Esbozo biográfico
Albert Einstein nace en 1879 en Ulm, Alemania. Estudia en un instituto alemán sin mucho entusiasmo, sufriendo una educación que exigía aprender de memoria lo que se encuentra en los libros. De carácter independiente; según los profesores, es un inadaptado. El 1900 acaba los estudios superiores en Suiza, en el Polytechnicum de Zurich; el año siguiente renuncia a la nacionalidad alemana convirtiéndose en ciudadano suizo.
En 1902, después de gestiones sin éxito, consigue trabajo de técnico en la Oficina de Patentes de Berna; trabajará allí hasta el 1909. En este periodo, aprovechando intensamente el tiempo libre, elabora y publica, en el milagroso año 1905, los cinco artículos que le otorgan reconocimiento de físico eminente. En uno de este artículos presenta a la relatividad especial; en otro, la fórmula que relaciona masa y energía
En 1909 inicia su vida de profesor universitario: Zurich, Praga, Berlín. Y a partir de 1915 comienza a publicar artículos sobre lo que constituirá la teoría de la relatividad general, centrándose, posteriormente, en cuestiones de cosmología.
Con la confirmación, el 1919 y por parte de científicos británicos, de una de sus más importantes predicciones, obtiene reconocimiento mundial deviniendo un icono mediático del siglo XX. En 1921 se le otorga el Premio Nobel de Física no por su teoría de la relatividad, sino por su artículo de 1905 sobre el efecto fotoeléctrico.
Einstein dedicó toda su vida a la ciencia, pero también se implica en diferentes causas y problemáticas políticas. Fue uno pacifista en una sociedad alemana mayoritariamente partidaria de la guerra; acabada la Gran Guerra, promueve la reconciliación. Defensa la causa judía cuando la situación de éstos era insostenible; el antisemitismo le lleva a descubrir que era judío. Con la llegada de Hitler al poder, en el 1933, se ve obligado en abandonar Alemania. De las muchas ofertas que recibe, opta por el Instituto de Estudios Adelantados de Princeton, EEUU.
Ya avanzada la Segunda Guerra Mundial, en el 1939, y ante las sospechas de que los nazis preparaban una bomba atómica, Einstein firma una carta dirigida al presidente Roosevelt advirtiendo de la posibilidad de fabricarla. Cuando constata que los nazis están lejos de conseguirla, Einstein realiza intentos fracasados para evitar su utilización. Si bien uno de los artículos de 1905 era sobre los quanta y supuso un impulso a favor de lo que sería la física cuántica, Einstein se opone a los trabajos que Heisenberg publica en el 1926 sobre mecánica cuántica y el indeterminismo a ella asociado. En estos años, hasta el final de su vida, se centra en la investigación de una teoría unificada que reconcilie relatividad y física cuántica.
Desde el 1940 es ciudadano de Estados Unidos. Muere en el 1955, después de haber rechazado la presidencia del Estado de Israel, después de haber condenado la intervención militar norteamericana en Corea, después de lamentar haber propiciado la fabricación de la bomba atómica: "Si hubiese sabido que mi temor no estaba justificado, no habría participado en la apertura de esta caja de Pandora, porque mi desconfianza hacia los gobiernos no se limitaba a Alemania".
El tiempo no corre igual. Relatividad especial
1.1 Un conflicto
En la cosmovisión newtoniana, el espacio es el receptáculo donde está ubicada la materia; el tiempo, el receptáculo de los acontecimientos o cambios. Ambos son absolutos, o sea, independientes de les cosas y de los acontecimientos. Esta teoría clásica había entrado en conflicto con otra teoría emergente, el electromagnetismo. En la primera, se suman velocidades (velocidad tren + desplazamiento de un observador al interior); en la segunda, no. Las ondas electromagnéticas, que son como perturbaciones al agua cuando se echa una piedra, se propagan a velocidad constante con respecto a un supuesto fondo absoluto o éter.
La preocupación de los físicos del momento (alrededores del 1900) era resolver el conflicto. La teoría especial o restringida de la relatividad de Albert Einstein (1905) es una solución que, aparte de considerar superflua la hipótesis del éter como referente absoluto, comporta renunciar a aspectos que se consideraban de sentido común.
La solución de Einstein parte de dos principios simples pero de grandes implicaciones. En primer lugar, postula (generalizando el principio de relatividad de Galileo) que las leyes de la naturaleza tienen que ser las mismas independientemente de si el observador está en movimiento uniforme o está en reposo; la distinción entre reposo y movimiento no tiene carácter absoluto sino relativo. En segundo lugar, postula la constancia absoluta de la velocidad de la luz (300.000 km/s), una velocidad insuperable.
1.2 Pérdida de referentes absolutos
La primera implicación del principios que Einstein anuncia el 1905 fue la no existencia de un tiempo absoluto válido para todos los observadores y, más globalmente, la no existencia de ningún sistema de referencia absoluto: las descripciones de los fenómenos estudiados dependen siempre del sistema de referencia en el cual se hace la observación.
Así, según la teoría de la relatividad especial, el tiempo de un fenómeno no es absoluto sino que está vinculado al movimiento del observador y depende de su velocidad respeto el fenómeno. Desde puntos de observación y a velocidades diferentes, los resultados también son diferentes: el tiempo de un observador a gran velocidad (astronauta) se dilata en relación al tiempo de un observador situado a la Tierra. Que el tiempo se dilata quiere decir que los relojes en movimiento marchan más lentamente; igualmente en cuanto al espacio, los objetos en movimiento se contraen o se acortan. El físico holandés Hendrik Lorentz encontró la fórmula precisa que permite concretar los tiempo y hacer las correspondientes transformaciones.
1.3 No simultaneidad
Relatividad del tiempo quiere decir no simultaneidad en la descripción de un mismo fenómeno por parte de dos observadores en sistemas de referencia diferentes (uno supuestamente parado y el otro en movimiento). La simultaneidad es expresión del tiempo; toda afirmación sobre el tiempo es una afirmación sobre acontecimientos simultáneos.
Imaginemos un tren relativista, o sea, que viaja a velocidades próximas a la de la luz. Suponemos que dos relámpagos caen en palos cerca de la vía. El espectador que se encuentra en el exterior del tren, a la misma distancia de los dos puntos del impacto, registra como simultáneos los dos relámpagos. ¿Los dos acontecimientos simultáneos por este espectador, serán simultáneos por el pasajero dentro del tren? No.
Los relámpagos caen y las señales luminosas necesitan un tiempo siempre constante para propagarse y llegar donde se encuentra el pasajero; pero el tren se aleja del relámpago que ha caído a la parte posterior y se acerca al que ha caído a la parte anterior. De este modo, el pasajero registra primero el relámpago caído en las proximidades de la cabecera del tren y, posteriormente, el relámpago caído más cerca del final del tren: para el pasajero, los dos acontecimientos no son simultáneos.
Los efectos relativistas suelen chocar con el sentido común. El físico francés Paul Langevin ilustró, con la paradoja de los gemelos, la existencia de tiempos diferentes en función de la velocidad, una velocidad que dilata el tiempo y contrae el espacio.
Imaginemos dos gemelos, uno de los cuales emprende un viaje al espacio a velocidades próximas a las de la luz y el otro permanece en tierra. La nave vuelve veinte años después, veinte años pasados por el hermano que se ha quedado en tierra. Para el gemelo astronauta, contrariamente, el tiempo se ha dilatado y no han pasado veinte años, para él sólo habrá transcurrido un año.
Aspectos filosóficos
1.4 Conceptos y teorías, creaciones humanas
Einstein se sintió atraído por la filosofía de Kant, especialmente por su epistemología. Resonancias kantianas encontremos cuando escribe: "Los conceptos científicos son creaciones libres del espíritu humano. Y, al contrario de lo que se podría creer, no son únicamente determinados por el mundo exterior." Los conceptos científicos, y aún más las teorías, no se obtienen por inducción o abstracción a partir de la observación o de experiencias sensoriales, sino que exigen la actividad imaginativa y creativa del pensamiento.
A menudo repite, formulado de una forma u otra que "lo más incomprensible es que el mundo sea comprensible". Hace suyo el pensamiento de Kant según el cual el mundo real exterior no tendría sentido si no tuviese comprensibilidad. El mundo es inteligible: no es un caos que se nos escapa, no es un puro azar, es un orden escondido. Pero no deja de ser milagrosa esta correspondencia entre la mente humana y la lógica que gobierna la naturaleza.
2 Epistemología. Predicciones arriesgadas
La actitud de Einstein ante la confirmación de una de los más arriesgadas predicciones de la teoría de la relatividad general dio paso a un nuevo modelo epistemológico. Había predicho la desviación de los rayos estelares por la atracción de la masa del Sol; en mayo de 1919, dos expediciones británicas contrastaron exitosamente la predicción. Einstein, pero, no consideró verificada su teoría, sólo no refutada. Un solo caso en contra -sostenía- es suficiente para refutar y eliminar una teoría; muchos casos en favor no la establecen de modo definitivo.
La actitud científica es una actitud crítica. "La ciencia es una intento de conseguir que la diversidad caótica de nuestras experiencias sensoriales se corresponda con un sistema de pensamiento lógicamente uniforme". Pero este sistema de pensamiento, con las teorías que resultan, es un proceso extremadamente difícil: "hipotético, nunca definitivo, siempre sujeto a la crítica y a la duda".
La confirmación el 1919 de la predicción que Einstein había hecho supuso su lanzamiento mediático deviniendo un icono del siglo XX. Después de la Gran Guerra, la teoría parecía abrir nuevas y reconciliadoras perspectivas: se había acabado un mundo (supuestamente el mundo de Newton), y un sabio alemán y unos experimentadores británicos enunciaban una nueva interpretación de la realidad.
3 Sin un marco de referencia absoluto
Con la física relativista, espacio y tiempo han perdido la categoría de absoluto o de marco universal de referencia. La relatividad lleva a abandonar la idea intuitiva de un marco de referencia al interior del cual se producen los acontecimientos. La teoría supone el final de referencias espacio-temporales fijas e independientes, y lleva a pensar que todo contexto (espacio-tiempo) se encuentra siempre unido a aquello (materia y acontecimientos) de lo que es contexto.
4 Relatividad y relativismo
Cuando Einstein devino icono mediático, la palabra relatividad, considerado desafortunado y ambiguo por él mismo, se desplazó y asumió connotaciones filosóficas, sociales, ideológicas, artísticas,... Un desplazamiento lingüístico de los conceptos relativistas que comporta uso y abuso metafórico de estos conceptos en otros campos culturales.
La Gran Guerra, con la absurdidad que la acompañó, hizo tambalear y caer referentes absolutos. La relatividad científica fue trastocada y confundida con el relativismo, especialmente con el relativismo de orden cultural. Tal vez el mismo Einstein propició este desplazamiento cuando en un artículo de divulgación, publicado el 1919 y a petición del diario The London Times, escribió: «Hoy, en Alemania, se me describe como "sabio alemán" en tanto que en Inglaterra se dice que soy un "judío suizo". Si mi destino me llevara a ser un indeseable, entonces me convertiría en un "judío suizo" para los alemanes y en un "sabio alemán" para los ingleses».
