15
Sep
08

La idea de Einstein

Lo que más desagradaba a Albert Einstein de su Teoría de la Relatividad General era su inevitable matematización, pensaba que las matemáticas de la Relatividad harían de ella una teoría abstracta y formal, con el consecuente peligro de hacer que el principio físico subyacente se perdiera en un mar de ecuaciones tensoriales. Einstein pretendía hacer física, su teoría estaba construida alrededor de un principio físico claro e intuitivo, todo lo demás –aunque necesario- lo consideraba una carga.

Pienso que Einstein se equivocaba, lejos de ser algo ajeno y extraño, o una desagradable complicación, las matemáticas de su teoría son el elemento central, son lo que la hace funcionar, y lo que proporciona ideas de futuro.

Hasta que Einstein no encontró el leguaje adecuado no pudo dar cuerpo a su idea, a su principio físico (el Principio de Equivalencia) ni formular una teoría de la gravitación que acabara de un plumazo con esa fantasmal “acción a distancia” que los físicos habían ocultado bajo la alfombra como quien oculta el polvo. Eran unas matemáticas nuevas (al menos nuevas para los físicos), herramientas desarrolladas fundamentalmente en el XIX por otro visionario genial, Bernard Riemann. La gravitación dejaba de ser una fuerza en el sentido clásico, un misterioso influjo entre partículas y pasaba a ser una propiedad del espacio, del espacio-tiempo. La física era posible traducirla a geometría. Hay una idea condenadamente potente en esta concepción; el espacio y el tiempo dejan de ser ese escenario donde ocurre el baile dinámico, esa red de referencias que estructuran el mundo, ese fondo donde todo ocurría y sobre lo que era posible hacer elucubraciones metafísicas sobre su significado y esencia. Habían dejado de ser algo pasivo para convertirse en algo activo. La gravedad no era más que una propiedad geométrica del espacio-tiempo: la materia y la energía determinaban las propiedades geométricas del espacio-tiempo (la métrica) que a su vez definía la dinámica; se acabó la fuerza, todo era geometría. La idea era tan revolucionaria como genial, por tener intuiciones como esa sería capaz de cualquier cosa, vender mi alma al diablo me parece poco.

Einstein quiso llegar más alto, por qué no hacer con el electromagnetismo lo que se puede hacer con la gravedad. Intentó durante décadas encontrar una reformulación de esa idea que diera cabida a las ecuaciones de Maxwell, esas feas ecuaciones diferenciales que rigen los fenómenos electromagnéticos y que usan a diario ingenieros y físicos. No lo logró, fue la mayor de sus frustraciones, y la física hacía ya tiempo que había tomado otros derroteros. Einstein optó por una vía conservadora, sustituir el tensor métrico simétrico por un nuevo tensor no simétrico, pero las cosas no funcionaban; había otra alternativa prometedora, la idea de Kaluza, aumentar el número de dimensiones a cinco y mantener el esquema original, entonces el electromagnetismo aparecía de manera natural, pero no había cinco dimensiones, sino cuatro. Sin embargo en los años treinta y cuarenta todo eso estaba pasado de moda, (excepto la teoría de la Relatividad, que ha seguido inasequible a cualquier intento de sustituirla por algo mejor). La estrella del momento, que encandilaba a los físicos en aquellos años era la Mecánica Cuántica y su poderosa versión de la teoría de campos, la teoría cuántica de campos. El destilado último de todo ello se llama Modelo Estándar.

La unificación, la posibilidad de formular en una sola teoría simple todas las fuerzas y partículas que componen el cosmos, ha sido el santo grial de generaciones enteras de físicos; aparece en el Modelo Estándar como quizá algo artificial, forzado, un esfuerzo titánico que surge como si de un parto complicado se tratara. Y debiera ser todo lo contrario. Por si fuera poco la gravedad sigue siendo esa esquiva interacción que no se deja embridar en los eficaces moldes de la teoría cuántica de campos. Y eso es precisamente lo frustrante, no disponer de una teoría cuántica de la gravedad, y no lograr formular una teoría unificada que funcione significa no entender lo fundamental, no entender el Big Bang.

Quizá la solución haya que reencontrarla en la poderosa idea de Einstein. Buscar de nuevo en la geometría la solución, una teoría que haga de la estructura del espacio tiempo no sólo una descripción de las interacciones, sino de la materia. Tendrá que ser algo nuevo y que haga uso de las modernas teorías en geometría y topología, al fin y al cabo la Relatividad sigue siendo una teoría que matemáticamente no da todo lo que puede dar de sí, atiende únicamente a las propiedades métricas del espacio tiempo.

Será sin duda una teoría cuántica, pero de nuevo cuño, donde la geometría y el álgebra se empleen para describir cómo es el espacio tiempo en la escala de Planck, dejará de ser esa tranquila normalidad que describe la geometría diferencial (espumas de espacio tiempo, espacios fractales), pero quizá proporcione la respuesta sobre qué es la materia y las interacciones, cómo derivarlas del espacio tiempo, y por qué existe esa diferencia entre ambas en el universo actual. En esa teoría la unificación deberá aparecer como algo natural, evidente, y no como el actual lecho de Procusto.

Einstein geometrizó la fuerza de la gravedad, quizá el futuro se encuentre en geometrizarlo todo.


1 Response to “La idea de Einstein”


  1. junio 10, 2010 a las 9:40 pm

    HAY ME PARECE QUE EINSTEIN ERA UN TIPO INTELIGENTE


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