ILUSTRACIÓN DE RICARDO MARTÍNEZ

Hace 100 años, el 25 de noviembre de

1915, Albert Einstein presentó en Berlín las

ecuaciones definitivas de la Relatividad General, una

teoría que removió los cimientos de la Física al

plantear una visión radicalmente distinta del espacio y el tiempo.

Para conme-

morar este centenario,

EL MUNDO, en colaboración

con la Fundación BBVA, analiza todas

las claves de esta revolución científica con ayuda de los mejores expertos mundiales

EL SIGLO DE EINSTEIN

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CIENCIAE M 240 EL MUNDO. DOMINGO 22 DE NOVIEMBRE DE 2015

JOSÉ MANUEL SÁNCHEZ RON Si hay una fuerza, de las cuatro que hemos identificado en la na-turaleza, con la que estamos fa-miliarizados, cuya presencia es omnipresente en el espacio y el tiempo, es la gravitacional. Sa-bemos de las otras tres fuerzas –la electromagnética, la fuerte (que impide que los núcleos de los átomos se rompan) y la débil (responsable de la radiactivi-dad)–, pero de ninguna somos tan conscientes como de la gra-vitacional, que nos acompaña de la cuna a la tumba.

Los antiguos griegos trataron de explicar la gravedad basán-dose en «movimientos y lugares naturales», en los que la cuanti-ficación del cambio de posición brillaba por su ausencia. Sería Galileo quien, casi dos mil años después, se hizo –y respondió– la aparentemente humilde pre-gunta de cuánto tiempo tarda un cuerpo en caer. Y en 1687, Isaac Newton formuló tres le-yes que rigen el movimiento, más una ley específica para la gravitación, conjunto que man-tuvo su vigencia hasta que en 1915 Albert Einstein lo modifi-có radicalmente.

Fue el 25 de noviembre de aquel año cuando Einstein pre-sentó una nueva teoría de la gravitación en un artículo titu-lado Las ecuaciones del campo gravitacional, publicado el 2 de diciembre. Se trataba de una construcción completamente diferente a todas las que habían existido en la Física. Mientras que hasta entonces el espacio en el que tenían lugar los fenó-menos que describía la teoría en cuestión no se veía afectado por estos, en la formulación que presentó Einstein, denomi-nada Teoría de la Relatividad General, la forma de ese espa-cio, ahora indisolublemente asociado al tiempo, dependía de la materia-energía que con-tuviese, y cómo ésta obviamen-te cambia con el paso del tiem-po, el espacio-tiempo debía ser dinámico, curvo.

Una pregunta que inevitable-mente surge es la de cómo llegó Einstein a crear semejante teo-ría. La respuesta a esta cuestión es que, independientemente de su inmenso poder creativo, Eins-tein siguió un camino en cierto modo obligado. Pero antes de

tratar de explicar cuál fue ese camino, es conveniente decir al-go del hombre que había detrás de su ciencia, porque las creacio-nes científicas son, obviamente, productos de la mente, por mu-cho que ésta tenga que tomar en cuenta cómo se comporta real-mente la naturaleza. Y la mente de Einstein, durante la mayor parte del tiempo que estuvo dedi-cado a buscar una nueva teoría de la gravitación, vivió intensos periodos de agitación. Por un la-do, debía estar satisfecho: des-

pués de haber sido un paria de la comunidad científica, empleado de la Oficina de Patentes de Ber-na, donde trabajó desde 1902 hasta 1909 –cuando consiguió su primer puesto académico, profe-sor asociado en la Universidad de Zúrich, al que siguió en 1911 una cátedra en Praga, y en 1912 otra en la Escuela Politécnica de Zúrich– en 1913 llegó a la cum-bre de su profesión, al convertir-se en miembro de la Academia Prusiana de Ciencias y catedráti-co sin obligaciones docentes en la Universidad de Berlín.

Sin embargo, al regresar a Zúrich, donde él y su esposa, Mileva Maric, habían estudiado y se habían conocido, la relación entre ambos se deterioró pro-fundamente. La dedicación ab-soluta de Einstein al problema

de la gravedad, asociados a pro-blemas de salud de Mileva, no la hacían feliz. El 12 de marzo de 1913, confesaba a una amiga, Helene Savic: «Albert se dedica completamente a la Física y pa-rece que tiene poco tiempo para la familia». Peor aún, Einstein comenzó por entonces a relacio-narse estrechamente con una prima suya, Elsa. Divorciada en 1908, Elsa no podía ser más di-ferente de Mileva: mientras que ésta era compleja, intelectual y taciturna, Elsa era convencional, disfrutaba de las comodidades y no tenía reparos en actuar como «una buena ama de casa». Aun-que Mileva y los dos hijos de ambos acompañaron a Albert a Berlín, a finales de julio de 1914 los tres volvían a Zúrich. El di-vorcio llegó en febrero de 1919; entre las condiciones, una era que el dinero del Premio Nobel que no dudaban Einstein termi-naría por recibir, iría íntegro a Mileva (así fue cuando obtuvo el galardón correspondiente a 1922). Poco después, el 2 de ju-nio de 1919, Einstein se casó con Elsa.

Para complicar más las co-sas, recordemos que el 28 de julio de 1914 comenzó la Pri-mera Guerra Mundial. Los sen-timientos de Einstein al es-tallar la guerra se pue-den apreciar en una carta que escribió en diciembre de 1914 a uno de sus grandes amigos, el físico Paul Ehrenfest: «La catás-trofe internacional ha impuesto en mí, como inter-nacionalista, una pesada carga. Al atravesar esta gran época, se le hace a uno difícil reconciliar-se con el hecho de que pertene-ce a una especie idiota y co-rrompida que se jacta de su li-bre albedrío».

En esa atmósfera de excita-ción, el 4 de octubre de 1914, movidos en parte por las nega-tivas repercusiones que había tenido en el mundo la invasión germana de Bélgica, 93 intelec-tuales alemanes daban a cono-cer lo que denominaron Llama-miento al mundo civilizado, en el que defendían las razones de Alemania para entrar en gue-rra. En el clima sociopolítico que reinaba entonces en Ale-mania era difícil oponerse pú-

EL ‘BIG BANG’ DEL UNIVERSO RELATIVO

Albert Einstein modificó radicalmente la física clásica de Newton al proponer que el espacio, indisolublemente asociado con el tiempo, no es inmutable, sino dinámico: la materia en su interior lo deforma

Nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm (Alemania) en una familia de clase media judía. Su padre era un comerciante sin mucho éxito.

HIJO DE COMERCIANTECuando era niño, tuvo dificultades para hablar, y sus padres temían que era restrasado. Pero las superó y fue un buen alumno en la escuela.

INFANCIA DIFÍCIL

EL ICONO DE

LA GENIALIDAD

CIENTÍFICA EN

EL SIGLO XX

SE TRATABA DE UNA CONSTRUCCIÓN COMPLETAMENTE DIFERENTE A TODAS LA TEORÍAS FÍSICAS DEL PASADO

EINSTEIN ELABORÓ SUS IDEAS EN MEDIO DE UNA TORMENTA PERSONAL: EL DIVORCIO DE SU PRIMERA MUJER

TAMBIÉN COINCIDIÓ CON EL INICIO DE LA I GUERRA MUNDIAL, QUE PARA EL GENIO ERA UNA PRUEBA DE ‘IDIOTEZ’ HUMANA

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CIENCIA

EL MUNDO. DOMINGO 22 DE NOVIEMBRE DE 2015

blicamente a semejante decla-ración. Sin embargo, pocos dí-as después, Georg Friedrich Ni-colai, catedrático de Fisiología en la Universidad de Berlín, preparó una réplica a la que só-lo se adhirieron tres personas, Einstein uno de ellos.

En aquel mundo perturbado, Einstein completó su gran teo-ría relativista de la gravitación. Un logro científico mayúsculo alcanzado en unas circunstan-cias personales extremadamen-te complejas. Y ahora sí, pode-mos abandonar el universo de las emociones y pasar al cami-no que siguió para llegar a se-mejante teoría.

Hay frases que se enquistan en la cultura, aunque a veces falten a la verdad. «Ya lo dijo Einstein, todo es relativo», es una de ellas. No es cierta, pero esto no es relevante para lo que quiero señalar ahora. Lo que la popularidad de esa frase revela es la fama de la Teoría de la Re-latividad Especial que Einstein creó en 1905, mientras trabaja-ba en la Oficina de Patentes de Berna. Con ella resolvió un gra-vísimo problema que aquejaba a la Física: que las dos grandes formulaciones que entonces conformaban el esqueleto de la Física –la mecánica newtoniana y la electrodinámica– no encaja-ban, produciéndose de su com-binación consecuencias que no se verificaban experimental-mente. Aunque otros científicos (Lorentz y Poincaré) se acerca-ron a la solución de problema, fue finalmente Einstein quien lo logró con una teoría uno de cu-yos pilares es el contraintuitivo postulado de que la velocidad de la luz no depende del estado de movimiento del cuerpo que la emite, y en la que duraciones temporales y longitudes depen-den del estado de movimiento de quien efectúa las medidas. De ahí que se terminase ha-blando de teoría «de la relativi-dad», aunque todo ello era para salvar que las leyes de la física fuesen las mismas para todos aquellos observadores (los que se movían entre sí con veloci-dad uniforme).

La electrodinámica era com-patible con la nueva teoría, por lo que no había que modificar-la, pero no así la teoría de la gravitación de Newton. Inicial-mente, Einstein no se esforzó por intentar construir una teo-ría relativista de la gravitación, pero en 1907 dio con una idea genial, que le ofreció una pista de cómo resolver el problema. La idea –conocida como «prin-cipio de equivalencia»– se le ocurrió a través de un «experi-mento mental» y establecía que, para distancias pequeñas, no es

posible distinguir entre un cam-po gravitacional y un sistema de referencia acelerado: una per-sona dentro de un cohete cerra-do no podría saber si al soltar una, digamos, manzana, ésta caía porque estaba bajo la in-fluencia de la gravitación de un planeta, o porque el cohete se movía hacia arriba con una ace-leración igual a la de la gravita-ción del –ahora ausente– plane-ta anterior. De esa manera, Einstein unía la búsqueda de una teoría de la fuerza gravita-cional a la de generalizar la re-latividad especial.

El principio de equivalencia fue la única pieza que Einstein mantuvo en su búsqueda de una teoría relativista de la gravita-ción, búsqueda a la que se dedi-có en cuerpo y alma a partir de 1911, para frustración de sus co-legas dedicados a los problemas de la física cuántica.

Cuando Einstein se dio cuen-ta de que la gravitación implica-ba que el espacio-tiempo dejaba de ser inmutable, comprendió que necesitaba la ayuda de un matemático familiarizado con la

geometría de los espacios cur-vos. Y tuvo la fortuna de encon-trar ese matemático en un ami-go y compañero de estudios: Marcel Grossmann, catedrático en la Escuela Politécnica de Zú-rich, a la que, como vimos, Eins-tein se incorporó en 1912.

Provisto con el necesario equipaje matemático, Einstein necesitó todavía de un par de años de intensos esfuerzos, que en ocasiones minaron su salud, para llegar a la solución final del 25 de noviembre. El resultado le fascinó: el 26 de noviembre es-cribía al médico Heinrich Zangger, «La teoría es bella más allá de toda comparación». Y aunque es difícil, y en última instancia subjetivo, enjuiciar el concepto de belleza en la cien-cia, existen sobrados argumen-

tos para defender que la relativi-dad general es una teoría bella, a la vez que física y filosófica-mente profunda. Cambió nues-tra forma de entender la reali-dad, algo que se puede decir de pocas formulaciones científicas.

Pero la belleza no es ni nece-saria ni suficiente. Una nueva teoría debe contener un mayor grado de verdad que las que le preceden. Y la relatividad gene-ral también cumplió tal requisi-to, con tres predicciones expe-rimentales: el desplazamiento del perihelio (el punto de la ór-bita más cercano al Sol) de los planetas, un efecto especial-mente manifiesto en el caso de Mercurio y que chocaba con el valor que predecía la teoría newtoniana; el desplazamiento gravitacional hacia el rojo de las líneas que aparecen en los espectros de las radiaciones; y la curvatura de los rayos de luz debido a la influencia del cam-po gravitacional.

Fue este último efecto el que hizo más creíble la relatividad general (la aplicación al con-junto del Universo, la denomi-nada cosmología relativista, que el propio Einstein creó en 1916, aún tardaría en mostrar su poder: no fue hasta 1929 cuando permitió dar una base teórica al descubrimiento de Edwin Hubble de la expansión del Universo). Lo hizo de la mano de los resultados de las observaciones realizadas por una expedición científica britá-nica con motivo del eclipse de Sol del 29 de mayo de 1919. El 6 de noviembre, en una reunión conjunta de la Royal Society y la Royal Astronomical Society, se anunciaron los resultados, que confirmaban la predicción relativista. El día siguiente, The Times londinense anunciaba: «REVOLUCIÓN EN CIENCIA. Nueva teoría del Universo. Ideas newtonianas desbanca-das». Y así, Albert Einstein pa-só de ser un físico reconocido y admirado por sus colegas, a convertirse en un personaje fa-moso mundialmente, dudoso pero eficaz e innegable trono en el que aún permanece como uno de los más grandes cientí-ficos de todos los tiempos.

En cuanto a la teoría cuyo centenario celebramos ahora, la relatividad general, continúa manteniendo su vigencia, enri-quecida desde hace décadas al ser confrontada con objetos as-tronómicos –como cuásares, púlsares, estrellas de neutrones o agujeros negros– para los que la vieja, venerable física newto-niana poco podía decir.

José Manuel Sánchez Ron es cate-drático de Historia de la Ciencia en la Universidad Autónoma de Ma-drid y miembro de la Real Acade-mia Española. El próximo 25 de no-viembre presentará su nuevo libro Albert Einstein. Su vida, su obra y su mundo en la Fundación BBVA.

Tras licenciarse en Física, fracasó en su intento de lograr un puesto de profesor y acabó trabajando en la oficina de patentes de Zúrich.

FUNCIONARIO DE PATENTESTras desarrollar la Relatividad Especial en 1905 y la General en 1915, acabó convirtiéndose en el científico más famoso del planeta.

CELEBRIDAD MUNDIAL

«LA TEORÍA ES BELLA MÁS ALLÁ DE TODA COMPARACIÓN», LE ESCRIBIÓ EINSTEIN A UN AMIGO

CAMBIÓ NUESTRA MANERA DE ENTENDER LA REALIDAD, LO QUE NO SE PUEDE DECIR DE MUCHAS TEORÍAS

SU COMPROBACIÓN LE CONVIRTIÓ EN UN PERSONAJE MUNDIALMENTE FAMOSO, UN TRONO EN EL QUE SIGUE

Einstein, en un aula del California Institute of Tech- nology en 1931, cuando ya era una celebridad mundial. CORBIS

CIENCIAE M 242 EL MUNDO. DOMINGO 22 DE NOVIEMBRE DE 2015

PABLO JÁUREGUI BERLÍN ENVIADO ESPECIAL

La pasión desbordante con la que Jürgen Renn habla de Albert Einstein contradice todos los este-reotipos sobre la supuesta frial-dad de los alemanes. El director del Instituto Max Planck para la Historia de la Ciencia, en Berlín, es sin lugar a dudas uno de los in-vestigadores que con mayor deta-lle y profundidad ha estudiado la vida y obra del genio que alumbró la Teoría de la Relatividad Gene-ral hace un siglo. Renn, junto con su colega Hanoch Gutfreund, se ha ocupado de la edición especial que acaba de publicar la Univer-sidad de Princeton de Relativi-dad: La teoría especial y general, el libro en el que Einstein resumió su visión revolucionaria. A pocos días de la conmemoración de su centenario, este sabio historiador recibió a EL MUNDO en un aula del Max Planck.

Pregunta.– Un siglo después, ¿cuál es la contribución más im-portante de la Relatividad Gene-ral a la Humanidad?

Respuesta.– Lo fundamental es que ahora comprendemos el Universo mucho mejor que an-tes. Hoy sabemos que vivimos en un universo muy diferente, mu-cho más dinámico, y hemos revi-sado nuestra concepción de no-ciones fundamentales como el espacio y el tiempo. Ahora sabe-mos que el espacio y el tiempo no son sólo el escenario en el que el universo físico se desen-vuelve, sino que forman parte de los propios procesos físicos. Vivi-mos en un universo en expan-sión, lleno de agujeros negros y otros objetos extraños, fenóme-nos que nadie jamás hubiera po-dido imaginarse antes de la revo-lución de Einstein en 1915.

P.– ¿Podríamos definir los úl-timos 100 años como el siglo de la Relatividad?

R.– No, en absoluto. La Relati-vidad, en sus inicios, era un cam-po esotérico y marginal. Cuando Einstein empezó a trabajar en es-te terreno, casi nadie pensaba que encontraría algo importante, por-que se creía que la gravedad ya era un fenómeno suficientemente explicado por Newton. Incluso en

1915, cuando lo presentó, muy pocos se la tomaron en serio. Des-pués tuvo un éxito espectacular, porque algunas de sus prediccio-nes se verificaron por la expedi-ción de Eddington para observar un eclipse solar en 1919, que de-mostró la curvatura de la luz en presencia de un campo gravita-cional. Pero incluso entonces sólo era algo que interesaba a un gru-po reducido de especialistas. Sólo fue en la segunda mitad del siglo XX cuando se convirtió en la ba-se teórica sobre la que se cimentó una nueva manera de compren-der el Universo, y empezó a tener un impacto sobre la tecnología al comprobarse que es necesario te-ner en cuenta la Relatividad Ge-neral para ajustar la precisión de los satélites GPS. Pero más allá de eso, apenas ha tenido aplicacio-nes tecnológicas. Su utilidad tiene mucho más que ver con com-prender nuestro universo.

P.– ¿Es la Relatividad, por lo tanto, un ejemplo de la importan-cia de la investigación básica, in-dependientemente de las posibles aplicaciones tecnológicas que pueda tener en el futuro?

R.– ¡Sin duda! Einstein de-muestra cómo la investigación teórica es valiosa como una acti-vidad cultural que nos permite comprender mejor nuestro lugar en el Universo. Y también de có-mo esta investigación básica pue-de tener aplicaciones impredeci-bles. El propio Einstein dijo que si dejáramos el tema de la ilumina-ción sólo en manos de los inge-nieros, tendríamos lámparas de petróleo cada vez mejores, pero careceríamos de electricidad. Por-que la electricidad surgió de in-vestigaciones motivadas única-mente por la búsqueda de conoci-miento. Hay que tener en cuenta que en la época de Einstein, la ciencia todavía no estaba tan esta-blecida ni era aceptada en mu-chos países como un impulso pa-ra la modernización. Esto empe-zó a ocurrir a principios del siglo XX, pero la ciencia únicamente se veía como un conocimiento útil para el desarrollo tecnológico. Sin embargo, el triunfo de la Relativi-dad convirtió a Einstein en un símbolo del valor de la ciencia co-

mo búsqueda de conocimiento, como un proyecto cultural para comprender el mundo.

P.– ¿Cuánto influyó el antisemi-tismo en el rechazo inicial a la teoría de Enstein?

R.– Bueno, al principio ese re-chazo tuvo mucho más que ver con el hecho de que sus colegas no pensaban que era un proble-ma importante, ya que lo conside-raban un campo esotérico. Fue só-lo después de la I Guerra Mundial cuando Einstein se hizo famoso porque su teoría fue confirmada por la expedición del eclipse solar. Y como, a diferencia de la mayo-ría de sus colegas científicos, nun-ca había abrazado el nacionalis-mo alemán, se le invitaba a París y él, un suizo judío cuya teoría fue confirmada por un inglés pacifis-ta, se convirtió en un símbolo de cooperación internacional. Pero

conforme en Alemania creció el antisemitismo y el conservaduris-mo que rechazaba el avance de la modernización, Einstein y la Re-latividad fueron atacados precisa-mente por haberse convertido en un símbolo político de colabora-ción internacional.

P.– Debido a su huida de Ale-mania por culpa de los nazis, ¿es difícil celebrar hoy a Einstein co-mo un gran científico alemán?

R.– Sí, existen sentimientos ambiguos en Alemania hacia la fi-gura de Einstein debido a la trági-ca historia de su relación con este país. En las primeras décadas del siglo XX, se convirtió en el cientí-fico alemán más admirado, pero los nazis le obligaron a huir. Des-pués de la guerra, jamás quiso volver a pisar Alemania, ni siquie-ra para hacer una visita. Pero por eso mismo hubiera sido totalmen-

«ENTENDER EL UNIVERSO ERA LA RELIGIÓN DE EINSTEIN»

«LA RELATIVIDAD SIMBOLIZA EL VALOR DE LA CIENCIA PARA COMPRENDER NUESTRO LUGAR EN EL COSMOS»

«EINSTEIN SIEMPRE SE ATREVIÓ A PENSAR DIFERENTE A LOS DEMÁS. ÉSA FUE LA CLAVE DE SU GENIALIDAD»

HISTORIADOR DEL INSTITUTO MAX PLANCK DE BERLÍN

JÜRGEN RENN

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CIENCIA

EL MUNDO. DOMINGO 22 DE NOVIEMBRE DE 2015

te absurdo e inaceptable que Ale-mania se apropiara de él como un gran héroe nacional. Y por eso, ca-da vez que se homenajea su figura en Alemania, es imprescindible re-cordar a la vez el lado oscuro y trá-gico de su relación con el país. Pa-ra los alemanes, Einstein es un símbolo muy importante, no sólo por su valor científico, sino como víctima de una terrible persecución política. Es muy importante resal-tar y mantener esta dimensión simbólica de Einstein en la con-ciencia colectiva de Alemania co-mo un recordatorio de lo que ocu-rrió con los judíos.

P.– ¿Cuál es la clave de su genia-lidad y su creatividad?

R.– Einstein siempre tuvo la va-lentía de reconocer que mucho del conocimiento que tenemos es pre-liminar. Y que siempre somos li-bres, o al menos deberíamos tener total libertad, para cuestionarlo, re-considerarlo y cambiarlo, si es ne-cesario. Él fue capaz de hacerlo porque siempre miraba el mundo con un horizonte muy amplio y to-maba cierta distancia, a veces iró-nica, de la ciencia que se hacía en su día. Siento tener que decirlo, pe-ro muchos científicos de hoy son como soldados en el campo de ba-talla, incapaces de ver las cosas y adoptar grandes estrategias desde una perspectiva más amplia. Pero Einstein siempre se aseguró de mi-rar el mundo desde una distancia que le permitía estar dispuesto a ir a contracorriente cuando lo consi-deraba necesario. Y no siempre acertaba, se equivocó en algunas ocasiones, pero también logró va-rias revoluciones científicas. Eso fue porque se atrevió a pensar de manera diferente a los demás. Y ésa fue la clave de su genialidad.

P.– Einstein a veces citaba a Dios. ¿Cree que en algún sentido fue un hombre religioso?

R.– Es difícil responder. No creía en un Dios personal, pero quizás sí aceptaba la existencia de en un ser divino que se reflejaba en las leyes del Universo. Para él, comprender el funcionamiento del Universo era una forma de vene-ración religiosa. Ésa era su reli-gión. Por eso, de vez en cuando decía cosas como «Dios no juega a los dados», que era una manera irónica de hablar, pero también re-flejaba que para él, de alguna ma-nera, la ciencia era una forma de hablar con Dios, y la naturaleza objetiva del Universo era algo que veneraba como si fuera una reve-lación divina. No creía, desde lue-go, en ninguna religión tradicional, en ninguna religión del Libro, pe-ro para él, la posibilidad de leer las leyes de la naturaleza era como descifrar el libro de Dios.

P.– ¿Qué podemos aprender hoy de su pacifismo y su activismo en defensa de los derechos humanos?

R.– Einstein comprendía la po-lítica de su tiempo, y esto no es al-go que necesariamente podamos esperar de un científico que se de-dica a estudiar las leyes del Uni-verso. Pero él hizo un gran esfuer-zo por intentar comprender la na-turaleza humana. Y rechazaba toda forma de nacionalismo o fa-natismo, así que de Einstein pode-mos aprender que el conocimien-to científico y la racionalidad pue-den unificar a toda la Humanidad por encima de razas, credos o na-cionalidades. Ante todo, él creía en el gran poder unificador de la ciencia, porque la veía como un gran proyecto humano de colabo-ración internacional. De esto po-demos aprender mucho, porque Einstein rechazaba la ciencia que se encerraba en una torre de mar-fil, y consideraba que era su deber afrontar los problemas de su tiem-po. Ojalá muchos científicos de hoy siguieran su ejemplo.

LUIS QUEVEDO BOSTON Tras la muerte de Einstein en 1955, el joven físico Gerald Hol-ton quería homenajear al genio y, al comprobar que no había nada publicado sobre la historia de la Relatividad General, decidió visi-tar Princeton y buscar entre sus manuscritos y cartas. Lo que em-pezó como tarea de una tarde acabó convirtiéndose en el traba-jo de años en los que «su secreta-ria, yo mismo y unos estudiantes que contraté destinamos a revi-sar todo su material y a ponerlo en orden para que otros acadé-micos lo pudieran estudiar», re-cuerda Holton en una entrevista con EL MUNDO. A sus 93 años, este profesor de Harvard por cuenta doble, en el departamen-to de Física y en el de Historia, si-gue trabajando a diario y la envi-diable juventud de su mente im-pregna el discurso desde la primera de sus respuestas.

«A lo largo de los años me quedó claro que Einstein obser-vó el mundo a través de una len-te particular. ‘Lo más importan-te’, decía, ‘es la unificación’. Su primer artículo trataba de la ca-pilaridad, un asunto muy aburri-do pero que para él era apasio-nante porque los líquidos en un cilindro grueso van hacia abajo pero en uno delgado van hacia arriba. Él decía ‘hay dos cosas

opuestas pero deben ser la mis-ma’ y buscó fuerzas moleculares que lo explicaran. Muy típico de él, ver algo en común entre cosas que para otro científico eran opuestas». Pero si el autor de la Relatividad llegó a lugares que otros ni siquiera se plantearon que pudieran existir fue por su cabezonería. Einstein dijo: «Dios sólo me dio dos cosas: un apasio-nado deseo por la novedad […] y obstinación», recuerda Holton.

Sin embargo, no todo hijo de ve-cino con gusto por la novedad y un carácter testarudo se convier-te en uno de los científicos más admirados de la Historia. ¿Qué influencias marcaron al joven Einstein? Según Holton, una des-taca por encima de todas: su ma-dre. «Fue un niño muy difícil. No quiso hablar hasta los tres años, hasta que, decía el psicólogo Eri-ksson, tuvo algo que decir». Pero su madre encontró una «vía ha-cia su alma a través de la música; ella era pianista y él aprendió el violín y así forjaron su relación».

Su segunda influencia fue el Sr. Talmey, un estudiante de me-dios humildes que –como era costumbre en la época– compar-tió una cena familiar con los Einstein. Al conversar con el jo-ven de 13 años, descubrió lo que padres y profesores ignoraban –que tenía una mente muy inte-resante– y le dio un libro que le enseñó que uno podía compren-der algo tan complejo como la geometría con tan sólo cinco pro-posiciones. Ese librito de Eucli-des sería sagrado para Einstein el resto de su vida.

Bajo la imbricada y mágica ar-quitectura de estos encuentros se esconden robustos pilares he-chos con cientos de libros. A los 16 años, descubrió en Kant que sólo podía haber una fuerza –Grundkraft– y por lo tanto todas las demás debían ser unificadas. También leyó a Ernst Mach, quien decía que todas las cien-cias debían ser unificadas. «Fue un autodidacta. Le gustaba en-tender las cosas a su manera y a través de su pasión por la nove-dad, podía adentrarse en campos nuevos y florecer en ellos», con-cluye Holton.

Nada de todo eso hizo un ápi-ce más fácil su formación: «odia-ba su Gymnasium porque era muy militarista, así que lo dejó y pidió que lo llevaran a Suiza pa-ra no ser ciudadano alemán. En Zúrich no pasó el examen de en-trada pero alguien le convenció seguir un año más de educación secundaria». Este tiempo sería clave en la vida del genio ale-mán: «llegó a un escuela que se-guía las ideas de un pedagogo suizo llamado Pestalozzi, quien dijo que a los niños difíciles es importante ‘no hacerles hacer el ABC y el 123 todo el tiempo, sino visualizar, llevarlos a la naturale-za y jugar’» y eso, según Holton, era lo que Einstein necesitaba. «Tenía problemas con el pensa-miento verbal e incluso matemá-tico […] pero tenía una maravi-llosa facultad para visualizar».

Para Holton, la cegadora llama de Einstein se extinguió con él. Nadie ha estado a su altura por-que no fue sólo un científico, sino un civilizador para el que la idea de la unificación se extendía na-turalmente del mundo físico al político: «Era un demócrata, no sólo en los sistemas inerciales, que son todos idénticos, sino también en lo humano».

«FUE UN NIÑO DIFÍCIL. NO HABLÓ HASTA LOS 3 AÑOS»

Jürgen Renn escribe la ecuación más famosa de Einstein en una pizarra del Max Planck. CARLOS GARCÍA POZO

«FUE AUTODIDACTA. PREFERÍA ENTENDER LAS COSAS A SU MANERA A TRAVÉS DE SU PASIÓN POR LA NOVEDAD»

«EL PENSAMIENTO MATEMÁTICO LE DABA PROBLEMAS, PERO TENÍA UNA GRAN CAPACIDAD PARA VISUALIZAR»

Gerald Holton, en su casa de Boston. FUNDACIÓN BBVA

HISTORIADOR DE LA UNIVERSIDAD DE HARVARD

GERALD HOLTON

CIENCIAE M 244 EL MUNDO. DOMINGO 22 DE NOVIEMBRE DE 2015

MARIO VICIOSA MADRID Es algo decepcionante. Porque a nuestra escala y perspectiva, ape-nas podemos notar nada. Gracias a la Relatividad, ¿rejuvenezco si me pongo a practicar running compulsivamente? La respuesta es «no». Sin entrar en cuestiones de salud, lo único cierto es que «envejeces menos deprisa», seña-la la profesora de Física Teórica de la UAM e investigadora del IFT Belén Gavela. Los corredores ganan unos fragmentos de nano-segundo de vida respecto a al-guien que nunca se mueve.

Pero las teorías de Einstein permiten hacer funcionar tecno-logías cotidianas y nos permiten «explicar agujeros negros, el Big Bang o la expansión acelerada

de las galaxias», entre otras co-sas, apunta el astrónomo Rafael Bachiller.

La publicación de la Relatividad Especial (1905) cuadraba ecuacio-nes imposibles bajo una premisa conocida: la velocidad de la luz es siempre casi 300.000 km/s en va-cío, «independientemente de lo rá-pido o la dirección a la que se mueva el foco que la emita» (eso se experimentó en 1887).

Nada puede superarla. Porque las cosas, a velocidades enormes, ganan masa y nos supone infini-ta energía moverlas, de la misma manera que nos cuesta menos acelerar un carrito que un ca-mión. Pero Einstein concreta que masa y energía son lo mismo, «como felizmente comprobamos en los aceleradores de partículas, o como desgraciadamente mues-tran las bombas nucleares», apunta Gavela (eso dice E=mc2).

Pero fijémonos en la c de la ecuación: la velocidad de la luz. Si una persona corre dentro de un tren en movimiento, sumará su velocidad a la del tren, siem-pre que midamos desde la esta-ción. Eso con la luz no pasa.

Desde la perspectiva del an-dén, alguien vería que las cosas van «más despacio» en el tren. Y que se acorta. Es como si la na-turaleza hiciera lo posible para que cuadrase la fórmula de la ve-locidad=distancia recorrida divi-dida por el tiempo empleado. Co-mo la velocidad de la luz es inal-

UNA TELA ELÁSTICA QUE SE DEFORMA

La Relatividad General afirma que el espacio-tiempo es como una malla que se estira en presencia de grandes masas

TERESA GUERRERO MADRID –Sr. Einstein, ¿me puede expli-car la Teoría de la Relatividad? –¿Me puede explicar usted cómo se fríe un huevo? –Sí claro, sí que puedo. –Pues hágalo, pero imaginando que yo no sé lo que es un huevo ni una sartén ni el aceite ni el fuego.

Cuentan que Albert Einstein mantuvo esta conversación con un periodista. Una anécdota que rememora el astrónomo Rafael Bachiller y que muestra la dificul-tad de explicar y entender la Teo-ría de la Relatividad cuando no se

conocen sus herramientas físicas y matemáticas. Sin embargo, a los científicos les ha ayudado a com-prender diversos aspectos del Uni-verso y a estudiarlo de una mane-ra distinta, además de permitir tecnologías como el GPS.

A través de numerosos experi-mentos, los científicos han puesto a prueba la Teoría de la Relativi-dad General y, hasta ahora, Eins-tein siempre ha salido airoso. Pero de todas las predicciones que hizo el genio alemán, falta la confirma-ción directa de la existencia de las llamadas ondas gravitacionales.

Según explica Carlos F. Sopuer-ta, físico del Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC), en Bar-celona, «las ondas gravitacionales son deformaciones del espacio que viajan en el tiempo a la veloci-dad de la luz. Estas deformaciones se van propagando, al igual que cuando tiras una piedra en el es-tanque y se generan ondas». Son producidas por «cataclismos cós-micos», fenómenos violentos del Universo en los que se genera mu-cha energía a velocidades muy al-tas, como la explosión de superno-vas o la fusión de agujeros negros.

Tras muchos años de prepa-ración y apenas una semana después de que se celebre el ani-versario de la Teoría de la Rela-tividad General, el próximo 2 de diciembre despegará desde la

EL GENIO QUE HIZO POSIBLE EL GPS

La Relatividad cambió la manera de estudiar el Universo y fue fundamental para el uso de la navegación por satélite

Einstein estableció que la medida del tiempo es relativa, y depende tanto de la velocidad a la que se mueve el observador como del campo gravitatorio en el que se realiza la medición. La paradoja de los gemelos es un experimento mental, formulada por el físico francés Paul Langevin, para explicar las implicaciones de esta idea revolucionaria.

EL PASO DEL TIEMPO ES RELATIVO

Según establece la Teoría de la Relatividad Especial, formulada por Einstein en 1905, si un individuo viaja a velocidades muy altas, cercanas a la de la luz, el tiempo se dilata y transcurre más lentamente para el viajero. Ésta es una de las posibilidades teóricas que explican el asombroso fenómeno planteado por la paradoja de los gemelos. Si uno de los dos hermanos se queda en reposo sobre la Tierra y el otro se embarca en un viaje espacial a bordo de una nave que se aproxime a la velocidad de la luz, cuando regrese, el gemelo viajero será mucho más joven que el que se quedó en nuestro planeta.

EL EFECTO DE LA HIPERVELOCIDAD

Guayana Francesa LISA Pathfin-der, una nave de la Agencia Es-pacial Europea (ESA) que tiene el objetivo de ensayar la tecnolo-gía para el futuro observatorio de ondas gravitacionales eLISA.

Sopuerta es el investigador principal del equipo del IEEC-CSIC que trabaja en LISA PathFinder: «Lo que queremos ob-servar desde el espacio no pode-mos verlo desde la Tierra, donde se están realizando otros experi-mentos de detección de estas on-das. El más avanzado, añade, es LIGO [Observatorio gravitacional de interferometría láser], en EEUU, desde el que se espera que antes de que acabe esta dé-cada se confirme directamen-te su existencia.

Hasta ahora, se han lo-grado pruebas indirec-tas de su existencia a través de las obser-vaciones que en los años 70 hicie-ron Russell Hulse y Jo-seph Taylor del primer p ú l s a r

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CIENCIA

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terable, no queda más remedio que alterar los otros elementos: espacio y tiempo. La física de Einstein dice que eso es perfec-tamente posible, frente al mundo estático que decía que el tiempo era inmutable.

Así, el famoso experimento mental de los gemelos viene a de-cirnos que si un hermano se que-da en la Tierra y el otro viaja en una nave a enorme velocidad, a su regreso, el terrestre se verá más viejo que el primero. El tiem-po «ha pasado» más despacio pa-ra el viajero galáctico.

El viajero no se ha dado cuen-ta ahí arriba. Sus días han dura-do lo mismo que en la Tierra, porque los medía con su reloj de muñeca. Pero si lo hubiera medi-do con un reloj terrestre, vería que los segundos, allá lejos, iban más rápido. Esto se probó en 1971 con relojes atómicos subi-dos a aviones.

Pero, ojo: si el gemelo no hu-biese viajado muy rápido, quieto desde arriba hubiera medido al-go desconcertante y opuesto: en la Tierra las cosas tienden a ir más despacio respecto a sí. Eins-tein decidió meter en el juego a la gravedad. Ésta es capaz de engu-llir tiempo, ralentizar sucesos. Y deformar el espacio.

Vino a plantear que ésta es una fuerza ficticia. ¿Caen real-mente las manzanas atraídas por la Tierra? Es relativo. Newton hubiera visto en ello un loco

atrevimiento. Pero sus leyes no explicaban bien el movimiento de astros como Mercurio. La vi-sión de Einstein de la gravedad se parece más a una tela elástica, que sería el espacio-tiempo. Al colocar sobre ella un objeto co-mo una bola, la tela se deforma. Crea una especie de embudo a su alrededor. Si colocamos otra bola más pequeña cerca y se es-tá moviendo, se desvía y vere-mos que empieza incluso a ro-dear a la primera, acercándose cada vez más. ¿Atrae la bola grande a la segunda? No propia-mente, pero lo parecería.

La «tela elástica» del Universo se deforma cuando hay masas. Y las masas cambian su trayecto-ria, como lo hace un coche en una carretera de montaña llena de irregularidades. Las masas pa-recen cambiar su rumbo, pero también la luz y otras energías. La gravedad, además, se propaga «como lo harían las ondas de ra-dio», apunta Gavela. Dejó de ver-se como una fuerza instantánea.

Sabemos que la luz sólo puede ir en línea recta en vacío, pero un eclipse en 1919 dejó ver en la Tie-rra estrellas que no deberían es-tar ahí. Sencillamente nuestro Sol, con mucha masa, había des-viado la trayectoria de la luz de esas estrellas, como una lente. Aquello probó que Einstein tenía razón. Eso lo catapultó a la fama. Él se dejó el pelo largo y al resto, con la lengua fuera.

(una estrella de neutrones que emite radiación muy intensa en intervalos regulares) en un siste-ma binario. LIGO puede captar las ondas gravitacionales emitidas por sistemas binarios de agujeros negros de origen estelar, pero pa-ra ver sistemas binarios de aguje-ros negros supermasivos, es nece-sario hacerlo desde el espacio.

«No llevamos a cabo experi-mentos como LIGO y LISA Pathfinder sólo para comprobar la Teoría de la Relatividad. Se trata de una nueva forma de hacer as-tronomía, de tener una visión to-talmente distinta del Universo», explica Sopuerta. Y es que, a par-tir de las propiedades físicas de

esas ondas gravitacionales, po-drán determinar qué objetos

las han generado: «Se pue-de saber si han sido emiti-

das por agujeros negros, por ejemplo, a qué dis-

tancia están y, por tanto, conocer la

distribución de los agujeros ne-

gros del Uni-v e r s o . Y

también

La paradoja de los gemelos indica que viajar en el tiempo, al menos al futuro, en teoría es posible. Si existiera una nave para viajar casi a la velocidad de la luz, o acercarnos a un agujero negro, el tiempo transcurriría más lentamente que en la Tierra. Por lo tanto , al volver a nuestro planeta habrían pasado muchos más años y, en este sentido, viajaríamos al futuro.

VIAJAR AL FUTURO (EN TEORÍA) ES POSIBLE

EL IMPACTO DE UN CAMPO GRAVITATORIO MASIVOEl otro mecanismo que explica la paradoja de los gemelos está descrito en la Teoría de la Relatividad General de 1915, cuyo centenario estamos conmemorando. Si el gemelo que viaja al espacio se sitúa cerca de un campo gravitatorio masivo, por ejemplo, un agujero negro, el tiempo se dilata y transcurre más lentamente para él. Este efecto lo vemos todos los días, por ejemplo, en los relojes que llevan los satélites GPS, en los que el tiempo transcurre de forma distinta a la de los relojes que están en la Tierra debido a dos razones: a que se mueven muy deprisa y a que están en un campo gravitatorio. Por eso es necesario sincronizarlos.

saber más sobre la historia de la cosmología, ya que algunos de es-tos objetos estarán muy lejos».

El estudio de las ondas gravita-cionales, dicen los científicos, les permitirá «oír» el sonido del Uni-verso. Pero los principios recogi-dos en la Teoría de la Relatividad General también han tenido apli-caciones tecnológicas: «Necesitas aplicar la Teoría de la Relatividad General cuando el campo gravi-tatorio es muy intenso, algo que ocurre en las cercanías de objetos muy densos, como un agujero ne-gro, una estrella de neutrones y quizás en una enana blanca, don-de no nos sirve la Teoría de New-ton», explica Alberto Aparici, físi-

co teórico del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV).

«Para que funcione el GPS y ofrecer información sobre cosas que suceden en la superficie te-rrestre usando satélites que están en el espacio, necesitas una gran precisión. Pero el ritmo al que co-rren los relojes depende del cam-po gravitatorio». Cuanto más fuer-te es ese campo, más lento corre el reloj. Por ello, los relojes de los sa-télites GPS, que están a varios mi-les de kilómetros, no van al mismo ritmo que los que tenemos en la superficie terrestre. En el satélite, los relojes están sometidos a un campo gravitatorio menor y van más rápidos que los terrestres. «Aunque la diferencia es sólo de nanosegundos, es suficiente para que en el transcurso de varios años se desincronicen», por lo que hay que sincronizarlos.

La Teoría de la Relatividad Ge-neral, destaca Aparici, ha ayudado a los astrofísicos a estudiar la ma-teria oscura en detalle a través del efecto de lente gravitatoria (la luz se curva en presencia de un cam-po gravitatorio). Por otro lado, re-cuerda el físico, la Teoría de la Re-latividad Especial que Einstein presentó en 1905, 10 años antes que la de la Relatividad General, ha tenido múltiples aplicaciones en los campos vinculados con las partículas, como la radioterapia.

DE TODAS LAS PREDICCIONES DE SU TEORÍA, FALTA LA DETECCIÓN DIRECTA DE LAS ONDAS GRAVITACIONALES

LA RELATIVIDAD GENERAL PERMITIÓ HACER UN NUEVO TIPO DE ASTRONOMÍA Y ESTUDIAR LA MATERIA OSCURA

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LUIS MARTÍNEZ MADRID El camino que va desde la formu-lación de la Teoría de la Relativi-dad Especial en 1905 hasta el ma-nuscrito de Dalí El mito trágico del Angelus de Millet en 1941 es largo, sin duda errático. En este último, el pintor del Ampurdà aplicaba su irrefutable método pa-ranoico-crítico de interpretación («una actividad espontánea de co-nocimiento irracional, basada en la asociación interpretativa-crítica de los fenómenos delirantes») al famoso cuadro de los campesinos en actitud orante. El resultado es, probablemente, una de las piezas más extrañas, atávicas y magnéti-cas que ha dado la literatura y el arte contemporáneo. Y por ello se antoja una de las maneras más gráficas de ilustrar cómo la ruptu-ra del modelo científico con el que se despertó el siglo XX acabó por desestabilizar los cimientos mis-mos del arte. O al revés.

La lectura clásica hace coinci-dir la publicación del texto de Einstein con el cuadro de Picasso Las señoritas de Avignon (en pu-ridad, éste data de 1907). De al-guna forma, la física y el cubismo recién inaugurado terminan por hablar de lo mismo. Básicamen-te, el judío alemán acababa de un plumazo con el ca-rácter absoluto del tiempo y del espa-cio, además de transformar radi-calmente el con-cepto de simulta-neidad y demoler de paso la vieja idea de un sistema de referencia privi-legiado desde el que observar el mundo. El mala-gueño, por su par-te, llevaba al límite las investigaciones de Cezanne y se atrevía a formular la realidad desde múltiples puntos de vista, lo que, en realidad, significaba acabar con la idea misma de lo real como un espacio estable y arramblar definitivamente con el largo y trabajoso proceso de con-trol de la perspectiva como sím-bolo de dominio del mundo. La

realidad se volvía, en expresión de Dalí, «viscosa».

En realidad, lo que siempre se ejemplifica con el cubismo val-dría para exactamente todas las vanguardias. El impresionismo ofrece una titubeante supresión del límite que separa el objeto del fondo. La nitidez deja de ser un concepto, para pasar a ser una

suposición. El ex-presionismo coloca la subjetividad co-mo principio de destrucción del es-pacio tridimensio-nal. El fauvismo, como Picasso, deja de interesarse por la perspectiva o, mejor, le interesan todas (como al do-decafonismo). El futurismo coloca a los objetos en idén-tico plano temporal y compone las mis-mas imágenes que por un accidente necesario quedan registradas por Buster Keaton en El cameraman (1928). Son repre-sentaciones super-puestas de un mundo sin tiempo absoluto. Y así has-ta llegar al surrea-lismo (aquí, Ma-gritte o el mismo Dalí) como la últi-ma frontera en la que el espacio y el tiempo desparecen en un universo con la única jerarquía aleatoria de la pa-ranoia. Y todo co-mo consecuencia o explicación (o coin-cidencia) de la teo-ría que hace depen-der el tiempo y el espacio del estado de movimiento del espectador.

A Einstein, todo sea dicho, los para-lelismos entre el ar-te de vanguardia y lo suyo le desagra-daban. Como buen conservador en to-do lo que no fuera su trabajo, en su ideario, la ciencia y el arte debían «crear una unidad

clara y distinta partiendo de algo caótico». Y hasta se le oyó decir que «el nuevo lenguaje artístico nada tenía en común con la teo-ría de la relatividad». Picasso, por su parte, también despreció cual-quier intento de metaforizar. «To-do es literatura, por no decir ton-tería, que ciega a la gente», dijo.

Dalí, en cambio, se mantuvo firme en la necesidad de hacer confluir la ciencia con un impul-so poético para ver, «por un ins-tante, el universo en su reverso». Hasta perforar el sentido mismo del arte y la realidad. «El fenó-meno paranoico», escribe, «que, en el campo poético, hace tangi-ble y reconocible la propia dia-léctica del delirio surrealista… sólo puedo entenderlo… como la suma de la dialéctica concreta objetivada en esa teoría grandio-sa… de la relatividad». Claro no está, pero está.

«Llevamos seis meses en el espacio profundo... mientras que la Tierra ha envejecido cerca de 700 años», dice el personaje de Charlton Heston en El planeta de los simios. Si la nave hubiera sido capaz de aproximarse a la velocidad de la luz y sus tripulantes aguantasen semajante trajín, lo dicho por el pobre Taylor sería perfectamente factible. La relatividad es así. Aquí y en, sin duda, la más brillante de sus ilustraciones: Interstellar, de Christopher Nolan. Nunca antes, gracias al astrofísico Kip Thorne secundado por más de 30 colaboradores y miles de ordenadores, la representación de un agujero negro ha convencido tanto a la comundidad científica interplanetaria. Otro asunto, claro, es si hay cuerpo que resista la voracidad de semejante sumidero cósmico supermasivo. Pues eso es. Nos pongamos como nos pongamos, y desde mucho antes que George Pal adaptara el relato de H.G. Wells La máquina del tiempo, la posibilidad dar la vuelta al tiempo nos subyuga. Y así, hasta hacer de él lo que intenta Nolan. ¿Y si el tiempo fuera una dimensión a añadir al espacio tridimensional que pisamos? ¿Y si se añadiera una cuarta, quinta, sexta... dimensión? No hay imaginación ni efecto especial que sea capaz de llevar eso a la pantalla. De momento.

EL CINE, LA RELATIVIDAD, Y LA POSIBILIDAD DE UNA NUEVA DIMENSIÓN

A la derecha, ‘El tiempo

atravesado’, pintado por Magritte en

1939, y abajo, un fotograma

de ‘Interstellar’, de Christopher

Nolan.

EL ARTE SIN TIEMPO NI ESPACIO ABSOLUTO

Poco después de la publicación de Einstein, el cubismo acababa con la perspectiva, el tiempo, el espacio y, ya puestos, la propia realidad