Teoría de la relatividad

Te explicamos qué es la teoría de la relatividad y cuáles son las dos teorías que la componen. Además, quién fue Albert Einstein.

¿Qué es la Teoría de la relatividad?

Se conoce como Teoría de la Relatividad o incluso Teoría de Einstein, al conjunto de las formulaciones científicas desarrolladas a inicios del siglo XX por el físico Albert Einstein (1879-1955). Su objetivo era resolver la incompatibilidad teórica que existe entre los dos primordiales campos de la física: la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.

Estas formulaciones se publicaron como dos teorías científicas distintas:

• Teoría de la relatividad especial (1905). Un tratado de física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias o de gravedad, donde se compatibilizaban las ecuaciones de Maxwell referentes al electromagnetismo, con las de Newton referentes al movimiento.
• Teoría de la relatividad general (1915). Una aproximación teórica de la gravedad y de los sistemas de referencia tanto inerciales como no inerciales. Generaliza la teoría de la relatividad especial y reemplaza la gravedad newtoniana en los casos en los que los campos gravitatorios son muy intensos.

Los fundamentos básicos de la Teoría de la relatividad pueden resumirse en que la localización en el espacio y tiempo (referidos como espacio-tiempo, una suerte de matriz tetradimensional propuesta por Hermann Minkowski) de un fenómeno determinado, dependerá siempre de la velocidad a la que se mueva el observador.

O dicho en términos más sencillos: que las cosas pueden percibirse de manera muy distinta dependiendo del punto de vista del observador, incluso en lo referido a dimensiones que hasta el momento se pensaban absolutas, como el tiempo o el espacio.

Esto, que en apariencia luce como algo sencillo, permitió replantear el modo en que la física contemporánea comprendía el tiempo y el espacio. Además, abrió la puerta a toda una serie de nuevas ecuaciones en torno a fenómenos que, inicialmente, parecen contrariar el sentido común.

Entre esos fenómenos se destacan la contracción espacial, la dilatación del tiempo, el límite universal de la velocidad (equivalente a la velocidad de la luz). Por otro lado, Einstein descubrió la equivalencia entre masa y energía, que expresó en la célebre fórmula E = m.c² (energía es igual a masa por velocidad al cuadrado).

Ver además: Mecánica cuántica

Importancia de la Teoría de la Relatividad

Las Teorías de Einstein refundaron la física moderna. Fueron adoptadas rápidamente por todos los grandes centros de pensamiento y estudio de la física en el mundo.

Tuvieron además un importante impacto en la filosofía, ya que entre otras cosas negaban la existencia de un tiempo absoluto y permitían pensar, en términos serios, asuntos que otrora eran exclusivos de la fantasía y la ensoñación, como la manipulación del tiempo o los viajes espaciales a alta velocidad.

A pesar de que su explicación concreta puede resultar tediosa o complicada, conviene resaltar que la Teoría de la relatividad ha sido comprobada. De hecho, ha sido puesta en práctica en asuntos tan complejos como la energía atómica (las bombas atómicas, por ejemplo).

Además, se tiene constancia de las leves pero innegables diferencias en el envejecimiento y el transcurso del tiempo que se dan entre astronautas y habitantes de la Tierra, dado que estos últimos, al estar más sometidos a la gravedad del planeta, viven el tiempo más aprisa.

Las teorías de Einstein permitieron el surgimiento de la cosmología, que es una rama de la física dedicada a la determinación de las condiciones de origen del universo. Sus observaciones sobre la curvatura de la luz fueron comprobadas públicamente en 1919, en el marco de un eclipse solar.

Biografía de Albert Einstein

Albert Einstein nació en Ulm, Alemania, en 1879. Hijo de Hermann Einstein y Pauline Koch, familia de ascendencia judía, se dice que su desarrollo intelectual fue tardío y presentó de niño una notoria lentitud para expresarse, lo cual hizo que sus padres pensaran que presentaba alguna clase de retraso mental.

De niño era tímido, paciente y metódico. Más adelante demostró un talento notorio para las ciencias naturales, a pesar de nunca haber sido un alumno brillante. La rigidez del sistema educativo alemán en la época imperial le jugó siempre en contra y se dice que tuvo algunos altercados con las autoridades.

Se graduó de profesor de matemática y física, y su primera esposa fue la feminista radical Mileva Marić. Su genio pasó inadvertido y desaprovechado hasta que a comienzos del siglo XX publicó sus primeros ensayos sobre física.

La brillantez de sus aportes al campo no le impidieron sentir miedo de las políticas antisemitas que proclamaba el régimen nazi alemán (que luego alcanzó el poder en 1933). Por esa razón Einstein huyó a los Estados Unidos en 1932, junto a su segunda esposa, su prima Eva Loewenthal.

En Estados Unidos obtuvo la nacionalización y siguió sus estudios, centrados en una teoría que unificara las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza. Pero esta labor quedó inconclusa.

A los 76 años Einstein sufrió un aneurisma en la aorta abdominal y murió el 18 de abril de 1955, en el Hospital de Princeton. Su cuerpo fue cremado ese mismo día. Previamente, el patólogo del hospital extrajo su cerebro, sin permiso de la familia, con el propósito de preservarlo para estudios futuros respecto a su increíble inteligencia.

Referencias

• “Teoría de la relatividad” en Wikipedia.
• “Teoría de la relatividad especial” (video) en CuriosaMente.
• “La Teoría de la Relatividad de Einstein explicada en cuatro simples pasos” en National Geographic.
• “La Relatividad Especial” en la Biblioteca Digital del Instituto Latinoamericano de Comunicación Educativa.
• “El legado de Albert Einstein: la Teoría de la Relatividad” en Muy Interesante.
• “Einstein’s Theory of General Relativity” en Space.com.