Un día como hoy, hace 144 años, nacía Albert Einstein, un destacado físico judío-alemán, muy conocido por la teoría de la relatividad y el planteamiento de la famosa ecuación E = mc² (energía es igual a masa por velocidad de la luz al cuadrado). Ambos aportes son sustanciales para comprender la física moderna y todos los nuevos descubrimientos en materia de astrofísica y matemáticas.
Sin embargo, tuvo una infancia relativamente complicada, pues presentaba ciertos problemas del habla. En realidad, no aprendió a hablar hasta los tres años (cuando el promedio es de uno a dos años), y solo a los seis años empezó a comunicarse sin dificultad. Aunque se cree que este problema pudo haber sido causado por la dislexia, la verdad es que no existe un diagnóstico concluyente en torno al genio alemán.
Pero su carencia de habilidades para la comunicación las compensaba con un ávido interés por la geometría, el álgebra y la música (pues tocaba el violín desde muy pequeño). De hecho, empezó a interesarse por las matemáticas desde los doce años, y a los quince, se inició en el estudio del cálculo infinitesimal de manera autónoma, según el
Museo Virtual de la Ciencia del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España.
A menudo, se comenta sobre la falta de apreciación de los talentos de Einstein por parte de sus profesores. Incluso, uno de ellos le habría dicho una vez que no lograría nada en la vida, luego de que el físico alemán entregara, en la escuela secundaria, un trabajo de griego. Por ese motivo, no solía ser presentado como el clásico ejemplo de estudiante, denotando, desde ya, su carácter rebelde y desenfadado.
Y, aunque fue autodidacta en muchos sentidos, sí logró ingresar sin problemas a la Escuela Politécnica Federal de Zúrich en 1896, graduándose cuatro años después. En ese tiempo, y en lo que seguiría de su juventud, se dedicó a seguir investigando y publicando
artículos científicos, incluso luego de ganar el
Premio Nobel de Física, en 1921. El resto, es historia.
Su aporte más grande: la teoría de la relatividad
La teoría de la relatividad es, quizá (o, hasta el momento), el aporte más grande que ha hecho Einstein al mundo de las ciencias. Publicado en 1915, este planteamiento buscaba abrir un debate sobre cómo se comportaba el Sol y los planetas que lo rodean.
En palabras sencillas, la teoría de la relatividad es un conjunto de ideas que explican cómo el tiempo, el espacio y la gravedad funcionan juntos. Así, la teoría dice que el tiempo y el espacio no son cosas separadas, sino que están unidos y forman una suerte de tejido, comúnmente conocido como espacio-tiempo.
Una de las propiedades de este tejido es la
gravedad. Los objetos con masa, como planetas y estrellas, deforman el espacio-tiempo, lo que causa que otros objetos sigan esa curva causada por un objeto más masivo, según explica el
Instituto de Astrofísica de Canarias (España).
Asimismo, dicha teoría explica cómo el tiempo y el espacio son percibidos de manera diferente para múltiples observadores. En ese sentido, si dos personas están moviéndose a distintas velocidades, experimentarán el tiempo y el espacio de manera diferente.
Por ejemplo, se suele afirmar que si una persona viaja a la velocidad de la luz (aunque es imposible, hasta el momento) 'retrocederá' en el tiempo: para ella pasarán unos pocos segundos o minutos, mientras que para el resto, que se mantiene estacionario, podrían transcurrir miles o millones de años.
¿En dónde apreciar la teoría de la relatividad?
En nuestro día a día, somos testigos de la veracidad que subyace en la teoría de la relatividad. Los
satélites de GPS que orbitan la Tierra a una velocidad muy alta, por ejemplo, necesitan de dicha teoría para corregir el tiempo que tarda la señal del GPS en viajar desde el satélite hasta el receptor en la Tierra. Sin la corrección de la relatividad, los errores de tiempo acumulados por los satélites de GPS harían que los sistemas de navegación fueran inexactos, explica la
Universidad de Sevilla.
Asimismo, se usa en la tomografía por emisión de positrones (PET) para detectar tumores cancerígenos en el cuerpo humano. Este procedimiento utiliza sustancias radioactivas para producir imágenes del interior del cuerpo humano. Los radionucleótidos emiten partículas subatómicas llamadas positrones, que pueden ser detectados por una cámara especial que tiene el tomógrafo.
En esta línea, la teoría de la relatividad de Einstein establece que la masa y la energía están relacionadas (E=mc²). Esto significa que la masa y la energía pueden ser interconvertidas, y que una pequeña cantidad de masa puede ser convertida en una gran cantidad de energía. Fue esta ecuación la que abrió camino para que otros investigadores (menos pacifistas) desarrollaran la bomba nuclear. De hecho, Einstein se arrepintió de financiar la investigación (en ese momento no sabía en lo que iba a devenir).
Pero, volviendo a la medicina, se utiliza esta relación entre masa y energía para producir imágenes del cuerpo humano. Los radionucleótidos utilizados en la PET son producidos en un acelerador de partículas y tienen una masa muy pequeña, pero una gran cantidad de energía. Cuando se inyectan en el cuerpo humano, emiten positrones que interactúan con los electrones de los átomos del cuerpo. Esta interacción produce dos fotones (luz) que se mueven en direcciones opuestas. Estos fotones pueden ser detectados por una cámara especial y utilizados para producir imágenes del interior del cuerpo humano.
Pero, sin duda, la aplicación más extendida de la teoría de la relatividad se encuentra en la astrofísica, pues ayuda a entender cómo se mueven y funcionan las galaxias, estrellas y agujeros negros. Por ejemplo, la relatividad general predijo la existencia de
ondas gravitacionales, que fueron detectadas por primera vez en 2015, por científicos del Observatorio de ondas Gravitatorias por Interferometría Láser (LIGO) de EE. UU.
Cabe resaltar que las ondas gravitacionales son curvas en el espacio-tiempo que se propagan por el universo (como sucede cuando arrojamos una pequeña piedra a un estanque calmo y lleno de agua) a la
velocidad de la luz y que se generan a raíz de violentos sucesos en el universo, como las supernovas o la
colisión de agujeros negros, señala la
NASA.
Naturalmente, esta teoría no es compatible con nuevas ideas surgidas recientemente, como la Teoría de Cuerdas o la existencia de multiversos. Sin embargo, como ya demostró Einstein en su momento, es necesario revisar y abrir el debate sobre teorías y leyes ya conocidas para fundamentar nuevas ideas que promuevan los avances científicos y tecnológicos.
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Publicado: 14/3/2023