Exposición sobre Einstein

Está estos días, y hasta Diciembre, abierta una exposición muy bella sobre  la obra de Einstein, en el Jardín Botánico de Madrid.

Einstein figura en los anales sociales como un «genio», como alguien  excepcional. Pero se conoce mal su obra.

A finales del siglo XIX la física había agotado su capacidad de extracción de  información de sus fórmulas. Había fenómenos que no podían explicarse mediante  las ecuaciones admitidas, y los esfuerzos por resolver este problema derivaban  hacia ideas cada vez más locas.

La respuesta a los problemas era, sin embargo, inmediata, pero psicológicamente muy dura: Exigía que los grandes profesores renunciasen a las ecuaciones que  habían derivado, o habían explicado en sus clases, y aceptasen otras ecuaciones.

Una respuesta tan dura como aquella que exigía a los tejedores manuales  de Inglaterra que abandonasen sus telares, o la que exige ahora a los mineros  del carbón que se cierren las minas o a los jeques árabes y venezolanos que  se cierren los pozos.

La respuesta era que se necesitaban otras ecuaciones. No hacía falta proponer  materias o energías obscuras, bastaba con corregir las ecuaciones.

Einstein se  preguntó como es que si moviendo una bobina sobre un núcleo  magnético se genera una corriente, y la misma corriente se genera al mover el  núcleo en el sentido contrario, las ecuaciones de Maxwell no recogen  esa simetría. El problema son las ecuaciones, y no la naturaleza. Resuelve  ese problema corrigiendo las ecuaciones mediante una transformación de las  velocidades, para asimilar el hecho de que las leyes físicas deben ser  exactamente iguales, insisto, –exactamente– iguales, en sistemas en movimiento  relativo con velocidad constante.

Ante un problema de interpretación de la naturaleza, no introduce Einstein  conceptos nuevos, fuerzas misteriosas, energías desconocidas: Simplemente  cambia las ecuaciones.

Hoy observamos que la velocidad de expansión del universo crece con el tiempo:  Esta velocidad, según el principio de relatividad de Einstein, no podrá ser  nunca igual a la de la luz, por lo que en algún momento la aceleración positiva  deberá anularse. Los problemas que encotramos para entender esta expansión del universo tienen que ser debidos, más que a la propia expansión, a las ecuaciones de la relatividad general que  la interpretan. Quizá necesitamos una corrección a estas ecuaciones, como  las ecuaciones de Maxwell necesitaban una corrección que descubrió Einstein.

Einstein no es más «correcto» en sus ecuaciones de lo que pudo serlo Maxwell.  Si aceptamos, en buen principio de relatividad del mismo Einstein, que no hay  velocidades absolutas, salvo la de la luz, ¿debemos admitir que Maxwell  enunciase unas ecuaciones mejorables pero que las ecuaciones de Einstein son  perfectas?

Einstein analiza el fenómeno por el cual una onda electromagnética de alta  frecuencia es capaz de extraer un electrón ligado a un núcleo de un átomo,  mientras que otra radiación de baja frecuencia no es capaz de hacerlo, aunque  su energía sea muy grande. De esto deduce que la radiación consiste de  cuantos individuales. Es una deducción posible, pero no la única. Una voz  bien entonada es capaz de romper un vaso con agua haciendo que el vidrio  entre en resonancia. Una voz muy potente, pero cuya frecuencia no hace resonar  al vidrio no consigue romperlo.

De estos razonamientos deducimos que los saltos de energía de los electrones  de los átomos funcionan en resonancia, y por lo tanto solo se producen para  unos ciertos valores de las frecuencias excitadoras: La absorción y emisión  de energía de los átomos está tan cuantizada como la música occidental con sus  12 notas y su exclusión de notas intermedias y por tanto de frecuencias  contínuas.  

Puede haber fotones o puede no haberlos. La única cuantización se produce  en la interacción de las cargas eléctricas ligadas y la energía  electromagnética incidente sobre ellas.

En este sentido la genial deducción de Einstein es que la interacción entre las  ondas electromagnéticas y los electrones atómicos es un fenómeno resonante, de  la misma manera que deduce que la radiación contenida en un volumen finito V0 formado por paredes reflectantes, consta de ondas individuales, resonantes con frecuencia n y energía (R/A)bn.

En ningún lado, en ningún experimento en el cual las ondas se propagan  en espacios no cerrados mediante paredes reflectantes, o interaccionan  con electrones no ligados, aparece la cuantización de la energía. Las ondas  largas de la radio pesquera mueven a los electrones libres de los cables de  cobre de las antenas de los barcos sin cuantización alguna, vibrando los  electrones como vibran los átomos en su conjunto bajo ondas electromagnéticas  frecuencia infrarroja: Sin cuantización.

En su análisis del movimiento browniano, Einstein dio un paso de gigante, aun cuando para él y para muchos siempre fue éste un trabajo de menor importancia. Pero tanto Einstein como los físicos que le siguieron estaban equivocados.

La esencia del análisis de Einstein sobre el movimiento Browniano es que el movimiento de una partícula está controlado por el movimiento de otras muchas que interaccionan con ella. Esto es así y así lo demuestra. Ahora bien, Einstein es un genio que se queda a medio camino. Si el movimiento de una partícula de una cierta masa está determinado por la interacción de esa masa con partículas de su entorno, ¿no estará el movimiento de cada una de éstas últimas determinado por el resto de ellas?

La grandeza de Einstein, como la de Galileo y la Newton, no fué encontrar soluciones, sino abrir caminos. El avance en la comprensión de la naturaleza estába cerrado por unos matorrales de ramas secas que obligaban a los físicos a tratar de dar rodeos traidos por los pelos para avanzar. Einstein mostró que es posible avanzar cortando el ramaje y andando decididamente a través del agujero abierto.

Sus ideas han sido seguidas hasta sus últimas consecuencias, pero ahora la física encuentra en su camino otros ramajes que la están obligando a explorar direcciones tan extrañas como las que seguía Lorentz con sus transformaciones y Ostwald negando el concepto de átomo.

¿Podremos desbrozar la vía?