Imagen de Einstein, 100 años de física, exposición de 2005 en los Museos de la Ciencia CosmoCaixa

Con motivo del centenario de la Teoría de la Relatividad General, el académico y catedrático de Historia de la Ciencia José Manuel Sánchez Ron, que publica Albert Einstein, su vida, su obra y su mundo (editado por Crítica y Fundación BBVA), analiza la importancia histórica de la formulación.

La historia de la ciencia no es parca en logros extraordinarios, en innovaciones (descubrimientos experimentales y construcciones teóricas) que no habían soñado las generaciones precedentes. De toda esa pléyade de novedades, sobre las cuales se asienta la historia de la humanidad, una destaca como la más original e insospechada: la Teoría de la Relatividad General, de cuya presentación definitiva se cumple este mes un siglo. El 25 de noviembre de 1915, en efecto, Albert Einstein ponía fin a una búsqueda de una teoría relativista (esto es, que fuese compatible con los requisitos de la Teoría de la Relatividad Especial que había producido en 1905) de la interacción gravitacional que había comenzado en 1907: aquel día presentó a la Academia Prusiana de las Ciencias un artículo titulado "Las ecuaciones del campo gravitacional", que se publicó el 2 de diciembre, en el que se encuentran las leyes con las que aún hoy describimos los fenómenos gravitacionales. Y esto incluye no sólo movimientos como los de los planetas del sistema solar, sino también la propia estructura del Universo, en el que impera la fuerza gravitacional; de hecho, enseguida, en 1917, el propio Einstein fundó la cosmología relativista, que en su momento proporcionó el marco teórico para entender el descubrimiento, observacional (Edwin Hubble, 1929), de la expansión del Universo.



Todo esto es maravilloso, pero ¿no son también extraordinarios, por ejemplo, la capacidad explicativa del cálculo infinitesimal, inventado por Isaac Newton y Gottfried Leibniz en el siglo XVII, la Teoría de la Evolución de las Especies que presentó Charles Darwin en su inmortal El origen de las especies de 1859, o la mecánica cuántica de Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger (1925, 1926), sobre la que se asienta nuestra civilización actual? Fenomenales como son estas construcciones del pensamiento, hay algo que las distingue de la Relatividad General. El mismo hecho de que la invención del cálculo infinitesimal se debiese, independientemente, a dos personas, Newton y Leibniz, nos indica que "estaba en el ambiente"; aunque de una forma menos elaborada, Alfred Russel Wallace llegó al mismo tiempo que Darwin a sus mismas ideas; y la mecánica cuántica fue, en realidad, un producto comunal en el que participaron durante un cuarto de siglo muchos físicos. Pero hay aún más. Nadie había pensado en el tipo de estructura en que se basa la Relatividad General, hasta tal punto que es difícil imaginar que algún otro científico hubiese producido el tipo de teoría a la que llegó Einstein. ¿Y cuál es esa estructura? Hasta la Relatividad General, todas las teorías de la física utilizan un marco geométrico, un "espacio", que no depende de lo que contenga, de su contenido energético-material. El espacio -de hecho, el espacio-tiempo, pues ambos, espacio y tiempo se hermanan en una unidad indisoluble- de la Relatividad General sí depende de ese contenido, y como éste varía (los cuerpos se desplazan, las energías son cambiantes), la geometría del espacio-tiempo no puede ser fija. Afortunadamente, en la época de Einstein ya se disponía del instrumento adecuado para dar cabida a semejante característica: las geometrías no euclidianas (esto es, curvas), desarrolladas en el siglo XIX por Gaus, Lobachevskii y Bolyai, que sistematizó Riemann en 1854. Todavía hoy, salvo la Relatividad General, todas las teorías de la física se basan en marcos geométricos "estables".



Dije antes que fue en 1907 cuando Einstein comenzó a plantearse el problema de construir una teoría de la interacción gravitacional que fuese compatible con la Relatividad Especial (la teoría que Newton formuló en 1687 no lo era), pero ¿es posible decir algo más sobre aquel origen? Sí, y sorprende su sencillez y ambición, pues los pilares que Einstein estableció entonces fueron dos, que podemos entender bien: (1) la inexplicada igualdad en la mecánica de Galileo-Newton de la masa inercial y la gravitacional (la primera expresa la resistencia de un cuerpo a abandonar el movimiento inercial de reposo o de movimiento uniforme, la segunda, la reacción ante la fuerza gravitacional), que le dio la pista para establecer lo que denominó "principio de equivalencia", que equiparaba fuerza gravitacional y sistemas de referencia acelerados; (2) el deseo de generalizar el "principio de relatividad" que utilizó en la Teoría de la Relatividad Especial: ¿por qué limitarse a exigir que las leyes de la física fuesen independientes del sistema de referencia inercial, y no a cualquier sistema de referencia, independiente de su movimiento? Con aquellos pilares, y tras vencer grandes obstáculos y seguir caminos equivocados, llegó a la magna formulación de noviembre 1915.



Aceptamos o rechazamos las teorías científicas por su capacidad de "explicar" los fenómenos que observamos. En el caso de la Relatividad General, las primeras predicciones que se podían a someter a pruebas fueron tres (décadas más tarde, con el desarrollo tecnológico, llegaron otras): la del movimiento anómalo del perihelio de Mercurio (lo que la teoría ensteiniana predecía se ajustaba a lo ya conocido, inexplicado con la teoría newtoniana); la del desplazamiento hacia el rojo de las líneas espectrales; y la de la curvatura de los rayos de luz debido a un campo gravitacional. La comprobación de esta última predicción la llevó a cabo en 1919 una expedición británica, utilizando un eclipse de Sol. La noticia se hizo pública el 6 de noviembre, e inmediatamente los periódicos se hicieron eco de ella, haciendo de Einstein un personaje de renombre universal, posición que nunca abandonaría y que continúa ocupando cuando se cumplen sesenta años de su muerte.