RELATIVIDAD PARA NEGADOS: LA TEORÍA EXPLICADA EN CINCO PASOS

OBSERVACIONES PREVIAS.

Un ingenioso experimento realizado en 1887 observó que el movimiento de un objeto no afecta a la velocidad de la luz. Lo cual fue una sorpresa. En nuestra experiencia cotidiana, las velocidades se suman y se restan: si vamos en un coche a 100 km/h y nos adelanta otro a 110 km/h, la velocidad aparente que tiene respecto a nosotros es de 10 km/h. Del mismo modo, se hubiera esperado que si nos movemos en dirección a una fuente de luz, la velocidad de la luz debería aparecer distinta que si nos alejamos de ella. Pero el famoso experimento de Michelson y Morley reveló que la velocidad de la luz es constante, independiente del movimiento.

1905: TEORÍA DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL.

La velocidad es distancia dividida por tiempo. Por ejemplo, kilómetros por hora. Einstein razonó que, si la velocidad de la luz es constante, entonces deben variar la distancia y el tiempo. Es decir, si dos observadores se mueven a velocidades distintas uno respecto al otro, y los dos perciben igual la velocidad de la luz, entonces tienen que percibir de manera diferente el espacio y el tiempo. Einstein trabajaba entonces en la oficina de patentes de Berna. Haciendo cálculos en sus ratos libres, llegó a la conclusión de que, si un observador se mueve a una velocidad muy alta respecto a otro, entonces para él el espacio se comprimirá y el tiempo se alargará.

1915: TEORÍA DE LA RELATIVIDAD GENERAL.

En 1907, Einstein tuvo lo que describió como “mi idea más feliz”. Se le ocurrió que la velocidad de la luz debía ser constante no sólo para objetos con velocidades distintas, sino también con aceleraciones distintas. Por lo tanto, la velocidad de la luz debía ser independiente de la atracción gravitatoria, que es el ejemplo más común de aceleración. Trabajó sobre esta idea durante ocho años hasta que en noviembre de 1915 completó una teoría de la gravedad que dejaba desfasada a la de Newton. Según Einstein, las masas no se atraen como había dicho Newton y como percibimos a escala humana, sino que curvan el espacio-tiempo.

DEMOSTRACIÓN EXPERIMENTAL.

Aunque era matemáticamente impecable, la teoría de Einstein era antiintuitiva, predecía fenómenos inverosímiles y no fue inmediatamente aceptada. Predecía, en particular, que la luz no va en línea recta como siempre se había creído sino que se desvía por efecto de la gravedad. Observaciones astronómicas realizadas en 1917 y 1918 no consiguieron detectar el fenómeno y se llegó a decir que se había refutado la predicción de Einstein. Pero durante un eclipse solar en 1919 se vio que la gravedad del Sol desviaba la luz de estrellas lejanas. La noticia convirtió a Einstein en una celebridad y convenció a los escépticos que habían dudado de la teoría de la relatividad.

PREDICCIONES CONFIRMADAS.

A partir de la teoría de la relatividad se han predicho otros extraños fenómenos que posteriormente se han confirmado. El físico Karl Schwarzschild razonó cómo debía ser un agujero negro, cuya existencia fue verificada experimentalmente en los años 60. Los satélites de GPS llevan a bordo relojes que van a un ritmo distinto que los de los receptores de GPS de la superficie terrestre para compensar por la distorsión del tiempo a altas velocidades. Hay una última predicción importante que aún no se ha podido confirmar, pero que los físicos esperan verificar en los próximos años: la existencia de ondas gravitatorias.