Cincuenta años no son nada

Hoy se cumplen 50 años (10 lustros, 5 décadas, medio siglo) de la muerte de Albert Einstein.

Como ex-estudiante de Físicas, tengo el privilegio de haberme examinado de Relatividad en 2º de carrera (se lo recomiendo a todo el mundo). Además, tengo el gran honor de haber dejado a medias el libro original en el que este loco de los pelos vomitó su teoría. Nunca una sucesión de tensores variantes y contravariantes hizo tanto bien a la humanidad y tanto mal a un pobre estudiante... Duro, duro, duro, duro... buf! James Joyce, no tienes ni puta idea... ;)

Si bien para leer (y sobre todo entender) su libro hace falta tenerlos bien puestos (los conocimientos matemáticos, quiero decir), para contar básicamente de qué va toda esa movida no se hace necesario más que tener una audiencia con la mente abierta. Creo que os voy a considerar así, de modo que preparaos para la experiencia más alucinante de vuestra vida... (si alguien quiere ir al baño, este es el momento)

Resulta que otro loco de esos, llamado James Clerk Maxwell, obtuvo ciertas ecuaciones que ahora llevan su nombre para describir la relación entre los campos magnético y eléctrico. Resulta que eran ecuaciones que iban la mar de bien, por lo que la comunidad científica de la época, alucinada con todo este asunto de las ondas electromagnéticas, las aceptó como un gran logro. Pero (siempre debe haber un pero en estas cuestiones) había un pequeño problema.

Una de las normas básicas de la física establece que las ecuaciones deben ser independientes del sistema de referencia. Esto tan lioso viene a decir que si yo mido algo y me da 3 unidades, a ti te tiene que salir lo mismo. Lógico, ¿no? Puede que no nos dé el mismo resultado, pero debe existir alguna manera de traducir tus resultados a los míos. Por ejemplo, si yo estoy parado y tu vas en un tren a 40Km/h y ambos medimos la velocidad de otro tren, yo mediré 80 y tu 40, pero sabemos que es porque tu vas a 40 respecto de mí, de modo que en el fondo el resultado es congruente (80 míos = 40 tuyos + 40 tu_respecto_de_mí).

Esto se va a tomar viento con el electromagnetismo, porque en las ecuaciones aparece explícitamente la velocidad, de modo que yo parado mido una cosa y tú en el tren medirías otra sin que la traducción del caso de los trenes funcione correctamente.

Si bien es cierto que las mediciones son las mismas y teóricamente según las ecuaciones las diferencias son nimias, también lo es que existe una incongruencia insalvable si no se aplica la relatividad.

Resulta que sí que existe una forma de traducir los resultados de uno a otro en base a una transformación de velocidades que descubrió otro tipo, Lorentz. Resulta que si en vez de pensar en sumar la velocidad relativa tuya respecto de mí hacemos otra transformación de velocidades más compleja, ¡las ecuaciones de Maxwell nos predicen idénticos resultados!

Pero esa transformación predice una velocidad límite e invariante entre sistemas de referencia. Esa velocidad es la de la luz (c), que es igual si la mido parado o a 400km/h montado en el tren. Aceptar esto supuso tener que romper la barrera de la física clásica newtoniana, ya que presuponía que no había límites a la velocidad y siempre se suman de un sistema de referencia a otro (cosa que, a velocidades pequeñas respecto a la de la luz, funcionan como caso particular).

Además, y para mayor ejercicio de ruptura, nuestro protagonista de hoy construyó en base a estos resultados toda una teoría (Relatividad) en la que el tiempo y el espacio se dilatan y contraen como nunca se pensó que podrían hacerlo. Y todo esto sólo para que se mantuviera la invariancia de la velocidad de la luz, necesaria para que las ecuaciones de Maxwell sean aceptables.

La cosa, además, es que arreglaba problemas cosmológicos como el periodo de precesión del perihelio de Mercurio, uno de los grandes logros de esta teoría y que contribuyó a asentarla como válida empíricamente.

No sé si os hacéis a la idea de lo que todo esto significa, ¿el tiempo es relativo? ¿En base a la velocidad que yo vaya respecto de ti mediré un tiempo y tú otro? ¿Si un tipo se queda en la tierra y su gemelo que se va a viajar en una nave a toda leche por el espacio resulta que envejece menos que el que se queda?


Eso ya lo sabía yo de siempre cuando esperaba impaciente la llegada de mi chica a nuestra cita... los 5 minutos más largos de mi vida...