EINSTEIN

Un sistema inercial, en la física clásica de Newton, es el que se mueve sin aceleraciones. Para Einstein, un sistema que se mueve con traslación uniforme con respecto a otro sistema inercial es también un sistema inercial. Si ambos sistemas están sometidos a las mismas leyes y si la velocidad de la luz es independiente de la velocidad a que se mueven los dos sistemas inerciales, se deduce matemáticamente un grupo de transformación relativista que implica que dos observadores situados en los dos sistemas en movimiento relativo hacen determinaciones de intervalos y distancias en desacuerdo sistemático: cada uno encontrará que el reloj del otro atrasa y que el metro del otro se acorta. Las medidas de distancia y tiempo son diferentes para los dos observadores, pero ambos miden el mismo valor de la velocidad de la luz. (Las matemáticas que justifican las afirmaciones anteriores son sencillas: se exponen en los libros de física de iniciación a las carreras universitarias). Estas sorprendentes deducciones se basan en la sencilla noción de la relatividad de la simultaneidad: por ejemplo, dos supernovas que aparecen simultáneamente no tienen por qué ser simultáneas: pueden estar a distancias distintas del observador. Así, la simultaneidad de dos acontecimientos solo tiene sentido si están implicados en un mismo sistema inercial.

La teoría especial de la relatividad supone una modificación de la mecánica newtoniana (clásica), pero esa nueva ley del movimiento solo es significativa para las masas sometidas a velocidades casi tan grandes como la velocidad de la luz. Según el propio Einstein: «para otros movimientos, las desviaciones con respecto a la mecánica clásica son demasiado reducidas para ser perceptibles en la práctica»; pero la nueva ley, además de englobar las leyes clásicas y reducirlas a un caso particular de ‘lentas velocidades’, es imprescindible para el estudio de los movimientos astrales y de las partículas elementales.

Quizá el resultado más trascendente a que ha conducido la teoría restringida de la relatividad es la relación entre la energía y la masa (la famosa ecuación: energía igual al producto de la masa por la velocidad de la luz al cuadrado), ya que se llega a la conclusión de que la masa no es más que energía latente y, en consecuencia, funde en una sola las leyes de conservación de la masa y de la energía: la masa-energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma. Y esta nueva ley dio lugar al aprovechamiento de la energía nuclear.

¿Es todo original? El grupo de transformación relativista fue deducido anteriormente por Fitz-Gerald y Lorentz, Poincaré supuso que ninguna velocidad podía ser superior a la de la luz y Michelson y Morley demostraron (aunque los datos del experimento no se tienen hoy en día por concluyentes) que la velocidad de la luz, relativa al laboratorio, era constante. Lo que hizo Einstein no fue una revolución, sino una elaboración de la teoría de Maxwell – Lorentz, reduciendo de modo considerable el número de hipótesis necesarias y obteniendo conclusiones que, ellas sí, revolucionaron el conocimiento de la naturaleza.