LA RELATIVIDAD ANTES DE EINSTEIN Y LAS REGLAS NATURALES

 

Siguiendo el razonamiento de Jorge Bolívar en su obra de divulgación El día que descubrimos el universo, Ed. Guadalmazán. Córdoba, 2015, la naturaleza tiene estructura, y esa estructura se basa en el mantenimiento de magnitudes estables que se relacionan entre ellas y condicionan el funcionamiento del universo. Un cambio en cualquier magnitud provoca desviaciones en cascada en tales reacciones, y si el cambio es muy importante, altera por completo los procesos naturales que conocemos. La estructura global se desharía igual que un andamio se desploma si quitamos un tornillo aquí y un travesaño allá. Esta afirmación puede parecer premonitoria de una sucesión de catástrofes, pero la buena noticia es que gracias a la necesidad de unas magnitudes muy estables y definidas, las leyes naturales deben ser simples. No puede haber un rango muy amplio de resultados para cada magnitud clave. En otras palabras, por ejemplo, las masas del Sol y de la Tierra deben mantenerse en unos niveles determinados, porque con masas muy diferentes, dejarían de orbitar la una en torno al otro de la forma que conocemos. Variaciones más pequeñas acabarán teniendo consecuencias con el tiempo, pero si nos salimos de unos valores bastante precisos, el equilibrio natural es imposible.

Visto a escala cósmica, la estabilidad del universo depende de que sus leyes se cumplan de forma exacta y en cualquier momento. Es lo que se llama Principio de Covarianza, así en mayúsculas, para resaltar su importancia. Este principio nos asegura que la naturaleza obedece a las mismas leyes en cualquier marco de referencia. Así que si realizamos un experimento a, por ejemplo, velocidades diferentes, obtendríamos resultados equivalentes tanto si la velocidad es alta como si es baja. Ahora bien, esos resultados serán equivalentes, lo que no impedirá que sean distintos en un caso y en el otro. Es como si la tasa de cambio entre el euro y el dólar fuera siempre constante. Conociendo el precio de una cosa en una de las dos monedas, podríamos deducir el precio en la otra moneda. Podemos realizar un experimento a velocidad lenta, y deducir con exactitud el resultado a velocidad rápida, sin necesidad de repetirlo.

La relatividad, un concepto que revolucionó la física desde que Albert Einstein lo enunció en 1905, se atiene también a ese Principio de Covarianza. Y, aunque hasta el siglo XX no se le dio ese nombre, sus orígenes científicos y filosóficos se remontan a algunos siglos atrás. Galileo fue el primero en establecer unas transformaciones de coordenadas. Para explicarlas utilizó un ejemplo muy sencillo: un barco se mueve a una velocidad de dos metros por segundo en un mar en calma. En lo alto del mástil hay una pelota que cae verticalmente, y tarda un segundo en llegar a la cubierta del barco. Si estamos viajando en el barco, la pelota ha caído verticalmente desde lo alto del mástil al pie del mástil, sin desplazarse lo más mínimo. Ahora bien, un observador sentado en el muelle mirando al barco, verá que la pelota ha caído dos metros hacia delante en la dirección que sigue el barco, puesto que el barco se ha movido dos metros durante el segundo que tarda en caer la pelota. El observador vería que la pelota no cae verticalmente, sino describiendo una parábola, tal como aparece en la ilustración de aquí abajo:

¿Quién está en lo cierto, el tripulante del barco o el observador del muelle? Galileo tuvo la intuición de concluir que ambos. El secreto no está en que las leyes naturales sean diferentes para el hombre del muelle y el del barco, sino en que el movimiento es relativo. En el sistema de coordenadas del barco, el balón cae en vertical, y en el sistema de coordenadas de tierra firme, describe una parábola. La covarianza se cumple, las leyes naturales funcionan, y Galileo y Einstein eran dos verdaderos genios.

Si queréis los mayores elogios, moríos. Jardiel Poncela.