ALBERT
EINSTEIN
(Ulm, 1879 - Princeton, 1955) Científico estadounidense de origen
alemán. En 1880 su familia se trasladó a Munich y luego (1894-96) a Milán.
Frecuentó un instituto muniqués, prosiguió sus
estudios en Italia y finalmente se matriculó en la Escuela Politécnica de
Zurich (1896-1901). Obtenida la ciudadanía suiza (1901), encontró un empleo en el Departamento de Patentes; aquel mismo año
contrajo matrimonio.
En 1905 publicó en Annalen der Physik sus primeros trabajos sobre la
teoría de los quanta, la de la relatividad y los movimientos brownianos, y
llegó a profesor libre de la Universidad de Berna. En 1909 fue nombrado
profesor adjunto de la de Zurich y en 1910 pasó a enseñar Física teórica en la
Universidad alemana de Praga. Luego dio clases de esta misma
disciplina en la Escuela Politécnica zuriquesa (1912). En 1913, nombrado miembro de la Academia de Prusia, se trasladó a
Berlín. En 1916 se casó ensegundas nupcias.
Publicó entonces Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie e
inició una serie de viajes a los Estados Unidos, Inglaterra, Francia, China,
Japón, Palestina y España (1919-32).
En 1924 entregó a la imprenta Über die spezielle und die allgemeine
Relativitätstheorie y el año siguiente recibió el premio Nobel por su
teoría sobre el efecto fotoeléctrico. En 1933 abandonó la
Academia de Prusia y se enfrentó valerosamente a Hitler. Iniciada la
persecución nazi contra los judíos, marchó a América y
enseñó en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton (Nueva Jersey). En 1945 se retiró a la vida privada, a pesar de lo cual prosiguió
intensamente su actividad científica.
Einstein es uno de los grandes genios de la humanidad y en el
ámbito de las ciencias físicas ha llevado a cabo una revolución todavía en
marcha y cuyos alcances no pueden medirse aún en toda su amplitud. En su
primera formulación (teoría de la relatividad restringida) extendió a los
fenómenos ópticos y electromagnéticos el principio de relatividad
galileo-newtoniano, anteriormente limitado sólo al campo de la Mecánica, y
afirmó la validez de las leyes de esta última tanto respecto de un sistema
galileano de referencia K, como en relación con otro de referencia K' en
movimiento rectilíneo y uniforme respecto de K.
Según las teorías de Einstein, la ley de la propagación de la luz en el vacío
debe tener, como cualquier otra general de la naturaleza, la misma expresión ya
referida, porejemplo, a una garita ferroviaria o a un vagón de tren en
movimiento rectilíneo y uniforme en relación con ésta; dicho en otros términos,
la velocidad de la luz no se ajusta a la de los sistemas de referencia que se
mueven en línea recta y de manera uniforme respecto del movimiento de la misma
luz. En realidad, el experimento de Michelson-Morley, mil veces repetido y
comprobado a partir de 1881, había demostrado la diferencia existente entre la
velocidad de la luz y la de la Tierra.
La relatividad restringida ofrece la razón de tal
hecho, antes inexplicable. A su vez, la invariabilidad de la velocidad de la luz lleva a la introducción, en Física, de las
transformaciones de Lorentz, según las cuales la distancia temporal entre dos
acontecimientos y la que separa dos puntos de un cuerpo rígido se hallan en
función del movimiento del sistema de referencia, y por ello
resultan distintas para K y K'. Ello nos libra, en la formulación de las leyes
ópticas y electromagnéticas, de la relación con el hipotético sistema fijo
'absoluto', rompecabezas metafísico de la Física clásica, puesto que
tales leyes, como aparecen formuladas en la relatividad restringida, valen para
K e igualmente para K', lo mismo que las de la Mecánica.
El tránsito de la Física clásica a la relatividad restringida representa no
sólo un progreso metodológico. Esta última, en efecto,
presenta -como observa Einstein (Sobre la teoría especial y general de la
relatividad)- un valor heurístico mucho mayor que elde la Física clásica, por
cuanto permite incluir en la teoría, como consecuencia de ella, un notable
número de fenómenos, entre los que figuran, por ejemplo, la aparente excepción
en la relación de la velocidad de la luz con la de una corriente de agua en el
experimento de Fizeau; el aumento de la masa de los electrones al incrementarse
las velocidades de éstos, observado en los rayos catódicos y en las emanaciones
del radio; la masa de los rayos cósmicos, cuarenta mil veces superior a la de
la misma en reposo; el efecto Doppler; el efecto Compton; la existencia del
fotón y la magnitud de su impulso, previstas por Einstein y comprobadas luego
experimentalmente; la cantidad de energía requerida por las masas de los
núcleos para la transmutación de los elementos; la fina estructura de las rayas
del espectro, calculada por Sommerfield mediante la Mecánica relativista; la
existencia de los electrones positivos, prevista por Dirac como solución a
ciertas ecuaciones procedentes de la Mecánica de la relatividad; el magnetismo
de los electrones, calculado por Dirac con la transformación de las ecuaciones
de Schrödinger en las correspondientes de la Mecánica relativista, etc.
Una de las consecuencias de la relatividad restringida es el descubrimiento de
la existencia de una energíaE igual a mc2 en toda masa m.
Esta famosa y casi mágica fórmula nos dice que la masa puede transformarse en
energía, y viceversa; de ahí el memorable anuncio hecho por Einstein hace
cincuenta años sobre laposibilidad de la desintegración de la materia, llevada
luego a cabo por Fermi.
Sin embargo, la relatividad restringida no elimina el sistema fijo absoluto del
campo de la Física de la gravitación. Tal sistema, en última instancia, nace
del hecho por el cual la relatividad restringida admite aún, en la formulación
de las leyes de la naturaleza, la necesidad de situarse bajo el ángulo de los
sistemas privilegiados K y K' sQué ocurriría de ser formuladas las leyes
físicas de tal suerte que valieran también para un sistema K' en
movimiento rectilíneo no uniforme, o bien uniforme pero no según una línea
recta? Aquí la distinción entre campo de inercia y de gravitación deja de ser
absoluta, puesto que, por ejemplo, respecto de varios individuos situados en un
ascensor que caiga de acuerdo con un movimiento uniformemente acelerado, todos
los objetos del interior del ascensor se hallan en un campo de inercia (quien
dejara suelto entonces un pañuelo vería cómo éste se mantiene inmóvil ante sí),
en tanto que para un observador situado fuera, y en relación con el cual el
aparato se mueve con un movimiento uniformemente acelerado, el ascensor se comporta
como un campo de gravitación.
La relatividad general es precisamente la Física que mantiene la validez de las
leyes incluso respecto del
sistema K'. El postulado de ésta tiene como consecuencia inmediata la igualdad de la
masa inerte y de la ponderal, que la Física clásica había de limitarse a
aceptar como
hecho inexplicable. Con larelatividad general, la Física alcanza el mayor grado
de generalidad y, si cabe, de objetividad. sQué ley natural,
en efecto, es válida para sistemas de referencia privilegiados? Ninguna, en realidad. Las leyes naturales deben poder ser
aplicables a cualquier sistema de referencia; es ilógico pensar, por ejemplo,
que la Física no resulta admisible dentro de un
ascensor que caiga con un movimiento uniformemente acelerado o en un tiovivo
que gire.
La relatividad general comporta la previsión teórica de numerosos hechos; así,
por ejemplo: la desviación de los rayos luminosos que se aproximan a una masa;
la traslación de las rayas espectrales; la del movimiento
perihélico de Mercurio, etc. La experiencia ha confirmado plenamente estas
previsiones teóricas.
Durante los últimos años de su existencia, Einstein fijó los fundamentos de una
tercera teoría, la del 'campo unitario', que unifica en un solo
sistema tanto las ecuaciones del ámbito electromagnético como las del campo de
la gravitación. El desarrollo ulterior de esta teoría, dejada por el sabio como
herencia, permitirá seguramente la obtención -según observa Infeld, discípulo
de Einstein- no sólo de las ecuaciones de ambos campos, sino también de las
correspondientes a la teoría de los quanta. Entre sus obras deben
destacarse Las bases de la teoría general de la
relatividad (1916); Sobre la teoría especial y general de la
relatividad (1920); Geometría y experiencia(1921)
y El significado de la relatividad (1945).