Se cumplen 100 años de la Teoría de la Relatividad

El Litoral

Till Mundzeck - DPA

Hace 100 años, Albert Einstein revolucionó la física con su teoría de la relatividad general, pese a que no fue hasta mucho tiempo después que se descubrió su verdadero alcance.

Quien hoy enciende el GPS encuentra el camino para llegar a destino gracias entre otros a Einstein, cuya teoría de la relatividad posibilitó la exactitud que brinda la navegación por satélite. Sin embargo, este científico alemán no podía imaginar esta aplicación práctica cuando propuso el núcleo de la misma el 25 de noviembre de 1915 ante la Academia Prusiana de Ciencias en Berlín.

El alcance del trabajo de este genio de la ciencia fue sin embargo muchísimo más profundo: revolucionó la forma de ver el mundo, aunque esto no quedó claro desde el principio.

"Fue un hito milenario de la ciencia el que tuvo lugar en Berlín", opina el profesor Hermann Nicolai, director del Instituto Albert Einstein de la Sociedad Max Planck en la ciudad de Potsdam. "Pero solamente quedó claro pasadas varias décadas de qué clase de logro se trataba".

Diez años antes, Einstein ya había propuesto su teoría de la relatividad especial, que defiende que el espacio y el tiempo no se pueden medir de manera separada. Einstein reconoció que la simultaneidad es una cualidad relativa, que depende del observador. Dos hechos que ocurren en espacios distintos pueden parecer simultáneos a uno y consecutivos para otro. Solamente en el mismo lugar queda de manifiesto la simultaneidad de dos acontecimientos.

La teoría de la relatividad especial deriva en la existencia de una cuarta dimensión espacial gracias a la interacción de las tres dimensiones espaciales y el tiempo, que perdió así su estatus de medida absoluta.

En su teoría de la relatividad general, Einstein añadió el campo gravitatorio. La teoría defiende que el espacio-tiempo se ve deformado por la masa. Este efecto es tanto mayor cuanto más grande sea la masa.

"Fue un cambio de paradigma", explica Nicolai. "La afirmación es que la gravedad es una consecuencia de la curvatura de la geometría del espacio-tiempo". Según la teoría, la luz se desvía de manera cuantificable debido a esta curvatura cuando pasa por delante de una gran masa como por ejemplo el Sol. Esta proposición hizo a Einstein famoso de golpe cuatro años más tarde.

El británico Sir Arthur Eddington envió en 1919 dos expediciones a observar un eclipse solar, organizadas por la Real Sociedad Astronómica (RAS). Durante ese eclipse, las expediciones midieron la posición de las estrellas junto al Sol oscurecido. Y efectivamente, las posiciones variaban tal como lo había predicho Einstein.

"Fue un éxito espectacular, que puso a Einstein en las portadas de la prensa mundial", señala Nicolai. "Las estrellas no están ahí donde parecen estar", escribió por ejemplo en aquel entonces el "New York Times". "Pero no hay que preocuparse".

Esta primera confirmación experimental de la teoría de la relatividad general sacudió a todo el "establishment" científico. Hoy en día, los astrónomos usan este efecto como un telescopio natural, porque las grandes masas del universo, como una galaxia, pueden curvar la luz de objetos que se encuentran por detrás, muy distantes, y aumentarla como una lupa. Los astrónomos lo llaman lente gravitacional.

Pero después del éxito inicial, se hizo el silencio durante bastante tiempo. "La teoría desapareció durante 20 a 30 años del foco de la física, porque los efectos son tan pequeños que muchos de ellos sólo se pueden medir con los nuevos aparatos disponibles", señala Nicolai.

Por ejemplo, también los relojes funcionan más lento cuando están junto a un campo gravitacional. "Esto es tan extremo que el tiempo casi se detiene junto a un agujero negro", explica. En cambio, en el campo gravitatorio de la Tierra este efecto es tan pequeño que en el día a día no lo notamos. Pero en cambio es fundamental para la sincronización de los satélites de navegación y hay que corregirlo, de lo contrario las posiciones no son correctas.

"En los años 60 y 70 la teoría de la relatividad general volvió a un primer plano", escribe el historiador de la ciencia Alexander Blum, del Instituto Max Planck. El motivo fue entre otras cosas el descubrimiento de cuerpos celestes exóticos, muy distantes, cuyas características particulares se podían explicar con la teoría de Einstein. Por ejemplo los agujeros negros y el hecho de que su enorme campo gravitacional no reflejara la luz.

"Los investigadores que se habían ocupado de esta teoría y de los agujeros negros se convirtieron en las superestrellas de la física medio siglo después del triunfo de Einstein, entre ellos el británico Stephen Hawking", escribe Blum.

Los agujeros negros, el Big Bang, la constante expansión del universo se pueden explicar con la teoría de la relatividad general. "Toda esta cosmología moderna se basa en las ecuaciones de Einstein", subraya Nicolai. La teoría se ha convertido en un pilar de la física moderna. "Hoy en día realmente sólo hay dos teorías físicas básicas: la cuántica y la teoría de la relatividad general".