En 1905, Albert Einstein determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores, y que la velocidad de la luz en el vacío era independiente del movimiento de todos los observadores. Esta fue la teoría de la relatividad especial. Introdujo un nuevo marco para toda la física y propuso nuevos conceptos de espacio y tiempo.

Einstein pasó después 10 años tratando de incluir la aceleración en la teoría y publicó su teoría de la relatividad general en 1915. En ella, determinó que los objetos masivos causan una distorsión en el espacio-tiempo, que se percibe como gravedad.

El tirón de la gravedad

Dos objetos ejercen una fuerza de atracción la una sobre la otra conocida como "gravedad". Isaac Newton cuantificó la gravedad entre dos objetos cuando formuló sus tres leyes del movimiento. La fuerza que tira entre dos cuerpos depende de cuán masivo sea cada uno y de cuán alejados estén los dos. A pesar de que el centro de la Tierra te empuja hacia ella (manteniéndote firmemente en el suelo), tu centro de masa retrocede hacia la Tierra. Pero el cuerpo más masivo apenas siente el tirón, mientras que con tu masa mucho más pequeña te encuentras firmemente arraigado gracias a esa misma fuerza. Sin embargo, las leyes de Newton suponen que la gravedad es una fuerza innata de un objeto que puede actuar sobre una distancia.

Albert Einstein, en su teoría de la relatividad especial, determinó que las leyes de la física son las mismas para todos los observadores que no aceleran, y demostró que la velocidad de la luz dentro de un vacío es la misma, sin importar la velocidad a la que viaje un observador. Como resultado, descubrió que el espacio y el tiempo estaban entretejidos en un solo continuo conocido como espacio-tiempo. Los eventos que ocurren al mismo tiempo para un observador podrían ocurrir en diferentes momentos para otro.

Mientras elaboraba las ecuaciones de su teoría general de la relatividad, Einstein se dio cuenta de que los objetos masivos causaban una distorsión en el espacio-tiempo.

Aunque los instrumentos no pueden ver ni medir el espacio-tiempo, varios de los fenómenos predichos por su deformación han sido confirmados. Es la evidencia experimental de la teoría.

Comienza la revolución científica

Los principios de la teoría de la relatividad especial fueron publicados en 1905. 10 años después, el 25 de noviembre de 1915, y tras haber mostrado los días 4, 11, y 18 de noviembre de 1915 ciertos artículos previos, Albert Einstein presentó ante la Academia Prusiana de las Ciencias en Berlín (Alemania) uno de los más increíbles hallazgos científicos de la historia, una nueva teoría de la gravitación que modificó nuestra percepción del universo: la Teoría de la Relatividad general. En ella, Einstein planteaba que el universo era un todo absoluto, finito pero a la vez ilimitado (curvado sobre sí mismo), que albergaba la materia y la energía distribuidas irregularmente y con cuatro dimensiones. Einstein provocó una auténtica revolución científica desafiando la Ley de la Gravedad de Isaac Newton.

La fórmula más famosa del mundo: E=mc²

La fórmula más famosa del mundo define que la equivalencia entre masa (m) y energía (E) implica que la energía de un objeto que se mueve aumenta su masa, un efecto que únicamente es apreciable a velocidades cercanas a la de la luz (c). Debido a que para que un objeto alcanzase la velocidad de la luz sería necesario que su masa fuese infinita y que haría falta una energía infinita para llegar a esta velocidad, demostraría que esto es imposible. Únicamente las ondas sin masa como la luz pueden moverse a estas velocidades sin ir contra las leyes de la física.

La paradoja de los gemelos

Para explicar su teoría de la relatividad especial, previa a la relatividad general, (en la que la medida del tiempo no es absoluta, y en el caso de haber dos observadores, el tiempo medido entre dos eventos por ambos no coincide), Einstein planteó enviar a un hermano gemelo al espacio en un vuelo a la velocidad de la luz y dejar al otro hermano gemelo en la Tierra. Así, si llevaba razón y su teoría era cierta, cuando regresase descubriría que el terrestre había envejecido más que él. Un experimento que nos recuerda al que desarrolla la NASA en estos momentos con los astronautas gemelos y genéticamente idénticos Scott Kelly y Mark Kelly. Scott pasará un año en la Estación Espacial Internacional y su hermano permanecerá en la Tierra. Pasado este tiempo obtendremos un buen abanico de datos interesantes respecto a los resultados médicos de ambos.

Curiosidades sobre Albert Einstein

Einstein dejó la escuela a los 15 años, tras obtener malas notas en historia, geografía y letras. Estudió física y matemáticas en la Academia Politécnica Federal de Zürich, en Suiza. Fue reconocido con el Premio Nobel de Física por su investigación sobre el efecto fotoeléctrico y sus aportaciones al campo de la física teórica. Tocaba el violín (y con bastante maestría) desde muy joven. Cuando Adolf Hitler fue nombrado canciller de Alemania, Einstein renunció a su nacionalidad alemana.

Curiosidades sobre la Teoría de la Relatividad

Como el mismo Einstein dijo con humor, “A veces me pregunto cómo llegué a desarrollar la teoría de la relatividad. La razón, creo, es que un adulto normal nunca se detiene a pensar en problemas de espacio y tiempo. Estas son cosas que se piensan durante la infancia, pero mi desarrollo intelectual se retrasó, y como resultado comencé a plantearme preguntas sobre el espacio y el tiempo cuando ya había crecido”.

muyinteresante.es / Sarah Romero, 30 junio 2019

El legado de Albert Einstein: la Teoría de la Relatividad