Albert Einstein, el genio del siglo XX

Para castigarme por mi desprecio de la autoridad,
el destino me convirtió a mí mismo en una autoridad”.
Albert Einstein

Ricardo Labrada

25 de noviembre de 1915, Einstein una vez más ponía en manos de la humanidad una teoría que serviría de mucho en las décadas sucesivas de nuestro desarrollo tecnológico. Es por eso que en un día como hoy, a cien años de su aporte y a 110 de que publicara la reconocida teoría de la relatividad, quiero rendir tributo a este genio del siglo pasado y cuyas enseñanzas servirán eternamente al conocimiento científico y al desarrollo tecnológico.

Albert Einstein nació en Ulm, Alemania, el 14 de marzo de 1879, en el seno de una familia judía, donde además de madre y padre, tenía una hermana, Maja. La casa donde nació Einstein no existe en la actualidad, las bombas de la II Guerra Mundial la destruyeron completamente. La infancia de Albert transcurrió en Munich, Baviera, adonde su familia se había trasladado al año de él nacido.

Einstein en su niñez

Einstein en su niñez

Un año antes de haber nacido Albert, la bombilla eléctrica aparecía en escena, y es por eso que los hermanos Jakob y Hermann (padre de Albert) decidieron iniciar un negocio de fabricación de materiales eléctricos en Munich.

Imagen de Munich

Imagen de la ciudad de Munich, Baviera, donde transcurriera la niñez de Einstein

Albert a la par que estudiaba en escuela, aprendía de su madre el arte de tocar el violín. Su afición por la música, aún después de no seguir tocando instrumento, permaneció por el resto de su vida. Igualmente y aconsejado por su padre, era amante de la buena lectura.

Einstein y su afición por la música

Einstein siempre sintió afición por la música

Lo interesante fue que siendo judío, asistió a escuela católica, algo que no era de mucha preocupación en su familia. No obstante, su hermana aseveraba que Albert era seguro y perseverante, nada rápido en la aritmética, no era persona que lograra memorizar datos y fechas, su maestro de griego le dijo que él nunca llegaría a nada. Sin embargo, el griego no es que le fuera a resolver gran cosas a una persona que era aventajada en la física, física y la filosofía.

A Einstein no le gustaba el método de enseñanza por el que pasó, decía que los maestros de la elemental eran sargentos y los del instituto, tenientes. Pero las cosas son como son y Einstein no era bien visto por su poca retentiva, pero además por hacer preguntas que ponían en dificultad a los maestros. El asunto llegó al extremo que en Munich, un profesor le pidió que abandonara el centro de estudios, pues la mera presencia de Einstein en clase hacía que el alumnado no le respetara. Einstein se trasladó entonces con su familia a Italia y renunció a su nacionalidad alemana, lo que conllevó a que viviera cinco años como apátrida. Luego se presentó a estudios en la Escuela Técnica de Zurich en Suiza, para lo cual necesitaba tener el certificado de liceo o high school que aún no poseía. Se sometió entonces a exámenes de ingreso. El resultado en asignaturas para memorizar ya se lo pueden imaginar, zoología, botánica y lenguas, pero en matemáticas fue el mejor. Esto le obligó a matricular en otra escuela de nivel medio, la cantonal de Aarau a 32 km de Zurich. Ya allí por primera vez Einstein se plantearía cómo vería una onda de luz un observador que se moviera a la velocidad de la luz. Fue en ese momento que surgía en su mente la Teoría de la Relatividad.

Einstein se dio cuenta que su interés era más que todo por la física y llegado a la Escuela Técnica de Zurich, pasaba mucho tiempo en el laboratorio de esta disciplina. Por un lado esperaba en un momento dado obtener la ciudadanía suiza, lo que alcanzó en 1901. Por otro había entrado en relaciones con una estudiante serbia, Mileva Maric, con la que se casaría más tarde.

Imagen de Munich

Zurich, ciudad en la que Einstein cursó estudios universitarios

Terminados los estudios, Einstein pensó obtener trabajo en la Escuela, pero no fue así. Sus relaciones con el profesor de física eran de las peores y esto probablemente influyó en su contra. El futuro gran científico de la física no le resultó fácil encontrar empleo. Se dirigió a varios centros, sobre todo en Alemania y la negativa fue siempre la respuesta. Inicialmente organizó un curso privado de física y química para estudiantes y finalmente encontró empleo como técnico de tercera categoría en la oficina de patentes de Berna, capital de Suiza.

Einstein_1912

Einstein en 1912

Escribiendo estas notas me doy cuenta que a los grandes le sucede siempre igual. Nadie los entiende, a veces se les menosprecia, algo parecido le sucedió al gran Thomas Alba Edison. En otra oportunidad hablaremos de este otro grande de la ciencia.

Llegado el año 1905 es cuando Einstein le da forma a su famosa teoría de la relatividad, que resumida lleva a la conocida ecuación E=mc2, la conversión de materia en energía y viceversa. En ese año, Einstein publicó varios trabajos científicos, uno de ellos era la aplicación de la teoría cuántica al efecto fotoeléctrico, otro relacionado con las dimensiones de las moléculas, otro sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. Einstein no llegó a doctorarse hasta que presentó su trabajo de las dimensiones de las moléculas.

La teoría de la relatividad nace a partir de un cuestionamiento que él se hizo muchas veces, ¿cómo veré un rayo de luz si lo persigo a la velocidad de la luz? Esa pregunta halló respuesta diez años después de habérsela formulado y aparece formulado en su publicación sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. El término de relatividad no aparece en esa publicación. Su teoría echaba por tierra la llamada simultaneidad absoluta, la cual es relativa. Para hablar de tiempo de un hecho es necesario especificar el sistema de referencia.

Para explicarnos mejor, tomemos un ejemplo dado por el profesor Álvarez Gaumes sobre el tema:

– Imaginemos un tren y a dos individuos, uno de ellos está montado en el mismo y otro lo ve pasar a toda velocidad desde el borde de la vía. El tren se mueve a 200 kilómetros por hora.
– Para la persona que va sentada dentro el tren no se mueve, está quieto. Sólo se mueve para la persona que está al borde de la vía. Es algo, efectivamente, relativo.
– Einstein luego imaginó que alguien tira una pelota a 20 kilómetros por hora hacia delante dentro del tren. Para la persona que está dentro la pelota se mueve a esa velocidad pero para la persona que está abajo esa pelota se mueve, sin embargo, a 220 (200+20) kilómetros por hora.

Ahí es cuando toca recordar que la velocidad de la luz es constante, y es cuando empezamos a entender que algo no encaja del todo con el concepto de que el tiempo también lo sea. Puesto que la velocidad de la luz siempre es la misma, al volver al ejemplo del tren y la persona que está dentro si en lugar de lanzar una pelota enciende una linterna proyectando un haz de luz hacia delante, la persona que está abajo no ve ese haz propagarse a la velocidad de la luz+200 km/h, la ve propagarse a la velocidad de la luz, sin más, independientemente de lo rápido o lo lento que vaya el tren porque, simplemente, es una constante.

Otro ejemplo, una persona de 15 años viaja a la velocidad de la luz y otra de igual edad permanece en la Tierra, El tiempo para ambos pasa de forma diferente. La persona en el en el espacio se va por unos 10 años, pero al regresar verá que han pasado 20 años y el mundo ha cambiado obviamente y la otra persona tiene ahora 30, ha envejecido pero la del viajante no, lo que se explica en que el tiempo del que quedó en Tierra no fue igual para el que se fue a viajar al espacio.

Einstein se basó a su vez en dos hipótesis:

1. Las leyes de la física son las mismas mientras el sistema de referencia sea el mismo e inercial. Esto es, ambos se mueven a una velocidad constante. Si una ley se cumple en un sistema, también se debe cumplir en el otro.
2. La velocidad de la luz es una constante universal, que se define como c. Michelson y Morley ya habían demostrado con anterioridad este aspecto de la luz.

Albert Einstein

Albert Einstein

La teoría de la relatividad especial, formulada por Albert Einstein en 1905, constituye uno de los avances científicos más importantes de la historia. Alteró nuestra manera de concebir el espacio, la energía, el tiempo y tuvo incluso repercusiones filosóficas, eliminando la posibilidad de un espacio/tiempo absoluto en el universo.

La relatividad

Esta teoría se complementó con la teoría de la relatividad general, publicada el 25 de noviembre de 1915, algo más compleja y que pretende aunar la dinámica newtoniana con parte de las consecuencias de la primera teoría especial.

La teoría de la relatividad especial o relatividad particular o restringida, es una teoría descriptiva del movimiento de los cuerpos, pero a velocidades constantes, y en un espacio plano, de tres dimensiones espaciales y una temporal.

En el universo la gravedad es una fuerza universal que acelera a todos los cuerpos, y los pone en movimiento. El reposo como tal de la materia no existe, eso es algo muy comprensible. El universo está en constante movimiento y aceleración.

Newton explicaba en su teoría de la gravedad que los objetos se atraen con fuerza proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. O sea la fuerza tenía que intervenir de inmediato si uno de los dos cuerpos era alterado. Einstein, en su teoría de la relatividad especial, pone límite a la velocidad en que los cuerpos debían moverse, con el valor de c: la velocidad de la luz. Él supuso que una persona en una caja en el espacio, la caja flotaría a velocidad constante y fuera de la fuerza gravitacional implicaba que esa persona se apoyaría en el punto de aplicación de la fuerza de contacto, que se convertiría en el suelo o el piso para el hombre, por la ley de acción y reacción. A partir de esa idea, Einstein propuso la siguiente ecuación:

Gmv = -kTmv
Gmv: Tensor de curvatura de Riemann
Tmv: Tensor de energía, que tiene que ver también con la masa en el universo
k : Es una constante de gravitación, y k = 8PIK/c2
K = 6,7×10 -8

La ecuación indica que los objetos masivos se deforman en el espacio y que una vez deformados se dirigen a los objetos, marcando el camino o trayectoria que deben recorrer. La fuerza de gravedad según la teoría de la relatividad general, afecta a la cuarta dimensión: el tiempo.

La teoría de la relatividad general fue comprobada en 1919 por Sir Arthur Eddington, astrónomo inglés, que observó un eclipse solar y cómo la ecuación de Einstein predijo con gran exactitud cómo se curvan los rayos luminosos al pasar por el sol, debido a su influencia gravitacional. Se comprobaba que un gran objeto era capaz de deformar el espacio-tiempo y que incluso la luz debía desviarse para seguir la nueva geometría. El espacio le dice a la materia cómo moverse y la materia le dice al espacio cómo curvarse.

El creador de las teorías relativistas se convirtió para siempre en el verdadero genio del siglo XX.

En el orden personal de este gran científico y sabio, vale la pena indicar que en 1932 abandonó Alemania y Europa, era la llegada de los nazis al poder. Einstein se estableció en EEUU, cuya ciudadanía obtendría en 1940. Era hombre de paz, no amigo de las guerras, y abogaba por la libertad individual de expresión y la libertad de expresión y pensamiento en general.

En 1952, después de la muerte del primer presidente de Israel, su primer ministro, David Ben-Gurion, envió una carta a Albert Einstein a través de la Embajada de Israel en Washington. En la misma le ofrecía ocupar la presidencia de Israel. En la misiva de respuesta, después de mostrarse muy agradecido, Einstein exponía las razones de su negativa, ya que no se veía capacitado para poder llevar tal cargo. Textualmente escribió:

Estoy profundamente conmovido por la oferta de nuestro Estado de Israel, y al mismo tiempo apesadumbrado y avergonzado de no poder aceptarla. Toda mi vida he tratado con asuntos objetivos; por consiguiente, carezco tanto de aptitud natural como de experiencia para tratar propiamente con personas y para desempeñar funciones oficiales. Sólo por estas razones me sentiría incapacitado para cumplir los deberes de ese alto puesto, incluso si una edad avanzada no estuviese debilitando considerablemente mis fuerzas. Me siento todavía más apesadumbrado en estas circunstancias porque, desde que fui completamente consciente de nuestra precaria situación entre las naciones del mundo, mi relación con el pueblo judío se ha convertido en mi lazo humano más fuerte”.

Einstein había sido partidario de la creación de un estado común entre árabes y judíos. El 17 de abril de 1938 en un discurso en Nueva York del Comité de Trabajo para Palestina dijo: “Quiero agregar unas pocas palabras, a título personal, acerca de la cuestión de las fronteras. Desearía que se llegase a un acuerdo razonable con los árabes sobre la base de una vida pacífica en común; me parece que esto sería preferible a la creación de un Estado judío. Más allá de las consideraciones prácticas, mi idea acerca de la naturaleza esencial del judaísmo se resiste a forjar la imagen de un Estado judío con fronteras, un ejército y cierta cantidad de poder temporal, por mínima que sea. Me aterrorizan los riesgos internos que se derivarían de tal situación para el judaísmo; en especial los que surjan del desarrollo de un nacionalismo estrecho dentro de nuestras propias filas, contra el que ya hemos debido pelear con energía, aun sin la existencia de un Estado judío”.

Einstein murió el 18 de abril de 1955 en Princeton, EEUU. Fue proclamado como el personaje del siglo XX y el más preeminente científico por la revista Time.

Bibliografía consultada

Anon. 2010. Albert Einstein, presidente de Israel. Curistoria. 16 febrero http://www.curistoria.com/2010/02/albert-einstein-presidente-de-israel.html

Arenas Gómez Albino. 2005. Grandes Biografías-Albert Einstein. Edimat Libros S.A. 190 p.

Núñez Otto. Explicación de la teoría de la relatividad general de Einstein. Batanga. http://www.batanga.com/curiosidades/4422/explicacion-de-la-teoria-de-la-relatividad-general-de-einstein

Rebato C. 2015. La teoría de la relatividad especial, explicada de manera sencilla. Gizmodo. http://es.gizmodo.com/la-teoria-de-la-relatividad-especial-explicada-de-mane-1691315854

Sánchez Ron José Manuel. 2002. Einstein, Israel y Palestina. El País, 2 mayo. http://elpais.com/diario/2002/05/02/opinion/1020290408_850215.html

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