jueves, 26 de noviembre de 2015

Hace 100 años la teoría de la Relatividad lo cambió todo

En el otoño de 1915, Albert Einstein estaba un poco gruñón.
¿Y cómo no? Alentada, para su disgusto, por la mayoría de sus compatriotas de Berlín, Alemania se había embarcado una guerra mundial ruinosa. Él se había separado de su esposa, y ella se había esfumado a Suiza con sus hijos.
Vivía solo. Un amigo, Janos Plesch, decía: "Duerme hasta que se despierta; se queda despierto hasta que se le dice que vaya a la cama; pasa hambre hasta que se le da algo de comer; y luego come hasta que para".
Peor aún, había descubierto un defecto fatal en su nueva teoría de la gravedad, propuesta con gran fanfarria sólo un par de años antes. Y también ahora que ya no tenía el campo para él solo. Sentía el aliento en el cogote del matemático alemán David Hilbert.
Así que Einstein volvió a la pizarra. Y el 25 de noviembre de 1915 anotó la ecuación que gobierna el universo. Tan compacta y misteriosa como una runa vikinga, la ecuación describe el espacio-tiempo como una especie de flácido colchón donde la materia y la energía, como en un sueño pesado, distorsionan la geometría del cosmos para producir el efecto que llamamos gravedad, obligando a los rayos de luz, así como a los objetos y las manzanas que caen, a seguir trayectorias curvas a través del espacio.
Esta es la teoría general de la relatividad.
Desde los albores de la revolución científica y los días de Isaac Newton, descubridor de la gravedad, los científicos y filósofos habían pensado en el espacio-tiempo como una especie de escenario en el que nosotros, los actores, la materia y la energía, caminaban y se pavoneaban.
Con la relatividad general, el escenario en sí entró en acción. El espacio-tiempo podía curvarse, doblarse, envolverse alrededor de una estrella muerta y desaparecer en un agujero negro. Se podría sacudir como el vientre de Santa Claus, que irradia ondas de compresión gravitacional. Incluso podría rasgarse. Podría estirarse y crecer, o podría colapsar en un punto de densidad infinita al final o al principio de los tiempos.

Algunos de los conocimientos de hoy en día que serían imposibles sin la Teoría de la Relatividad:

- GPS. Tienen una deuda de gratitud con Einstein y su teoría, sin la cual no existirían en absoluto.
Los relojes de alta precisión tienen osciladores que no funcionan a base de resortes o péndulos, sino en base a los átomos.
El nivel de precisión requerido para los satélites se ha reducido a este reloj átomo, cuyo tic-tac debe conocerse con una precisión de 20 a 30 nanosegundos.
Debido a que los satélites están en constante movimiento respecto a la Tierra, los efectos predichos por la teoría de Einstein deben tenerse en cuenta.
En particular, la fuerza de la gravedad es más fuerte en la Tierra que en la órbita del satélite, es decir, el tiempo pasa ligeramente más rápido en la órbita que en la Tierra.
La precisión de los relojes atómicos hace que los GPS corrijan esta discrepancia para que la ubicación sea exacta. Si no, en poco tiempo, el error sería de kilómetros, lo que haría inútil el sistema.

- Teoría del Big Bang. La teoría de Einstein sugiere que el Universo o el tan conocido continuo espacio-tiempo está en expansión, que fue una de las bases para que se propusiera posteriormente la teoría del Big Bang.

- Agujeros negros. Se encuentran entre los objetos más misteriosos de nuestro universo - concentrados pozos de la gravedad de la cual nada, ni siquiera la luz puede escapar.
Pero sin las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, todavía podríamos ignorar la existencia de los agujeros negros, ya que jugó un papel decisivo en su descubrimiento. 

 

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