ACERCA DE LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD*

Por: José Márquez Ceas

Es indudable que el camino que ha llevado a la estructuración de la física como una ciencia, dentro del campo de las realizaciones humanas, no ha sido obra de un solo hombre. Este camino ha sido largo y tortuoso. Muchas veces se ha tenido que desandar lo recorrido para comenzar en otra dirección. En ocasiones se han encontrado atajos y nuevas ramificaciones totalmente inesperados, que han permitido avanzar rápidamente en el campo de la teoría pura y de la experimentación, en busca de explicaciones más satisfactorias acerca de la estructura del Universo y de las leyes que lo gobiernan.

Aquí y allá, a través de los siglos, han surgido mentes pleclaras que con sus construcciones intelectuales han iluminado el campo de las Ciencias Naturales y específicamente de la física. Han sido hombres con un común denominador que podría traducirse como un ansia infatigable, y a menudo insatisfecha, de plantear interrogantes y buscar respuestas que expliquen el comportamiento de los fenómenos de la naturaleza.

Uno de estos genios del pensamiento científico, que vivió en nuestro siglo*, y cuya obra ha tenido profundas y revolucionarias consecuencias en el campo de la Física, fue Albert Einstein, de quien se conmemoró el centenario de su nacimiento, el pasado mes de marzo de 1979.

Quizás el punto toral de la Teoría de la Relatividad, por lo que hace a la ¨opinión popular¨, sea ese que se refiere a los conceptos de espacio y tiempo. Ambos conceptos son, desde luego, diferentes del Tiempo y Espacio de la Estética Trascendental de la ¨Crítica de la Razón Pura¨ de Kant, que los concibe como las formas de la intuición sensible que permiten ordenar el material de las sensaciones y llegar a conclusiones de tipo lógico o categorial.

En la Teoría de la Relatividad de Einstein, los conceptos de Espacio y Tiempo se consideran como conceptos físicos que permiten establecer la relatividad del movimiento en base a las mediciones de los mismos, llevadas a cabo por observadores en movimiento de translación uniforme

Espacio y Tiempo no tienen una significación absoluta como suponía la mecánica clásica, basada en las leyes de Galileo y Newton. Antes bien, ambos son relativos y dependen del sistema de referencia al cual se encuentra ligado el observador que lleva a cabo su medición. De esta manera, es posible conciliar el Principio de Relatividad Restringida, que establece la invariancia de los procesos y leyes de la naturaleza para observadores en movimiento rectilíneo uniforme, con la ley de la propagación de la luz, cuya constancia había sido demostrada por las investigaciones teóricas de H. A. Lorentz, con respecto a los procesos electrodinámicos y ópticos que se producen en los cuerpos en movimiento.

La aparente incompatibilidad entre el Principio de Relatividad Restringida y la Ley de Propagación de la Luz, se salva merced a las ecuaciones conocidas como ¨Transformaciones de Lorentz¨, que permiten pasar de las mediciones de un sistema a las de otro.

Es obvia la concepción del Espacio y del Tiempo, dentro de la Teoría de la Relatividad Restringida, como magnitudes físicas medibles y determinables por observadores independientes. De aquí se pasa a las consideraciones que hace la teoría respecto al continuo de espacio-tiempo de cuatro dimensiones denominado ¨Universo¨ por Minkowski, en donde los acontecimientos están determinados por tres coordenadas espaciales y una temporal.  Finalmente, más por razones de carácter epistemológico que científico Einstein procede a generalizar su teoría especial en busca de dar una expresión de las leyes físicas, en forma absoluta e independiente del estado de movimiento del observador.

La Teoría General de la Relatividad está expresada en términos geométricos, en base a un tipo de geometría no-euclidiana como la que comúnmente usamos en la vida diaria en nuestras relaciones con las cosas.  Utiliza específicamente la geometría del espacio-tiempo de Riemann, que es adecuada para dar explicación a las conclusiones derivadas del supuesto que hace Einstein, de que cualquier región del espacio-tiempo depende de los objetos materiales que ocupan esa región.

Para una consideración más amplia acerca de los conceptos de Espacio y Tiempo, y la significación filosófica de la Teoría de la Relatividad, me permito recomendar la lectura del apéndice del capítulo II, libro segundo, de la obra de Morris H. Cohen, ¨Razón y Naturaleza¨, edición hecha por la Editorial Paidós, para su Biblioteca del Hombre Contemporáneo.  Del citado apéndice hago la siguiente cita textual, que quizás aclare las dudas que, probablemente, suscite en muchos espíritus la connotación del término ¨relatividad¨: ¨Los relativistas de la psicología tradicional, como Petzoldt, se sirven de la obra de Einstein para sustentar la afirmación de que ¨ el mundo es para cada uno como le parece¨.  Pero la relatividad física, al igual que cualquier otra teoría científica, nos ayuda a corregir las ilusiones de la mera apariencia. No se ocupa de lo que acierta a parecerle a un individuo dado, sino, más bien, de lo que debe parecerle a cualquiera que efectúe observaciones físicas precisas¨.

Pese a su grandiosidad y a las múltiples explicaciones que prevé, la Teoría de la Relatividad no fue capaz de conciliar las leyes de los fenómenos gravitatorios con las leyes de los fenómenos electromagnéticos, si bien el mismo Einstein se encontraba trabajando en este problema de la Teoría del Campo Unificado¨ cuando le sorprendió la muerte.

Einstein nos corrobora con su teoría, lo que yo mencionaba al comienzo de este artículo: que en la búsqueda del conocimiento científico el camino que se recorre es largo y tortuoso.  Que para lograr el progreso del conocimiento se requiere, como condición esencial, que el científico tenga un espíritu crítico y abierto a lo desconocido.  Que sin apasionamiento ni dogmatismo alguno esté dispuesto a modificar, e inclusive sacrificar, cuando sea preciso, en aras de la verdad científica, las más hermosas teorías del inventario de la ciencia. La Teoría de la Relatividad, en su génesis y ulterior desarrollo, nos prueba que ninguna teoría científica debe considerarse totalmente acabada ni puede pretender dar una explicación completa de todos los fenómenos del Universo, pero también nos da una idea cabal de la capacidad de la razón humana y de lo lejos que ésta puede llegar con su poder analítico.

El ejemplo de Einstein debiera animarnos a fortalecer nuestra confianza en la razón humana. Pero no una confianza excesiva y ciega a sus propias limitaciones, porque entonces corremos el riesgo de desembocar en la ¨hybris¨, la soberbia espiritual (arrogancia), el orgullo prometeico, o en un racionalismo de tipo hegeliano.  La lección que nos da Einstein es que en el silencio de su propia conciencia el hombre puede concebir el Universo, sin otra herramienta más que su mente. El único pecado en que podemos incurrir es hipostasiar esa concepción y considerar la teoría no como una explicación de la realidad, sino como la realidad misma, la cual siempre está un poco más allá de nuestra concepción de lo que ella es.

¿Qué pueda ser esa realidad?.  ¿Cuál pueda ser su naturaleza?.  Probablemente serán interrogantes que el hombre nunca dejará de formular y a los que la Filosofía le corresponde dar una respuesta.

Para mi propia satisfacción espiritual trato de pensar en una respuesta lo más simple posible, en donde una única entidad, que subyace en todas las cosas del Universo, se manifiesta en diferentes formas, desde el nivel de las partículas sub-atómicas hasta el nivel de las galaxias, y se hace conciencia e inteligencia en el hombre a través de las cuales éste puede descubrir, en todas las manifestaciones del Cosmos, las maravillas arquitectónicas de un vasto plan divino.

*(Artículo publicado en el Diario La Prensa, edición del martes 3 de abril de 1979, en el marco del 100 aniversario del nacimiento de Einstein)