29 de Mayo de 1919. El astrónomo
británico Arthur Eddington, con sombrero y gafas circulares, espera ansioso que
comience el eclipse. Hace calor y humedad en Isla Príncipe, cerca del ecuador.
A su lado varios aparatos enfocan con mucha precisión a trece estrellas cuya
posición real ha sido bien establecida por la expedición de la Royal Astronomichal
Society que lidera. Ahora no se ven
porque el Sol brilla espléndido en un cielo azul intenso.
Eddington se seca el sudor y
escucha como su corazón se acelera: ya se nota como el sol empieza a esconderse
tras el disco lunar….
1887. Michelson y Morley miran
con perplejidad una vez mas los datos de su complejo y delicado interferómetro. Los datos insisten machaconamente
en que el querido éter de los
físicos debía volver al limbo de las
ideas del que (quizás) nunca debería haber salido. Pero desechar el éter es
abrir una ventana a un abismo mental: da vértigo pensar en las consecuencias.
1904. Un joven de veinticinco
años sentado en una oficina de patentes piensa en el experimento MIchelson-Morley. Tiene tiempo para ello: es
la ventaja de un aburrido y tranquilo trabajo.
“Aceptemos lo que dicta la realidad. Aceptemos que el esquivo éter
simplemente no existe. Aceptemos que la velocidad de la luz es independiente
del observador que la mide. ¿Qué significa esto?”. Su mente es poderosa: se
propone experimentos mentales con trenes, rayos de luz y tiempo.
Entonces la transformación de
Galileo no es válida. No podemos sumar velocidades. Si viajamos a 100 km/h de frente a otro
vehículo que se nos acerca a 100
km/h , nosotros mediremos que se acerca a 200 km/h y ésta es la velocidad
a la que nos parece chocar. Si el otro coche se aleja a una velocidad de 120 km/h a nosotros nos
parece que se aleja(medimos) una
velocidad del coche de 20
km/h .
Pero si en vez de un coche es un rayo de luz
el que se aleja o acerca, mediríamos siempre una misma velocidad 300.000 km/s.
¡ Y esto aunque el rayo de luz se acerque o aleje de nosotros mientras nos
movemos nosotros mismos a 300.00 km/s!.
¿Cómo cuadrar las ecuaciones de
velocidad para explicar esto?. Solo hay una forma; aceptar una transformación
de velocidades que implica que el tiempo pasa de forma diferente según de
rápido nos movamos. Si estoy quieto las agujas de mi reloj se mueven rápido. Si
me muevo con mayor rapidez mi reloj atrasa. Si soy un rayo de luz el tiempo no
pasa, mi reloj está inmóvil. ¡el tiempo es relativo no absoluto!.
Pero si el tiempo cambia la
longitud que mido es diferente. ¡El espacio también es relativo!. Las dos
cosas, tiempo y espacio tejen una red espacio-tiempo. Son dos aspectos
distintos de una misma cosa, una misma realidad.
Demasiado extraño. ¡Pero las
ecuaciones son tan bellas, explican de forma tan sencilla los experimentos!.
Marzo de 2017. Llevo tanto tiempo resolviendo problemas de cinemática
que los resuelvo casi por intuición. Eso me lleva a atascarme. El eterno
problema del éter que persigue a físicos viejos con poca cintura mental. Ángela
me desatasca y les digo a mis alumnos que los profesores que no aprenden algo
de sus alumnos (sólo de vez en cuando,
sin exagerar) no son buenos profesores.
La otra Ángela de la clase me
dice correcto y Rizo se anima y me dice que algún día se alcanzará la velocidad
de la luz.
-Imposible- le contesto.
- Que sí- Insiste.
- La velocidad de la luz es un
límite inalcanzable- digo yo.
- Pues yo lo he visto en
youtube…..
1905. Einstein publica un
artículo en Annalen der Physyk en el que expone la teoría especial de la
relatividad. En ella demuestra que sólo los fotones de la luz pueden viajar a
la velocidad de la luz. Hace falta una masa infinita para que un objeto con
masa viaje a la velocidad de la luz.
-
Lo ves, Rizo. Si no tienes masa infinita no pues
ir tan rápido.
-
Pues estoy seguro de que aún así se alcanzara
algún día- responde.
-
Hombre si Einstein y toda la ciencia del siglo
XXI están equivocadas….
1915. Einstein amplía su teoría:
es la teoría general de la relatividad. El espacio se curva alrededor de una
estrella. Si imaginamos el espacio de tres dimensiones como una lámina flexible
y posamos una bola de acero sobre ella, la lámina (el espacio) se curva a su
alrededor. Otra pequeña bolita que ruede por la lámina se cae cuando llega a la
lámina curvada.
Por lo tanto toda la materia,
incluida la luz, viaja (cae) por un espacio curvado (la lámina) cerca de una
estrella (la bola de acero). La gravedad no es una fuerza, es una deformación
del espacio (y del tiempo) alrededor de un cuerpo masivo.
1919. En el ecuador el eclipse
de sol es ya total. Las trece estrellas a las que apuntan los aparatos de
Eddington no deberían verse: están
detrás del Sol. Eddington mira por el objetivo de las cámaras con el
corazón a todo galope y ¡ve las trece estrellas!. ¡Increíble!.
Contra toda lógica la naturaleza
se pliega a la mente brillante del joven Einstein y demuestra en todo su
esplendor su amor por las matemáticas, por las ecuaciones simples y bellas.
Un
año después Eddington, Dyson y Davidson publican los resultados conjuntos de
las dos expediciones (Isla Principe y Sobral, en Brasil) que confirman la
curvatura de la luz alrededor del Sol. Fenómeno que permite observar las
estrellas detrás del Sol gracias a los 1’74 segundos de arco en la que la luz
se curva. Exactamente el valor predicho por Einstein en 1915.
-
Y así- explico a mis alumnos- es difícil pensar que Rizo y youtube puedan tener
razón. Una teoría que predice algo tan extraordinariamente ajeno a nuestra
experiencia cotidiana como ver algo detrás del sol y que resulta ser comprobado
y que además explica tantas otras cosas, incluida la dinámica de Newton, no
puede contradecirse tan drásticamente; pues hablamos del núcleo central de la
misma: sólo la luz viaja a la velocidad de la luz.
Rizo
levanta la mano pero no le dejo hablar.
-A
menos claro que otro Einstein proponga una teoría mas amplia que, manteniendo
la inviolabilidad del límite de la velocidad de la luz en el “universo normal” donde reina la Relatividad,
permita burlarlo allá dónde hoy falla la teoría de Einstein. Por ejemplo en el
interior de un agujero negro …. o en los hipotéticos agujeros de gusano.
Interesante esta entrada 👍👍👍
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