El día en que Einstein tuvo la idea más feliz de su vida

Una de las dos grandes teorías de la física es la relatividad general, que fue el producto exclusivo de la mente de Albert Einstein y fue posible gracias a un momento de genialidad mientras trabajaba en la oficina de patentes de Berna.

 

El 7 de noviembre de 1915 el diario londinense The Times publicaba en titulares: “Revolución en la ciencia. Una nueva teoría del Universo. Las ideas de Newton superadas”. Pocos días más tarde The New York Times decía que Albert Einstein había inventado una nueva teoría que era “uno de los más grandes éxitos -si no el más grande- de la historia del pensamiento humano”.

Todo había empezado años atrás, un día de noviembre de 1907. Einstein, sentado ante se mesa en la oficina de patentes de Berna (Suiza) como Experto Técnico de segunda clase, estaba pensando en las implicaciones que podían tener la teoría especial de la relatividad, que había formulado en 1905. Era la respuesta a una pregunta que le había obsesionado desde que se la hiciera en 1895 en la ciudad suiza Aarau, a la edad de 16 años: ¿Cómo se vería el mundo montado en un rayo de luz?

Y allí estaba, dos años más tarde, en la oficina de patentes, reflexionando sobre ella. De repente, una idea le vino a la mente: “Si una persona cae libremente, no siente su propio peso... este simple pensamiento me impresionó profundamente. Me impulsó hacia una teoría de la gravitación”. A su viejo amigo Michele Angelo Besso, que también trabajaba en la oficina de patentes, le dijo tiempo más tarde que había sido “el pensamiento más feliz de mi vida”. Acaba de abrir la puerta a su obra maestra: la Teoría General de la Relatividad.

El principio de equivalencia

 Einstein se había topado con el llamado principio de equivalencia: encerrados en un armario, no hay forma de distinguir por ningún tipo de experimento si nos encontramos en un planeta o si nos llevan por el espacio a aceleración constante. Esto es, que gravedad y aceleración son intercambiables. Einstein acababa de dar con la clave para construir una teoría relativista que incorporara la gravedad.

Pero como todo buena historia, ésta tiene un misterio. Durante cuatro años, de 1907 a junio de 1911, Einstein permaneció sorprendentemente silencioso. No sabemos si trabajó en el problema durante esos años, en los que publicó artículos científicos sobre otros temas, como la radiación de cuerpo negro. En 1911 se mudó de Suiza a Praga para dar clases en la universidad alemana de la ciudad. Fue aquí, en la ciudad de Kafka, la de la vida nocturna en cafeterías, la de las eternas intrigas entre los jesuitas y la administración del Imperio Austro-Húngaro, donde dio los primeros pasos hacia su nueva teoría.

Primeros pasos a la gran teoría

El primer paso hacia una nueva visión de la gravedad fue desarrollar formalmente el principio de equivalencia, con el que afirmaba que las leyes de Newton debían ser las mismas tanto si estábamos en un campo gravitatorio como si viajamos a aceleración constante. El siguiente fue mostrar, a partir del principio de equivalencia, que un rayo de luz que saliera de un objeto muy masivo sufriría un corrimiento al rojo. ¿Cómo sucedía esto? No tenía ni idea pues carecía de los conocimientos matemáticos para ello; solo sabía que tenía que existir. Este fue su primer encontronazo con las matemáticas: la relatividad especial no le había exigido técnicas muy complejas, pero aquí se dio cuenta de que necesitaba de un potente aparato matemático del que sabía más bien poco, el cálculo tensorial. Por suerte, tenía amigos que podían ayudarle, como Georg Pick, un matemático 20 años mayor que él y al que al historia le ha hecho poca justicia.

Al poco de llegar a Praga recibió una oferta del Instituto Politécnico de Zurich, su alma mater, para convertirse en profesor allí. No se lo pensó dos veces pues no le gustaba la actitud de las gentes que se encontraba en las calles y cafés. Así que en junio de 1912 cambió Praga por Zurich. Pero antes de marchar llegó a una conclusión revolucionaria: el espacio alrededor de un cuerpo masivo es no-euclídeo, o dicho de otro modo, el espacio no era plano sino que tenía curvatura.

Einstein no sabía casi nada de geometría no-euclídea y esta vez sí se dio cuenta de su importancia. Necesitaba con urgencia a un matemático y en Suiza se encontraba un viejo amigo de sus tiempos de estudiante en Zurich, Marcel Grossmann. Quizá entonces recordó los consejos de Pick y, tras varios meses de infructuosos cálculos, escribió a su amigo: “¡Grossmann, debes ayudarme o me volveré loco!”. Y así fue: trabajaron juntos en el desarrollo de un primer borrador de las ecuaciones de la relatividad general.

Pero aún quedaba mucho por andar.

Referencias:

Hoffmann, B. (1984) Einstein, Salvat

Kuznetsov, B. (1990) Einstein. Vida, Muerte, Inmortalidad, Progreso

Pais, A. (1984), ‘El Señor es sutil...’: La ciencia y la vida de Albert Einstein, Ariel





Miguel Ángel Sabadell

Miguel Ángel Sabadell

Me licencié en astrofísica pero ahora me dedico a contar cuentos. Eso sí, he sustituido los dragones y caballeros por microorganismos, estrellas y científicos de bata blanca.

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