Cita del universo de Albert Einstein
GRAVEDADAlbert Einstein ya era un físico reconocido cuando publicó su teoría de la relatividad general, o gravitación, en 1916. Tres años más tarde, se convirtió en una celebridad internacional cuando la primera prueba experimental de la relatividad se produjo a partir de un eclipse solar.Wikimedia CommonsHace cien años, un joven físico presentó un documento a la Academia Prusiana de Ciencias, un documento que ahora reconocemos como símbolo del nacimiento de la relatividad general. Para entonces, Albert Einstein era una figura reconocida en la comunidad física, con un prestigioso nombramiento académico en Berlín y el apoyo entusiasta de luminarias como Max Planck y Marie Curie.
Qué diferencia con aquel día 10 años antes, cuando un oscuro examinador de tercera clase en la oficina de patentes suiza publicó nuevas ideas que sacudieron la ciencia del siglo XX. En 1905, el joven Einstein escribió cuatro artículos en lo que los físicos denominan ahora el “Annus Mirabilis”, o Año de los Milagros, cada uno de los cuales podría haber merecido un Premio Nobel. Dos de ellos -la relatividad especial y la equivalencia masa-energía- resultaron clave para su teoría de la gravedad. Los otros explicaban la realidad física de los átomos y el efecto fotoeléctrico, que sentó las bases de la mecánica cuántica. Este último trabajo fue la base del Premio Nobel de Einstein en 1921.
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La mente de Albert Einstein reinventó el espacio y el tiempo, prediciendo un universo tan extraño y grandioso que ha desafiado los límites de la imaginación humana. Una idea nacida en una oficina de patentes suiza que evolucionó hasta convertirse en una teoría madura en Berlín planteó una nueva y radical imagen del cosmos, enraizada en una nueva y más profunda comprensión de la gravedad. Se acabó la idea de Newton, que había reinado durante casi dos siglos, de masas que parecían tirar unas de otras. En su lugar, Einstein presentó el espacio y el tiempo como un tejido unificado distorsionado por la masa y la energía. Los objetos deforman el tejido del espacio-tiempo como un peso que descansa en un trampolín, y la curvatura del tejido guía sus movimientos. Con esta idea se explica la gravedad.
Einstein presentó su teoría general de la relatividad a finales de 1915 en una serie de conferencias en Berlín. Pero no fue hasta un eclipse solar en 1919 cuando todo el mundo se dio cuenta. Su teoría predecía que un objeto masivo -por ejemplo, el sol- podía distorsionar el espacio-tiempo cercano lo suficiente como para desviar la luz de su curso recto. De este modo, las estrellas lejanas no aparecerían exactamente donde se esperaba. Las fotografías tomadas durante el eclipse verificaron que el cambio de posición coincidía con la predicción de Einstein. “Las luces se desvían en los cielos y los hombres de ciencia están más o menos atónitos”, declaraba un titular del New York Times. Incluso una década después, un artículo de Science News-Letter, el predecesor de Science News, hablaba de “Disturbios para entender la teoría de Einstein”. Al parecer, hubo que llamar a la policía adicional para controlar a una multitud de 4.500 personas que “derribaron las puertas de hierro y se agredieron mutuamente” en el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York para escuchar una explicación de la relatividad general.
Cita de Einstein universo amigable
Poco después de completar la teoría general de la relatividad, Einstein aplicó su nueva teoría de la gravedad al universo en su conjunto. Suponiendo un universo estático en el tiempo y poseedor de una distribución uniforme de la materia en las escalas más grandes, Einstein se vio abocado a un universo finito y estático de curvatura espacial esférica.
Para conseguir una solución coherente de las ecuaciones de campo de Einstein para el caso de un universo estático con una densidad de materia distinta de cero, Einstein consideró necesario introducir un nuevo término en las ecuaciones de campo, la constante cosmológica. En el modelo resultante, el radio R y la densidad de materia ρ del universo estaban relacionados con la constante cosmológica Λ según Λ = 1/R2 = κρ/2, donde κ es la constante gravitatoria de Einstein[3].
Tras el descubrimiento por Edwin Hubble de una relación lineal entre los corrimientos al rojo de las galaxias y su distancia en 1929,[4] Einstein abandonó su modelo estático del universo y propuso modelos en expansión como el universo de Friedmann-Einstein y el universo de Einstein-de Sitter. En ambos casos, puso la constante cosmológica a cero, declarando que “ya no era necesaria… y era teóricamente insatisfactoria”[5][6][7][8][9] En muchas biografías de Einstein, se afirma que éste se refirió a la constante cosmológica en años posteriores como su “mayor error”. El astrofísico Mario Livio ha puesto recientemente en duda esta afirmación, sugiriendo que puede ser exagerada[10].
La teoría de la relatividad de Albert Einstein
Hace cien años, el 29 de mayo de 1919, los astrónomos observaron un eclipse total de sol en un ambicioso esfuerzo por probar la teoría general de la relatividad de Albert Einstein viéndola en acción. En esencia, Einstein pensaba que el espacio y el tiempo estaban entrelazados en un “tejido” infinito, como una manta extendida. Un objeto masivo como el Sol dobla la manta del espacio-tiempo con su gravedad, de manera que la luz ya no viaja en línea recta al pasar por el Sol.
Esto significa que las posiciones aparentes de las estrellas de fondo vistas cerca del Sol en el cielo -incluso durante un eclipse solar- deberían parecer ligeramente desplazadas en ausencia del Sol, porque la gravedad del Sol curva la luz. Sin embargo, hasta el experimento del eclipse, nadie había podido probar la teoría de la relatividad general de Einstein, ya que de otro modo nadie podría ver las estrellas cercanas al Sol durante el día.
La relatividad general tiene muchas consecuencias importantes para lo que vemos en el cosmos y para la forma en que hacemos descubrimientos en el espacio profundo hoy en día. Lo mismo ocurre con la teoría de Einstein, algo más antigua, la relatividad especial, con su célebre ecuación E=mc2. He aquí 10 cosas que se derivan de las teorías de la relatividad de Einstein: