Héctor L. Mancini

Tiempo de ciencia

Cien años después...

Durante el último siglo la Física ha cambiado el aspecto del mundo conocido a través de aplicaciones de sus ideas a numerosos campos tecnológicos. Son esas ideas básicas las que permiten la existencia de las tecnologías que hoy nos rodean. En primer lugar, se difunden a otras ciencias como la Química, la Biología, la Ingeniería, etc. Las industrias que absorben esas ideas van desde la energía nuclear, la industria aeroespacial, los semiconductores, la robótica, a la informática, la bioingeniería o las comunicaciones.

La tecnología revierte sobre la propia cultura transformándola. Utilizamos teléfonos móviles, ordenadores, internet... Nuestro pensamiento sobre el mundo actual se ve influido por unos dispositivos que provienen de nuestra tecnología y que, a su vez, modelan nuestro pensamiento sobre el mundo contemporáneo. Nos costaría mucho readaptarnos a una situación vital de apenas cien años atrás.

Sorprende saber que las ideas seminales son reflexiones muy profundas sobre palabras tan comunes y familiares como espacio, tiempo, materia, y energía —y deberíamos agregar: información—. La Física contemporánea se apoya sobre ellas, y sus pilares son la Relatividad General, la Mecánica Cuántica y la Física de los Sistemas Complejos. Parecen conceptos abstrusos y poco relacionados con nuestra vida diaria pero tienen gran actualidad. En noviembre aparecieron tres noticias relacionadas. La primera fue el centenario del nacimiento de la Teoría de la Relatividad General, de Einstein. La segunda: científicos del Proyecto ALICE, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Ginebra, presentaron los resultados de un experimento de colisión de iones de Plomo (materia), donde se logró un nuevo récord en la densidad de energía que fue utilizada para crear un plasma de quarks-gluones, similar al que existió en los primeros instantes de vida del universo. La tercera fue una observación astronómica detallada del proceso de absorción de una estrella masiva, como el Sol, por un agujero negro. En las tres noticias está involucrada la Relatividad General.

¿Cuál fue esa idea genial de Einstein que modificó tan profundamente nuestra forma de pensar? Su explicación sobre la fuerza de gravedad. Para calcular sus efectos, durante doscientos años, la humanidad utilizó la teoría de Newton, que se basa en el concepto de masa. Pero a la pregunta sobre «¿Qué es la gravedad?», Newton, muy prudentemente, respondió: «No sé, no hago hipótesis».

Einstein no se contentó y planteó la primera respuesta a esa pregunta, una teoría de gravitación que transfiere el problema a propiedades del espacio: la presencia de una masa «curva» el espacio, y la atracción gravitatoria se debe a esa curvatura. Para la cuestión «¿Qué es la gravedad?», cada respuesta nos traslada a una nueva pregunta; en este caso, tenemos que una masa deforma el espacio. Pero ¿qué es la masa?... La respuesta a esta nueva pregunta nos lleva al «bosón de Higgs», a quien se atribuye dotar de esa propiedad a la materia, y cuya comprobación también necesita de los resultados que se obtienen en el LHC de Ginebra.

En resumen: con la Relatividad General, espacio, tiempo, materia (masa) y energía dejaron de ser conceptos separables. No podemos preguntarnos por uno de ellos sin considerar a la vez la existencia de los otros. Desde 1915, a partir de unas ecuaciones, fue posible obtener conocimientos que van desde la existencia del «Big-Bang» y la expansión del Universo, a las partículas elementales y sus interacciones fundamentales —lo más grande y lo más pequeño del universo—. Desde lo más antiguo en el tiempo, al futuro lejano más probable.

La capacidad predictiva de la Relatividad ha permitido realizar correcciones muy finas —una doble corrección relativista—, imprescindibles para construir dispositivos como el popular GPS (Global Position System). Un sistema de detección de posición, que involucra una constelación de veintiocho satélites sincronizados, que orbitan a 20.200 km de altura, cada uno con un reloj atómico, cuyo detector con los resultados podemos llevar en el bolsillo. 

Mucha gente ha trabajado para desarrollar esta teoría, pero si viajáramos cien años atrás, allí estaría Einstein.

 

Héctor L. Mancini es físico y profesor emérito de la

Universidad de Navarra.