La Teoría de la Relatividad Espacial

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English: Albert Einstein Français : Portrait d’Albert Einstein (Photo credit: Wikipedia)

Aquí va un poco de lo que entiendo sobre la Teoría de la Relatividad expuesta por Einstein, como la explica (en términos sencillos) Erwin Schrodinger en el libro Mente y Materia.

“El poderoso impacto que sus descubrimientos tuvieron entre filósofos, hombres de la calle y amas de casa se debe a que ellos mismos los trajeron a la palestra: incluso en el dominio de nuestra experiencia, las relaciones espacio-temporales son mucho más intrincadas de lo que Kant soñara, y con esto estuvieron de acuerdo todos los físicos anteriores, hombres de la calle y amas de casa.

El impacto más fuerte de la nueva idea se produce en la anterior noción de tiempo. El tiempo es la noción del “antes y después”. La nueva actitud surge de las dos raíces siguientes:

  1. la noción del “antes y después”, reside en la relación de “causa y efecto”. Sabemos o al menos hemos concebido la idea de que un hecho A puede causar, o al menos modificar, otro hecho B, de forma que si A no fuera, entonces tampoco lo sería B, no al menos en esta forma modificada. Por ejemplo, cuando explota una granada, ésta mata al hombre que se sienta encima; la explosión se oye, además, en lugares distantes. La muerte puede ser simultánea a la explosión; no obstante, la recepción del sonido en un lugar distante ocurrirá más tarde, aunque no haya ciertamente efectos anteriores. He aquí un concepto básico; en efecto, en la vida cotidiana lo utilizamos para decidir cuál de los dos no es anterior. La distinción se basa enteramente en la idea de que el efecto no puede preceder a la causa. Si tenemos razones para pensar que B ha sido causado por A, o que al menos muestra vestigios de A, o incluso se concibe (de cierta evidencia circunstancial) que muestra estos vestigios, entonces se determina que B no puede ser anterior a A.
  2. Téngase esto presente. La segunda raíz es la evidencia (de la experiencia y la observación) según la cual los efectos no se propagan a una velocidad arbitrariamente alta. Existe un límite superior fijado por la velocidad de la luz en el vacío. Se trata de un valor muy grande a escala humana (siete vueltas a la tierra en un segundo). Muy grande, pero no infinito, llamémoslo c. Admitamos este hecho como fundamental en la naturaleza. Resulta entonces que la distinción antes mencionada entre “antes y después” o entre “anterior y posterior” (conceptos basados en la relación de causa-efecto) no puede aplicarse universalmente, falla en algunos casos. No es fácil de explicar sin recurrir al lenguaje matemático. No es que el esquema matemático sea tan complicado, sino que el lenguaje cotidiano está demasiado condicionado por la noción de tiempo, no puede usarse un verbo verbum, “la” palabra, en alemán: Zeitwort: literalmente “palabra de tiempo”) sin utilizarlo en uno u otro sentido.

La consideración más simple (aunque no del todo adecuada) es la que sigue. Sea un hecho A. Consideremos para cualquier instante posterior un hecho B, exterior a la esfera con centro en A y radio ct. El hecho B no puede exhibir “vestigio” alguno de A, ni por supuesto puede hacerlo A de B. Nuestro criterio ha fallado.

Hemos utilizado el lenguaje para decir que B es posterior. Ahora bien, ¿estamos en lo cierto en esto, si el criterio nos falla en cualquiera de los casos?

Consideremos, para tiempos anteriores, un suceso B’ fuera de la misma esfera. En este caso, como en el anterior, ningún vestigio de B’ puede haber alcanzado A (y, por supuesto, ninguno de A puede exhibirse en B’)

En los dos casos existe la misma relación de mutua no-interferencia. No existe diferencia conceptual alguna entre dos clases de sucesos B y B’ con respecto a sus relaciones causa-efecto con A. Así, si queremos establecer esta relación, y no un prejuicio lingüístico (la base del “antes y después”), entonces B y B’ forman un solo tipo de hechos que no son ni anteriores ni posteriores a A. La región del espacio-tiempo ocupado por este tipo se llama “simultaneidad potencial” (con respecto al hecho A). Se emplea esta expresión porque siempre puede adoptarse un sistema espacio-temporal que haga A simultaneo con un B o B’ elegido en particular. Este fue el descubrimiento de Einstein (conocido como la teoría especial de la relatividad, 1905).”

Todas estas cosas se han convertido en una realidad muy concreta para nosotros los físicos, las empleamos cada día en nuestro trabajo, del mismo modo que la tabla de multiplicar o el teorema de Pitágoras. A veces me maravillo del revuelo que han organizado entre el público en general y entre los filósofos. Supongo que la razón está en esto, en el derrocamiento del tiempo como rígido tirano, impuesto desde el exterior, en que nos hemos liberado de la indestructible regla del “antes y después”. Pues el tiempo es, en efecto, nuestro amo más severo al acotar aparentemente nuestra experiencia dentro de estrechos límites (setenta u ochenta años). Poder jugar con ello, utilizando un programa maestro –que hasta entonces creíamos inaccesible-, poder jugar aunque sea modestamente, parece tener una gran importancia, parece tener una gran importancia, parece adelantar la idea de que la “tabla del tiempo” global no es seguramente tan seria como parecía a primera vista”.

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