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30/3/2015 Una idea genial: la teora de la relatividad general cumple 100 aos - 30.03.2015 - lanacion.com

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E l25denoviembrede1915,sumidoenunacrisismatrimonialyfamiliar,aguijoneadoporunacompetenciasinrespiroconelmatemticoalemnDavidHilbert,agotadoyagobiadoporlosdoloresdeestmago,AlbertEinsteinfinalizunaseriedecuatroconferenciasenlaBibliotecaPblicaPrusiana,enelcorazndeBerln,conlasecuacionesquedaran

formaalaTeoradelaRelatividadGeneralyquedesataranunarevolucinennuestravisindeluniverso.

Acasiunsiglodeeseda,estaobramaravillosadelamentehumana,pergeadamayormenteensolitario,fueprobadainnumerablesvecesy,aunqueconciernealasvastedadesdelcosmos,hastahizoposiblestecnologashoytanrutinariasyterrenalescomoelGPSylastransmisionesvasatlite.

SegncuentaWalterIsaacsonensumonumentalbiografaEinstein,suvidaysuuniverso(RandomHouseMondadori,2014),PaulDirac,premioNobelypionerodelamecnicacuntica,laconsider"probablementeelmayordescubrimientocientficojamsrealizado",yMaxBorn,otrodelosgigantesdelafsicadelsigloXX,"lamayorhazaadelpensamientohumanoentornodelanaturaleza,lamsasombrosacombinacindepenetracinfilosfica,intuicinfsicayhabilidadmatemtica".ElpropioEinsteinseufanabadequehabasido"eldescubrimientomsvalioso"desuvida.

Lunes30demarzode2015|PublicadoenedicinimpresaAfondo

Unaideagenial:lateoradelarelatividadgeneralcumple100aos

PorNoraBr|LANACION

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AlbertEinstein..Foto:Archivo



Supublicacin,enapenascuatropginas,laconvertiraenlateorafundamentaldelafsicadelasgrandesescalas,delmismomodoenquelamecnicacunticaeslareinadelsubmundodelostomos.Pero,talcomodestacrecientementelarevistaScienceenunaproduccinespecialdedicadaaltema,lomsdesconcertanteesque"mientraslamecnicacunticafueunlogrocolectivodeBohr,DeBroglie,Heisenberg,Schrdinger,Born,Dirac,larelatividadgeneralsurgicompletamenteformadadelamentedeunasolapersona:Einstein".

"LoscosmlogoslausamostodoeltiempodiceMatasZaldarriaga,unodelosdosprofesoresargentinos[elotroesJuanMartnMaldacena]delaEscueladeCienciasNaturalesdelInstitutodeEstudiosAvanzadosdePrinceton,precisamenteellugardondetrabajEinsteincuandosetrasladalosEstadosUnidos,ydondeanseconservasucasadeparedesdemadera,albordedeunserpenteantesenderoflanqueadoderboles.Esloquenospermitecalculardndeestnlosobjetosqueestudiamos,cuntomsdbilesunafuentedeluzsiestmslejos...Yhastaahorafuncionamuybien,noencontramosnadaquenoshagapensarquepuedefallar."

"Yaconlarelatividadespecial[formuladadiezaosantes,en1905],EinsteinhabacambiadoparadigmassobrequeseltiempoyelespacioagregaJuanPabloPaz,investigadordelConicetypremioBungeyBorn2010,queinvestigaencomputacincuntica.Conlarelatividadgeneralterminplanteandoquenohaytiempoabsoluto,nohayespacioabsoluto,sinoquelaspropiedadesdelespacioydeltiempodependendelcontenidodemateriadeluniverso."

Paraconcebirlateoraquepasaserelfundamentodelafsicamoderna,eljovennacidoenAlemania,hijodeunempresariopocohabilidosoenasuntosfinancieros,queadquiritardamenteellenguajeydurantesuniezhabasidounchicosolitarioyreflexivo,sebasenexperimentosmentales,talcomolohabahechounadcadaantes.

"Cuandolpubliclarelatividadespecial,seplanteabaestrictamentelasolucinaunproblematerico,yaquenoconsiderabaseriamentelaevidenciaexperimentalexistenteexplicaelfsicoDanielDeFlorian,investigadordelConicetydelaFacultaddeCienciasNaturalesdelaUBA,queintegraelequipoargentinoquetrabajaenelGranAceleradordeHadrones,lagigantescamquinaenterradabajolafronterafrancosuizadondesedescubrielbosndeHiggs.Desdeuncomienzosedacuentadequeatacarlateoradelarelatividadengeneralibaasermuycomplicado,porqueentreotrascosasloqueplanteaeslaexistenciadesistemasinercialesesdecir,aquellossobreloscualesnoseejerceningunafuerza.Peroestossistemasnoexistenenlarealidad,porquelagravedades



imposibledeapagar.Entonces,resuelvenotenerlaencuentainicialmenteyconcentrarseenlacinemtica[lasleyesdelmovimientodeloscuerpos]relativista.Descubrelarelacinentreenergaymasa,yelhechodequeeltiempoyelespacioseinterrelacionan.Allformulasuconceptofundamentaldelarelatividad,queescasicontradictorioconelnombredelateora:quetodaslasleyesdelafsicaentodoslossistemasinercialestienenqueseridnticas.Osea,siunoescribelasleyesdelafsicaenunsistema,oenotrodeotroobservador,tienequeescribirexactamentelasmismasecuaciones.Sellamarelatividadporqueloquelexplicaescmotransformarlainformacincinemticadeunsistemaaotro."

ElbrotedecreatividaddeEinsteinde1905fueasombroso.Entresartculosbrillantes,plantelahiptesisdequelaluzesthechadepartculas(fotones)aunqueenesemomentoselaconcebacomounfenmenoondulatorio,contribuyaprobarlaexistenciadelostomos,explicelmovimientobrowniano(elqueseobservaenalgunaspartculasmicroscpicascuandoestnenunmediofluido),revolucionelconceptodeespacioytiempo,ydescubrilaqueseconvertiraenlaecuacinmsfamosadelahistoria:E=mc2,laenergaesequivalentealamasamultiplicadaporlavelocidaddelaluzalcuadrado.

Perodosaosmstarde,ennoviembrede1907,tuvootraepifanadeslumbrante:"EstabasentadoenunasillaenlaoficinadepatentesdeBernacuandoderepentesemeocurriunaideareproduceIsaacson.Siunapersonacaelibremente,nosentirsupropiopeso".

Enotraspalabras,loqueseleocurriaEinsteinfuequenosepuededistinguirexperimentalmentesiuncuerpoestaceleradouniformementeosiestsometidoalaatraccindeuncampogravitatorio.Mstardecalificaraestedescubrimientoquelosobresaltcomo"laideamsfeliz"desuvida.

Lateoradelarelatividadespecialdescribebienelmovimientodeloscuerpos,perosloavelocidadesconstantes,yenunespacioplanoyconunadimensintemporal.Sinembargo,eneluniversotodosloscuerposestnaceleradosporlagravedad.EinsteinsediocuentadequeeranecesarioresolverlosvacosquehabadejadolateoradeNewton.

"EnlarelatividadgeneraldicePaz,lanalizaqupasacuandounsistemaacelerarespectodelotroygeneralizaelprincipiodeequivalenciadiciendoqueenrealidadnuncavoyapoderdistinguirsiestoysometidoalaaccindelagravedaddealgncuerpoqueestenmivecindadoenunsistemaqueseestacelerandorespectodeotro."



"EnlasteorasdeNewtonnohayningnlugardondesedigaquelagravedadtardauntiempoenejercerse.Estopermitiratericamentetransmitirinformacinavelocidadinfinita...,nopodaserilustraDeFlorian,quetrabajdosaosymedioenelmismoinstitutoenelqueseformEinstein,elPolitcnicodeZurich.Cuandoseplanteelproblemadeentenderlagravedad,diomuchospasosenfalso,entreotrascosas,porquenoconocabienlamatemticaquenecesitaba.Sugranhallazgofueentenderlagravedadnocomounafuerzaqueseejerceavelocidadinfinita,comoplanteNewton,sinocomounadeformacindelespaciotiempo.Esunconceptonetamentegeomtrico.Algototalmentecontraintuitivo,perofunciona.Marcaunquiebrefundamentalentrelafsicaclsicaylamoderna."

"Laideadequehayunaaccinadistanciaounavelocidadinfinitadelapropagacindelainformacinnotienesentidoenlafsica,porqueseviolaratotalmentelanocindecausalidadagregaPaz.LoquepropusoEinsteinfueformularunateoradelcampogravitatoriorelacionadaconlageometradelespaciotiempo.As,lamateriaylaenerga,quegeneranloquellamamosunafuerzadegravedad,enrealidadloqueestnhaciendoesdistorsionarelespacioyeltiempoasualrededordemaneratalquelosobjetosqueestnalrededorsedesplazandeformadiferente.Lafilosofadelateoradelarelatividadgeneralesquelosobjetoslesdicenalespacioyaltiempocmocurvarse,ylageometradelespacioyeltiempolesdicenalosobjetoscmomoverse."

Pocasteorasfuerontanprobadascomoladelarelatividad."Graciasalarelatividadgeneral,lasrbitasdetodoslosplanetasdelsistemasolarydelaLunafueronmedidasconunaprecisintalqueencadamomentosabemosdndeestnconunerrordemenosdeuncentmetro",cuentaZaldarriaga.

Yaen1915,EinsteinpudoexplicargraciasasushallazgosunenigmadedcadasconcernientealarbitadeMercurio.Deacuerdoconlagravedadnewtoniana,unplanetaaisladoseguiraexactamenteelmismocaminoelpticoencadarbitaalrededordesuestrella:slolainfluenciadeplanetasvecinosharaquelaelipsegradualmentesedesviara.Sinembargo,Mercurionoestabacumpliendoestrictamenteconesaspredicciones.ParaexplicarloseadujoquehabaunplanetaentreMercurioyelSol,oquebandasdepolvoestabanintroduciendodistorsiones.PeromientrasdabasusconferenciasdeBerln,Einsteinfinalmenteencontrlasolucinaplicandolospostuladosdelarelatividadgeneral.

Otradelasprediccionesdesuteoraeraquelagravedaddelsoldesviaralaluzcercana.Enagostode1914elastrnomoalemnErwinFreundlichcondujounaexpedicinaCrimeaparatomarmedidasduranteuneclipsesolartotal.PeroantesdeleclipseestalllaPrimeraGuerraMundial,lastropasrusascapturaronel



equipamientoydetuvieronaloscientficos.FuenecesarioesperarcincoaosaqueterminaralaguerraparaqueelastrnomobritnicoArthurEddingtonhicieraelmismoexperimentoenlaislaPrncipe.Objetordeconciencia,Eddingtoncasihabacadoenprisinporrehusarseahacerlaconscripcin,peroFrankDyson,astrnomorealenesemomento,pudoobtenerunaexcepcinconlacondicindequelmismoparticiparadelaexpedicin.Lamedicin,quesehizoen1919,volviadarlelaraznaEinstein.

EntrelashistoriascuriosasvinculadasconlaverificacindelateoradelarelatividadgeneralincluidasenlaproduccindeSciencefiguraladeljovenfsicoindioSubrahmanyanChandrasekhar,conocidocomoChandra,quesostuvounadisputaprolongadaconEddingtonacercadeldestinodelasestrellasviejas.

Esteltimopensabaquedespusdequelasestrellasconsumansucombustiblenuclear,seconvertanen"enanasblancas"increblementedensas.Peroapartirdelasecuacionesdelarelatividadgeneralylamecnicacuntica,Chandracalculquelasestrellasmuymasivaseraninestablesycolapsaranalfinaldesusvidasproduciendoagujerosnegros,unaregindelespaciocuyocampogravitatorioestanintensoquenisiquieralaluzpuedeescapar.

En1935,Chandra,queenesemomentoestabaenlaUniversidaddeCambridge,presentsusconclusionesenunareunindelaSociedadRealdeAstronomaenLondres.Eddingtonlorefutdiciendoquelosagujerosnegroseranrarezasmatemticasquenopodranexistirensituacionesdelavidareal."Piensoquedeberahaberunaleydelanaturalezaqueevitequeunaestrellasecomportedeestaformaabsurda",afirm.

Hoy,elproductodeunodelosfrenessdecreatividadcientficamsintensosdelahistoriaimpulsalabsquedadeondasgravitatorias,laexploracindelagravedadextremacercadeagujerosnegrossupermasivos,comoelqueseencuentraenelcentrodenuestragalaxia,olabsquedadelorigendeluniverso.

"SupropioplanteotericolosuperampliamentediceZaldarriaga.EnlateoravivenmuchascosasqueEinsteinnoencontryfuerondescubiertasporotros.Conelpasodelasdcadas,prediccionesmuyraras,comolosagujerosnegros,fueronverificadasenelcentrodenuestragalaxia.Lointeresanteesquepodemosverqueesosagujerosnegrosestnah,peronuncavimosalgocaerseenunagujeronegrodemodoquepodamoschequearendetallesilasprediccionessecumplen.(...)Algosimilarocurricuandointrodujolaconstantecosmolgica[unamodificacindesuecuacinoriginalparaconseguirunasolucinquedieraununiversoesttico].lqueraununiversoeterno,entoncespensenintroducir



untrminoparacontrarrestarlafuerzadegravedadconunafuerzarepulsivaquelaequilibraparaqueeluniversoniseexpandanisecontraiga.Einsteinpensquesehabasidosumayorerror,peroahoralausamosparaqueeluniversoseacelere.Aunquebuscamosproblemasenlarelatividadgeneralyyaesuncampoensmismo,hastaahora,despusdecienaos,nohemospodidoencontrarninguno."

"TodoloquehizoEinsteinestencontradenuestraspercepcionescotidianasconcluyeDeFlorian.Locualnoessorprendente,porqueseaplicaasistemasconloscualesnointeractuamos,muyrpidosparalarelatividadoinfinitamentepequeosparalacuntica.Noscuestamuchsimoimaginarlos.Somosgenteclsica,vivimosenlafsicaclsica...salvocuandotenemosqueusarelcelular."

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