Relatividad para principiantes

Agustín Courtoisie

LAS RECOMENDACIONES cruzadas pueden ser muy útiles: los lectores con formación científica deberían consultar textos de divulgación y concurrir con más frecuencia al cine —hay unas cuantas sugerencias para ellos en estas líneas—. De esa manera podrían explicar con mayor claridad la Relatividad y otras ideas a los legos. Y a la inversa, aquellos que nunca se han atrevido por los terrenos áridos de la ciencia, podrían animarse con ciertos materiales algo técnicos mencionados en esta página. Primero, porque en la vida pocas veces las cosas se entienden del todo, pero eso no impide avanzar; y además, muchas de las fórmulas involucradas no son más complicadas que aquellas por las que suele discutirse en los mostradores o en los despachos de los bancos. Las dificultades reales están vinculadas con conceptos filosóficos que incumben a cualquier ser humano pensante, y curioso.

MIRE QUE NO MUERDEN. Es raro que en ciencia puedan tener actualidad libros escritos hace décadas, pero por algo este año se festeja el centenario de las revolucionarias ideas de Albert Einstein. Por ello, sin prejuicios, debe adicionarse a los autores clásicos de la divulgación científica (como Isaac Asimov o Carl Sagan), el breviario de tapas rojas ABC de la Relatividad (Ediciones Orbis -Hyspamérica, Colección "Muy Interesante", Biblioteca de Divulgación Científica, 192 págs.) del filósofo y matemático Bertrand Russell. Para una visión integral y profunda, nada mejor que El señor es sutil. La ciencia y la vida de Albert Einstein de Abraham Pais (Ariel, 1984, 554 págs.). Allí puede encontrarse una de las bibliografías más completas y una cronología minuciosa.

Muy ágil para iniciar e iniciarse, es el especial de mayo de 1979 de El Correo de la Unesco, con textos de Jürgen Ehlers, Isaac Asimov, Paul Dirac, Pierre Thuillier y otros. Se trata de un número monográfico lleno de sorpresas, comenzando porque advierte sobre el hecho de que en los trabajos de Einstein anteriores a 1911 no figuraba el nombre actual de la teoría, sino algo que apuntaba a lo opuesto: él prefería hablar de "Teoría de las Invariancias" (Invariantentheorie) —dado que las ecuaciones fundamentales tienen la misma forma en todos los sistemas de referencia—, y del "principio de covariancia". Pero luego optó por "Relatividad" aludiendo así a la muerte del espacio y del tiempo absolutos de Newton. Ese bautismo resultó un éxito y aún encarna una época —que se equivoca al creer que la frase "todo es relativo" describe una noción propia de la ciencia—.

Las 460 páginas de la recopilación de Scientific American, Matemáticas en el mundo moderno (Editorial Blume, 1974), cubren muchos otros temas, pero no es nada convencional el capítulo dedicado a Einstein. El compilador, Morris Kline, declara allí, por ejemplo: "¿Eran la geometría riemanniana y el análisis tensorial precisamente lo correcto para la Teoría de la Relatividad? Casi ciertamente que no. Existe una buena razón para creer que Einstein hizo lo mejor que pudo con las matemáticas que halló a su disposición. Aun siendo tan ingeniosa la Teoría General de la Relatividad, es artificial. No es demasiado útil para la solución de los problemas astronómicos porque es demasiado complicada. Hace uso de las herramientas disponibles de la misma forma que un hombre que pudiera usar un machete en lugar de usar un hacha y con todo hacer el trabajo. ¿Era el machete entonces precisamente lo que necesitaba para este trabajo?".

Cualquier recomendación puede ser arbitraria ante la monumental bibliografía existente en varios idiomas sobre Einstein o la nueva física en general —aun descartando las múltiples publicaciones oportunistas del 2005—. Pero en español es menester registrar tres obras que son imperdibles, abarcan muchos aspectos y lo hacen desde criterios muy actuales. El célebre historiador de la ciencia Gerald Holton en Einstein, historia y otras pasiones (Taurus, 1998, 314 págs.) reconstruye con fineza la trama humana y científica del genio, sin olvidar los impactos culturales de la Relatividad en nuestra época. En El universo en una cáscara de nuez (Crítica—Planeta, 2002, 216 páginas) Stephen Hawking se luce en una obra espectacularmente ilustrada que explica por qué muchos lo consideran el "nuevo Einstein", aunque se desplace en una silla de ruedas y no en bicicleta. Por último, en Relatividad y Cosmología (Fundación Astronómica del Uruguay 2003, 200 págs.) el profesor uruguayo Gonzalo Vicino, con estilo pulcro, transita con firmeza —y mucha sensatez— por los más arduos asuntos: "En temas tan polémicos como el origen del Universo o los modelos cosmológicos, donde las posiciones filosóficas juegan un papel tan importante, es difícil mantenerse en la objetividad (...) Muchas ideas, impuestas por el peso y la autoridad de algunos científicos del establishment, pueden ser en realidad estructuras intelectuales muy vulnerables, que se desmoronen ante nuevos hechos que las contradigan". En eso reside la actitud científica: la apertura y la capacidad de pensar las cosas con otra cabeza. Cuando fracasan las viejas teorías, todos somos principiantes.

INCLUYE POP Y REFRESCO. Para ingresar a la sala hay que apagar el celular, pero antes, durante la tarde del sábado por ejemplo —sea cual fuere la exhibición elegida para la noche—, sería muy aconsejable la lectura de De King-Kong a Einstein. La física en la ciencia ficción de Manuel Moreno y Jordi José Pont (Universidad Politécnica de Catalunya, 1999). En esta disfrutable obra se comentan en forma exhaustiva muchísimos ejemplos de la historieta, la literatura y el cine, teniendo en cuenta de qué manera ilustran —o violan a propósito, o desconocen—, nociones y principios bien establecidos por la ciencia contemporánea. Por ejemplo, con un simple cálculo los autores muestran que Superman no podría haber viajado desde su planeta de origen en el tiempo que se le atribuye, dada la distancia que lo separa de la Tierra. También explican por qué King Kong con esa estatura jamás podría conservar su aspecto. Naturalmente, los universos paralelos, los viajes en el tiempo y las paradojas concomitantes —por citar algunas de las consecuencias más populares de la Teoría de la Relatividad —, son comentados también por Moreno y Pont con claridad didáctica y mucha solvencia, a propósito de películas y novelas.

Pero la equivalencia de masa y energía, de la célebre fórmula de Einstein, tuvo consecuencias bastante más lamentables y más concretas que la paradoja de los gemelos. Por ello las nubes con forma de hongo, la enfermedad y la muerte de cientos de miles de personas, a causa de las bombas atómicas arrojadas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, fueron evocadas por Cinemateca Uruguaya en su ciclo "Hiroshima" de agosto del 2005. Se proyectaron, entre otros, films como Hiroshima de Hideo Sekigawa, y el film animado para adultos Gen, el descalzo de Mamoru Shinzaki. El espectador interesado en esta dimensión de los impactos del conocimiento científico recordará Proyecto Manhattan (Fat Man and Little Boy, 1989) de Roland Joffe, con Paul Newman como el general Groves, y El día después (The Day after, 1983) de Nicholas Meyer.

Seguramente, será más distendido el recuerdo de la comedia romántica I.Q. (1994) de Fred Schepisi, con Walter Matthau como Albert Einstein, o el de la trilogía de Robert Zemeckis Volver al futuro (Back to the Future, 1985/1989/1990), o el de Efecto Mariposa (The Butterfly effect) de J. Mackie Gruber y Eric Bress —película menor para muchos, pero que gusta a los más jóvenes y no es tan mala—. Además, según algunos observadores, no es posible dejar de lado el hecho de que en The Internet Movie Database (IMDb) —www.imbd.com—, el propio Albert Einstein tiene su ficha, por su aparición en el documental World Leaders On Peace and Democracy (1939). Eso no es extraño, porque después de todo, a Albert siempre le sentó bien su aire chaplinesco, y su desfachatez para saludar con la lengua —según lo documenta una celebre fotografía— en gesto precursor de los Stones.

1879. El 14 de marzo nace Albert, en Ulm (Alemania), hijo único de Hermann Einstein y Paulina Koch. El padre y el tío tienen un negocio de electrotécnica.

1880 a 1894. Años en Munich. Le cuesta comenzar a hablar. Quizás era disléxico. Cuando el padre le pregunta a un maestro qué trabajo convendría para su hijo, responde: "Tanto da. Nunca hará nada de provecho. No brilló en la escuela". La familia se traslada a Milán, Italia.

1895. Para evitarse la enseñanza media, rinde examen de ingreso al Politécnico de Zurich. Sueña con ejercer como profesor de física y matemáticas. No entra al Politécnico porque suspende la parte artística del examen: "Por encima de todo está mi disposición al pensamiento abstracto y matemático y mi falta de imaginación y de habilidades prácticas".

1900. Logra graduarse en el politécnico de Zurich. Con ese fin la familia lo había enviado a la secundaria en Aarau, Suiza. Se enamora de Mileva Maric.

1901. Se convierte en ciudadano suizo. Trabaja en la Oficina de Patentes de Berna. Antes del matrimonio, tiene una hija con Mileva, Lieserl, que muere dos años después. No lo aceptan en el servicio militar suizo por sus pies planos y venas varicosas.

1903. Único medio de sustento sus clases particulares de física y matemáticas. Su padre había fallecido el año anterior. 6 de enero: se casa con Mileva. 5 de diciembre: presenta su comunicación sobre ondas electromagnéticas.

1904. Nace su hijo Hans. Su nombramiento a prueba en la oficina de Patentes de Berna pasa a ser definitivo.

1905. Es el "año maravilloso": consigue combinar la paternidad, un empleo de tiempo completo y escribir artículos científicos fundamentales sobre los quantum de luz, dimensiones moleculares, movimiento browniano y la Relatividad Especial.

1916. Primera exposición sistemática de la Relatividad General, recibida por los Annalen der Phisyk y más tarde publicada como su primer libro.

1919. Arthur Eddington organiza dos expediciones, una a Brasil y otra a África para poner a prueba la Teoría de la Relatividad General. La teoría se confirma: la luz de las estrellas se desvió al pasar cerca de un cuerpo de gran masa como el sol.

1922. Se le otorga el Premio Nobel correspondiente a 1921 por su teoría del efecto fotoeléctrico.

1933. Los nazis comienzan una campaña contra la "ciencia judía". Le confiscan su casa, le retiran la ciudadanía y los cargos académicos que ocupaba. Renuncia a la Academia Prusiana. Es nombrado profesor del Instituto de Estudios Superiores, Princeton, Nueva Jersey.

1939. Segunda Guerra Mundial. Escribe la célebre carta al presidente Franklin D. Roosevelt advirtiéndole que los nazis podrían construir una bomba atómica. Esto impulsa el Proyecto Manhattan.

1952. Se le ofrece la presidencia de Israel pero declina respetuosamente.

1955. 18 de abril: muere a causa de un aneurisma aórtico. l