Albert Einstein: “El genio de la lengua afuera”

El 14 de marzo de 1879 nació Albert Einstein, quien es, sin duda, el científico más conocido en todo el planeta, gracias a sus destacados descubrimientos sobre el universo, pero no solo por eso, sino también por su inusual carisma.

Einstein destaca por su sorprendente cantidad de descubrimientos en la física, por encima de otros físicos importantes como Feynman o Heisenberg, entre los que destacan la relatividad general y las cuatro publicaciones de 1905. Uno podría pensar que cuatro publicaciones no son tantas, pero, teniendo en cuenta que cada una de estas publicaciones podría haberle dado el premio Nobel por sí sola, ese número parece fantástico. ¿Cuáles fueron estas publicaciones producto de arduas investigaciones? Los artículos publicados por un joven Einstein, quien trabajaba en una oficina de patentes en esa época, fueron acerca del efecto fotoeléctrico, el movimiento browniano, la relatividad especial y la equivalencia masa-energía. Lo irónico es que su máximo descubrimiento, la relatividad general que fue descubierta y publicada años después, no fue el que le dio el Nobel, sino el efecto fotoeléctrico.

Elefecto fotoeléctrico es la razón por la cual, si se ilumina una placa metálica con luz, se puede generar una corriente eléctrica. Este trabajo de investigación parte del legado de Heinrich Hertz. Sin embargo, este efecto ocurría de una forma muy extraña que contradecía las teorías electromagnéticas de la época, así que Einstein aplicó una explicación anterior del físico Max Planck. Esta explicación decía que la energía de la luz no se distribuía uniformemente, sino que esta energía se concentraba en pequeños paquetes de luz llamados “cuantos de luz” o “fotones”. Estos paquetes eran unidades mínimas de luz que daban una energía proporcional a la frecuencia de la onda. Así, el audaz científico logró por fin explicar por qué el efecto fotoeléctrico sucedía de la forma precisa en que lo hacía.

Varias décadas atrás, un biólogo escocés de nombre Robert Brown había observado un raro movimiento de partículas de polen en el agua. Él no fue capaz de entender el motivo; sin embargo, Einstein notó que este era el resultado de que las moléculas del agua movieran individualmente las micropartículas por lo que fue capaz de explicar que esta era la consecuencia de que las partículas más minúsculas choquen con otras más grandes. Por más increíble que suene, fue esta la demostración de la existencia del átomo que dejó sin dudas. A este se le llama el movimiento browniano.

El físico alemán empezó a preguntarse “¿qué pasaría si un observador estuviera viajando a la velocidad de la luz?”. Según Newton, la luz debía frenarse y verse estática para este observador, pero existían muchas dudas sobre el tema. Así que Einstein, después de muchos cálculos, concluyó que la luz tenía una velocidad independiente del observador (velocidad de casi 300000 km/h). Esta es la única cosa en el universo con velocidad independiente, puesto que otra de las conclusiones es que absolutamente todo movimiento libre de fuerzas solo tiene sentido con un punto de referencia, es decir, por comparación a otros objetos “cercanos” al cuerpo en movimiento. La última de las conclusiones de esta pregunta fue que el universo no era tridimensional, sino que estaba constituido por una cuarta dimensión temporal; además de esto, las cuatro dimensiones no eran absolutas, pero se curvaban con la presencia de masa y energía: esto ocasionaba que el espacio-tiempo pueda en realidad moverse distinto. Agregado a esto, el espacio y el tiempo se movían juntos a lo largo de las cuatro dimensiones a una velocidad constante de c (la velocidad de la luz), por lo que un cuerpo moviéndose a través de las dimensiones espaciales estaba viajando a través del tiempo más lentamente. A este conjunto de conclusiones se las reúne y denomina dentro de La teoría de la relatividad especial.

El hecho de que masa y energía curvaran el espacio-tiempo tenía que indicar algún tipo de relación entre ellas y fue exactamente eso lo que Einstein encontró: la ecuación de equivalencia masa-energía (E = mc2). Esta equivalencia dejaba inequívocamente claro que la masa y energía eran intercambiables fácilmente.

El físico teórico alemán ya tenía grandes logros y mucha reputación, pero a él le importaba la ciencia, la investigación y la verdad; así que, buscó una teoría aún más grande que la relatividad especial… y la encontró. Diez años después de sus cuatro publicaciones, Albert Einstein publicaría La teoría de la relatividad general, donde de una vez por todas redefiniría el entendimiento del cosmos como nadie había podido antes (tanto así que el físico encargado de calificarla para el premio Nobel no fue capaz de entenderla).

Sir Isaac Newton había sido capaz de calcular cómo funcionaba la fuerza de la gravedad; sin embargo, el inglés no había estado ni siquiera cerca de entender qué era la gravedad. Einstein trabajó por años tratando de encontrar su significado, pero lo que encontró fue aún más que eso. El aún treintañero en ese entonces descubrió que la gravedad no era una fuerza simple y común como el electromagnetismo, sino que esta era la curvatura misma del universo determinada por la masa y la energía. Einstein entendió y explicó, muy difícilmente, que la gravedad existía porque el universo era curvo a la vez que esta determinaba cómo se curvaba el universo, encontrando así una de las claves para entender el funcionamiento del espacio-tiempo mismo. Para entenderlo de modo sencillo, un físico de apellido Wheeler nos dejó una explicación tan corta como inolvidable: “El universo le dice a la materia cómo moverse; la materia le dice al universo cómo curvarse”. La teoría fue revolucionaria y cientos de físicos de gran fama odiaron a Einstein, tachándolo de mentiroso y dogmático. La única razón de este odio era que los físicos no entendían la relatividad que era un concepto difícil de comprender por su inhabilidad de manifestarse al ojo humano; se les hacía inevitable dudar del judío-alemán. Pero el tiempo le dio la razón a “la idea más feliz” del físico del siglo porque en 1919 el eclipse total solar visto en el cielo nocturno de Brasil confirmó que la relatividad general de Einstein había vencido, sin opción a revancha, a las ecuaciones newtonianas.

Muerto un 18 de abril de 1955. Volver a tener un científico como Einstein en poco tiempo es poco probable, pero el día que uno llegue, ayudará a la humanidad abriendo otras ventanas de la ciencia.

 Nosotros somos combinaciones de átomos que resultaron de un orden aleatorio, pero entender cómo funcionamos y el ambiente que nos rodea nos ha permitido ser mucho más que eso. Recuérdalo: la ciencia siempre está de nuestro lado.

Paolo Barcelli

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