TEORIA

Contraluz. Asociación Cultural Cerdá y Rico. Cabra del Santo Cristo

TEMAS DE CIENCIA

Caída libre

LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD CUMPLE CIEN AÑOS
Juan A. López Villanueva

1. Introducción

E

n el año 1905, un empleado de la oficina de patentes de Berna, Albert Einstein, con tan
sólo veintiséis años, conseguía publicar tres artículos de gran importancia en el desarrollo de laFísica: En el primero, titulado "Sobre el movimiento de partículas pequeñas
suspendidas en un líquido estacionario, requerido por la teoría cinética molecular del calor" proporcionaba una explicación teórica del movimiento caótico llamado "browniano",
observado en 1828 por el médico y botánico británico Robert Brown mientras analizaba al
microscopio una suspensión de granos de polen. Con esteartículo, Einstein establecía las
bases del estudio de los procesos estocásticos. En el segundo artículo, titulado "Sobre un
punto de vista heurístico respecto a la producción y transformación de la luz", explicaba el
efecto fotoeléctrico y proponía una teoría cuántica de la luz, que se emite, absorbe y transmite en forma de paquetes de energía llamados cuantos. Y en el tercer artículo, titulado"Sobre la electrodinámica de los cuerpos móviles", establecía las bases de la teoría especial
de la relatividad. Completó este artículo con un cuarto titulado "¿Depende la inercia de un
cuerpo de la energía que contiene?", en el que extraía importantes consecuencias de los
postulados de la teoría de la relatividad y demostraba que la energía y la masa eran equivalentes e intercambiables,obteniendo la famosa fórmula "E=mc2", que se ha llegado a llamar
"la ecuación del siglo XX", y cuyo significado explicaremos más adelante.
La comunidad científica ha reconocido a 1905 como un año especialmente productivo
y, en conmemoración de su centenario, ha designado a 2005 "Año Internacional de la Física". Los editores de la Revista Contraluz no han querido permanecer ajenos a este hecho y
hanpropuesto dedicar un artículo, dentro de su sección "Caída Libre", a divulgar los aspectos principales de la teoría de la relatividad. Aunque esta teoría no fue la única aportación
importante de ese año, de hecho Albert Einstein recibió el Premio Nobel de Física en 1921
por su explicación del efecto fotoeléctrico, sí podemos afirmar que es la que ha alcanzado
más relevancia posteriormente. Apesar de no ser especialista en esta materia, he aceptado
el reto y he tratado de explicar, de la forma más simple que he sido capaz, cuáles fueron los
aspectos revolucionarios que introdujo la teoría de Einstein y en qué medida modificaron la
visión que se tenía del mundo físico a principios del siglo XX.

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Caída libre. La teoría de la relatividad cumple cien años

En este artículonos centraremos en la llamada "relatividad especial, o restringida", que
es como se denomina a la teoría propuesta por Einstein en 1905. Previamente comentaremos la situación en la que se encontraba la Física antes de esa fecha y los problemas que
empezaron a surgir y que motivaron el replanteamiento de ciertos conceptos básicos que
no habían sido puestos en duda durante siglos. Finalmentedescribiremos las ideas fundamentales en las que se basa la teoría de Einstein y las principales consecuencias que se
deducen de ellas. Aunque la teoría de la relatividad es a veces poco intuitiva, y es difícil
poder extraer sus resultados sin recurrir a las matemáticas, hemos procurado evitarlas totalmente, por lo que el lector encontrará que algunas de los conclusiones no están suficientementeargumentadas. En cualquier caso, por la extensión del artículo y las características
de la revista, se entiende que no es el objetivo de este trabajo desarrollar la teoría, sino más
bien describirla someramente. No obstante, conviene hacer saber a los lectores interesados
que es posible encontrar textos en los que se pueden seguir las principales deducciones y
analizar las consecuencias más...