10 fenómenos físicos que las teorías clásicas no supieron explicar

Autor: Daniela Ángel Madrid
14 marzo de 2018 - 05:00 AM

Este 14 de marzo se cumplen 139 años del nacimiento de Albert Einstein, en Ulm (Alemania), en 1879, uno de los físicos más reconocidos de la historia, cuyos estudios continúan vigentes.

Medellín

Diversas comunidades científicas en el mundo conmemoran este miércoles los 139 años que se cumplen del natalicio de Albert Einstein, uno de los más grandes científicos de toda la historia de la humanidad y pionero de la física moderna.

Expresó Hernando Ballesteros, docente y físico de la UdeA, que J. Einstein es “el padre de la teoría de la Relatividad”, con la cual “elevó el estatus mental de los humanos” al revisar los planteamientos físicos que clásicamente se han hecho sobre un escenario en el que los fenómenos físicos ocurren en el espacio y transcurren por separado en el tiempo”.

El genio más famoso el siglo XX trasladó dichos conceptos al escenario real del espacio-tiempo donde espacio y tiempo, detalló Ballesteros, “ya no se pueden pensar por separado, sino que son uno sólo cuyo registro para un mismo acontecimiento no es igual para diferentes observadores, aunque estos siempre pueden conciliar sus respectivos registros mediante reglas de transformación bien definidas”. Tal y como en alguna vez lo dijo Einstein: "La mente es como un paracaídas, sólo funciona si la tenemos abierta".

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Principales hallazgos

Según lo expuso Ballesteros, estos serían algunos de los grandes descubrimientos aportados por Einstein a la ciencia planteando una nueva visión sobre los fenómenos físicos que las teorías clásicas no supieron explicar:

1.   La realidad física del espacio-tiempo: cada observador del universo constituye una malla de relojes regularmente dispuestos y sincronizados. Si el observador es inercial, su  malla es rígida, pero si no lo es su malla será elástica y, en ambos casos, cada observador hace los registros de espacio y de tiempo en su propia malla.

Einstein explicó al presentar a la comunidad internacional esta teoría que “cuando un hombre se sienta una hora con una mujer hermosa, parece un minuto. Pero si se sienta un minuto sobre una estufa caliente, será más largo que cualquier hora. Eso es la relatividad”.

2.    La velocidad de la luz es constante para todos los observadores inerciales o no inerciales: cualquiera que sea el caso, la luz ignora el estado de movimiento de los observadores y estos le miden igual velocidad sin que importe el valor V de su velocidad relativa.

3.   El poder de los experimentos pensados, con los que se dio cuenta que la simultaneidad es relativa y que, con el movimiento, la longitud se contrae y la masa y el tiempo se dilatan.

Un ejemplo de la dilatación del tiempo es la “paradoja de los gemelos”: si existen dos hermanos gemelos y uno de ellos hace un viaje espacial a grandes velocidades mientras que el otro permanece en Tierra, a su regreso el gemelo viajero encuentra que su hermano ya no es su gemelo, pues está más viejo (en edad y fisiológicamente). Esto es de difícil aceptación para una mente no abierta, pero es lo que realmente ocurre: el tiempo para el viajero ha transcurrido más lento que para su hermano. 

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4.    La masa es energía y la energía es masa: el efecto acumulado de la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la dilatación de la masa con el movimiento lleva a Einstein al resultado que lo identifica en la comunidad científica y en los corrillos de aficionados: E = mc2 , donde E es la energía total relativista y m es la masa en movimiento. La masa es algo así como energía muy condensada y la energía es algo así como masa muy diluida.

5.    Nueva teoría de la gravitación: las grandes masas o grandes concentraciones de energía producen profundas curvaturas en el espacio-tiempo a su alrededor. Por ejemplo, el Sol (cuya masa es el 99.75% de la masa de todo el sistema solar) crea a su alrededor profundas curvaturas cerradas sobre las cuales se trasladan los planetas de manera parecida a como las ruedas de los vagones del metro se trasladan sobre los rieles sin poderlos abandonar.

6.    Huecos negros: si la masa es suficientemente grande puede crear a su alrededor una fisura tan profunda que alcanza a romper la malla espacio-temporal dando lugar a un hueco negro, con una gravedad tan intensa que literalmente se traga todo lo que se halle a su alrededor, incluida la luz, sin que nada de lo absorbido por el hueco negro lo pueda abandonar nunca más.

7.    Dilatación gravitacional del tiempo: el campo gravitacional también produce retardo en la marcha de un reloj que se halle en sus alrededores (dilatación gravitacional del tiempo) siendo tal retardo más notable en campos intensos que en campos poco intensos, de tal manera que en un hueco negro se frena el flujo del tiempo y los relojes se detienen. En el interior de un hueco negro el tiempo no transcurre. 


Controversias de su teoría

En la Alemania Nazi se creó una asociación en contra de su teoría y se publicó el libro Cien autores en contra de Einstein, ante lo cual el genio se limitó a decir: “¿Por qué cien? Si estuviera equivocado, bastaría con uno sólo”.

“Con su Dios no juega a los dados, Einstein se aparta de las incertidumbres inherentes a la Teoría Cuántica. Sin embargo, el entrelazamiento cuántico de partículas se ha probado experimentalmente y, para muchos, esto significa que la teoría de Einstein es controvertible. Pienso que este asunto es más de fondo filosófico que físico, puesto que el techo de la física es la filosofía. En la actualidad ambas teorías conviven en paz”, relató J. Hernando Ballesteros.

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