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Como
todos los grandes científicos, y también los
pequeños, Einstein continuó
los estudios de otros anteriores para elaborar sus trabajos.
Esto es así al menos desde los tiempos de Copérnico,
a partir de cuya obra siguieron, por mencionar a algunos,
Galileo y Kepler, posteriormente
llegó Newton, y así hasta
nuestros días. A veces un científico demuestra
que los anteriores estaban equivocados, al menos en parte,
y esa es otra de las maneras en que la ciencia avanza.
Antes
de los tiempos de Copérnico, hubo unos mil años
en los que los avances en física fueron nulos y,
si no lo fueron, no han llegado a nuestros días,
por lo que para el caso es lo mismo. Se suele poner como
ejemplo paradigmático del fin de la “ciencia
antigua” la destrucción de la Biblioteca
de Alejandría, aunque lo cierto es que no
se sabe exactamente el año en que esto ocurrió,
por lo que las fechas exactas son un poco difusas. No obstante,
la cifra de mil años puede servirnos para hacernos
una idea.
Tanto
fue así, que Copérnico, cuando explicó
que la Tierra gira alrededor del Sol, no estaba diciendo
nada nuevo, pero el trabajo de Aristarco de Samos
sobre ese mismo asunto, se había perdido con aquella
Biblioteca y sólo quedaban lejanas referencias de
terceros. No sabemos cuanta sabiduría más
cayó en el olvido y hubo que redescubrir mil años
o más después.
Todo
esto viene a cuento por dos razones:
La
primera es que se me echa el fin de mes encima, no he escrito
ni una línea de mi artículo sobre ciencia,
y esta es una manera como cualquier otra de rellenar párrafos
sin decir nada que tenga mucho que ver con el tema que nos
ocupa, en la más sólida tradición de
grandes manipuladores como Felipe González.
La
segunda es que Einstein partió de los trabajos del
escocés James Clerk Maxwell para
elaborar la Teoría Especial de la Relatividad.
Maxwell
EL
ELECTROMAGNETISMO DE MAXWELL Y LA VELOCIDAD DE LA LUZ
Maxwell
desarrolló las ecuaciones que describían el
electromagnetismo (una de las cuatro fuerzas
fundamentales que vimos hace unos meses), en las cuales
figura una constante llamada “C”, que se refiere
a la velocidad de una onda electromagnética en el
vacío. Fabricó en 1873 un dispositivo eléctrico
con el que fue capaz de medir esa velocidad y le resultó
un valor aproximado de trescientos mil kilómetros
por segundo.
Él
ya conocía la velocidad a la que la luz viajaba en
el vacío. En 1676 el danés Olaus Roemer
había estudiado el movimiento de los satélites
de Júpiter, y se le ocurrió que orbitaban
alrededor del planeta como si fueran un reloj. Este “reloj”
adelantaba unos ocho minutos cuando la Tierra, en su viaje
anual alrededor del Sol, se hallaba más cerca de
Júpiter, y atrasaba esos mismos ocho minutos cuando
se encontraba más lejos.
En esta imagen pueden
apreciarse algunos de los satélites de Júpiter
Esto
es debido a que la luz tarda más en llegar a la Tierra
desde Júpiter en un caso que en el otro, por hallarse
a mayor o menos distancia. Roemer calculó que la
velocidad de la luz era de doscientos setenta mil kilómetros
por segundo. Posteriormente, en 1878, el inglés James
Bradley mejoró esa medida y la situó
en trescientos mil kilómetros por segundo. Sabemos
hoy que el valor exacto es de 299792, pero nos seguimos
refiriendo a ese valor como trescientos mil por ser lo bastante
aproximado y más cómodo para hablar de ello.
Maxwell,
al ver la coincidencia de la velocidad de las ondas elctromagnéticas
con la de la luz, propuso que la luz no era otra cosa que
una onda electromagnética. Nosotros
ya sabemos que además de esto también está
formada por corpúsculos, pero ese es otro asunto
que no viene al caso.
De
este modo, Maxwell explicó cómo las ondas
se manifestaban de distinta manera dependiendo de su longitud.
Entre las más cortas encontramos los rayos X o los
ultravioleta, y entre las más largas, las microondas
y las ondas de radio y TV. En el centro más o menos,
tendiendo un poco más a longitud corta que a larga,
se encuentra la luz que nosotros vemos.
Durante
la juventud de Einstein, las teorías de Maxwell eran
las más estimulantes de la física, y se hallaba
fascinado por ellas. Además, hubo otro estudio del
que se sirvió para elaborar la Relatividad Especial.
EL
EXPERIMENTO DE MICHELSON Y MORLEY
Los
norteamericanos Albert Michelson y Edward
Morley, en 1887, dividieron un rayo de luz, de
forma que una parte viajaba hacia el norte y la otra hacia
el este, en ambos casos la misma distancia. Un aparato medía
el tiempo que tardaba en llegar la luz a su destino en cada
uno de los casos.
Aquí se
llevó a cabo el experimento
Su
hipótesis era que si la luz viajaba en la misma dirección
que la Tierra alrededor del sol (hacia el Este en éste
caso) la velocidad de ambas se sumaría y tardaría
menos en llegar a su destino que si se movía de manera
perpendicular.
Sin
embargo, ambas medidas dieron un resultado idéntico.
Tras repetir el experimento y asegurarse de la validez de
las mediciones, llegaron a la conclusión de que su
hipótesis era falsa, es decir, que no entendían
lo que estaba ocurriendo.
Con
esta base, Einstein presentó en 1905 la Teoría
Especial de la Relatividad, que se podría resumir
de manera muy simple en dos principios:
1-
La luz se mueve siempre a una velocidad constante de 300000
Kilómetros por segundo en el vacío, independiente
de la velocidad de la fuente que la emita.
2- No existe ningún experimento
posible en un vehículo cerrado que nos permita
saber si nos estamos moviendo a velocidad constante y
en línea recta.
Esto supuso una revolución para la física,
y nos extenderemos sobre ello el mes que viene.
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