamente igual en la Tierra que en los satélites, esa tecnología tiene una mínima corrección para que funcione apropiadamente”, apuntó la experta.

Cuando Einstein formuló su Teoría de la Relatividad General estaba en la treintena y hasta su muerte, en Estados Unidos en 1955, siguió sorprendiendo con sus aportaciones científicas, aunque quizás no tanto como con aquella a la que el físico ruso Lev Landau calificó de “la más bella teoría científica”.

Además se convirtió en un icono popular de la ciencia, que opinaba públicamente sobre temas controvertidos y era conocido por sus frases brillantes, entre ellas esa en la que aseguraba: “La imaginación es más importante que el conocimiento. El conocimiento es limitado y la imaginación circunda el mundo”. EFEfuturo.

 

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Publicado en: Ciencia

“Una hora sentado con una chica guapa en un banco del parque pasa como un minuto, pero un minuto sentado sobre una estufa caliente parece una hora”. Así explicaba Albert Einstein a los profanos que el tiempo es relativo.

El científico más conocido y brillante del siglo XX era, sin lugar a dudas, un personaje especial. Además de una mente privilegiada, era comprometido y con sentido del humor, quizás por todo ello ha calado en el público, que reconoce sin esfuerzo su imagen, ya sea sacando la lengua a los periodistas o con su mirada penetrante clavada en la cámara, y pasea en camisetas su fórmula E=mc2.

“Hasta la llegada de Einstein, según la física clásica, el Universo era como un reloj gigante, donde todos los movimientos eran resultado de sus engranajes. El espacio y el tiempo eran independientes y absolutos, es decir, el espacio era el mismo en todos los sitios y el tiempo transcurría igual en cualquier lugar”, explicó a Efe la doctora en Física Cuántica Sonia Fernández-Vidal.

Pero, “de pronto, todas esas premisas se resquebrajan con la Teoría de la Relatividad”. El espacio y el tiempo dejan de ser absolutos para depender de la velocidad a la que se mueven las cosas. Para la divulgadora científica, autora de libros como “La puerta de los tres cerrojos” o “Desayuno con partículas”, la Teoría de la Relatividad de la mano de la Teoría Cuántica “rompen completamente el paradigma de cómo entendíamos el mundo”.

 RELATIVIDAD ESPECIAL

El 25 de noviembre de 1915 Einstein presentó ante la Academia Prusiana de las Ciencias su Teoría de la Relatividad General y, aunque al principio no tuvo gran repercusión fuera de ambiente académico, así comenzó esa revolución del conocimiento que iba a echar por tierra las ideas preconcebidas que manejamos sobre el tiempo y el espacio.

En realidad, todo había empezado diez años antes, cuando el joven físico alemán de 26 años trabajaba en la Oficina de Patentes de Berna, pues al llegar a Suiza no había encontrado un puesto en la docencia, y dedicaba sus ratos libres a la investigación científica.

En aquel 1905, Einstein publicó cuatro artículos fundamentales en el mundo de la física. En uno de ellos sentó las bases de la Relatividad Especial, con la que postuló que, en el vacío, la velocidad de la luz es constante (300.000 kilómetros por segundo), un límite cósmico que nada ni nadie puede superar.

Y partiendo de esa premisa, con el tiempo y el espacio pasan cosas extrañas cuando nos acercamos a la velocidad de la luz: El tiempo pasa más despacio y el espacio se contrae.

“De hecho, no hace falta realizar viajes interestelares para sufrir los efectos de la relatividad”, explicó Fernández-Vidal, quien añadió: “Si viajamos de París a Nueva York en avión, al bajarnos seremos una quicemillonésima de segundo más jóvenes que los amigos que dejamos atrás”.

 NEWTON VS. EINSTEIN

Sin embargo, y a pesar del éxito alcanzado, Einstein sabía que algo no cuadraba del todo y el problema tenía un nombre: La Gravitación Universal enunciada por Newton.

“Aunque las leyes de Newton supusieron una extraordinaria revolución tecnológica -no hay que olvidar que bastaron sus ecuaciones para llevar a un hombre a la Luna- ni él ni los que le sucedieron supieron explicar cómo funcionaba la gravedad”, recordó la científica.

La disonancia entre Newton y Einstein residía en que, para el primero, la fuerza de la gravedad afecta a los objetos de forma instantánea -cuando tiramos un pelota al suelo cae inmediatamente-, pero con ello se saltaba el límite de la velocidad de la luz.

Según la gravitación de Newton, si el Sol desapareciese de repente, los planetas saldrían inmediatamente disparados de su órbita. Sin embargo, Einstein sabía que la luz del Sol tarda ocho minutos en recorrer la distancia que le separa de la Tierra, eso significa que seguiríamos viendo su luz durante ese lapso ¿Cómo era posible, entonces, que el planeta se saliera de su órbita antes de quedar a oscuras?.

“Buscando respuesta a esa pregunta, construyó un modelo en el que la gravedad no sería instantánea, sino que viajaría exactamente a la velocidad de la luz. Acababa de nacer la Teoría de la Relatividad General”, señaló Fernández-Vidal.

 EL TEJIDO ESPACIO-TIEMPO

Pero fue más allá. El espacio y el tiempo, hasta entonces independientes, Einstein los unifica en el tejido espacio-tiempo, donde la gravedad no sería una fuerza en sí, sino el resultado de la deformación de ese tejido por la presencia de objetos celestes.

“Para el profano parece difícil imaginar un tejido espacio-temporal sin atribuirle un aspecto material, pero hablamos de un concepto que no es un medio material, aunque sus consecuencias sí lo son”, indicó la científica, quien lo explica como si se tratara de un colchón.

“Una persona tumbada sobre un colchón creará una deformación en esa superficie, si a su lado hay otra persona menos voluminosa se pasará toda la noche haciendo esfuerzos para no caer hacia la primera. De esa misma manera el Sol curva el espacio-tiempo (el colchón cósmico) y atrae a los planetas que giran a su alrededor”, afirmó Fernández-Vidal.

“Además, en el espacio-tiempo, la luz se mueve a velocidad constante describiendo trayectorias curvas al ser desviada por la presencia de cuerpos materiales, extremo que fue demostrado en 1919 durante un eclipse solar”, afirmó la experta.

Según la doctora, “con todo ello Einstein logra responder a la incógnita de qué pasaría si el Sol desapareciese de pronto: en la Tierra no se percibiría el efecto hasta que las ondas gravitacionales, que viajan a la velocidad de la luz, llegasen a nuestro planeta. Unos ocho minutos”.

“Las ondas gravitacionales las crean los cuerpos celestes en el espacio-tiempo cuando se mueven y serían similares a las que se generan en un estanque cuando se tira una piedra. Aunque por sus efectos hay evidencias de la existencia de esas ondas, los científicos aún no han conseguido detectarlas. Ese es el objetivo del proyecto LISA de la Agencia Espacial Europea”, precisó la especialista.

 DE LA TEORÍA A LA PRÁCTICA

A pesar de que el término “Teoría de la Relatividad” pueda hacernos pensar que es algo todavía no probado, nada más lejos de la realidad, Fernández-Vidal señaló que la teoría cuántica y la de la relatividad “son las más precisas que jamás haya manejado la ciencia. No se conoce, hasta la fecha, ningún experimento que las desmienta, ni predicción fallida alguna”.

“Además, existen aplicaciones prácticas que echan mano de la relatividad, entre ellas el GPS. Como el tiempo no pasa exactamente igual en la Tierra que en los satélites, esa tecnología tiene una mínima corrección para que funcione apropiadamente”, apuntó la experta.

Cuando Einstein formuló su Teoría de la Relatividad General estaba en la treintena y hasta su muerte, en Estados Unidos en 1955, siguió sorprendiendo con sus aportaciones científicas, aunque quizás no tanto como con aquella a la que el físico ruso Lev Landau calificó de “la más bella teoría científica”.

Además se convirtió en un icono popular de la ciencia, que opinaba públicamente sobre temas controvertidos y era conocido por sus frases brillantes, entre ellas esa en la que aseguraba: “La imaginación es más importante que el conocimiento. El conocimiento es limitado y la imaginación circunda el mundo”. EFEfuturo.

 

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