Todos nos hemos preguntado alguna vez qué es la teoría de la Relatividad, hemos leído y releído sus principales fundamentos para intennar comprender las bases esenciales de las leyes que formuló Albert Einstein (Ulm, Alemania, 1814-Princeton, EEUU, 1933) hace ya un siglo y hemos tratado de ejemplificar su hipótesis sobre algo cotidiano sin conseguirlo. Sin embargo, sabemos que el científico germano de origen judío revolucionó el mundo de la física con su teoría de la Relatividad General que presentó en noviembre de hace 100 años ante la Academia Prusiana de Ciencias de Berlín.

El alcance de su trabajo basado en los ejes espacio, tiempo y gravedad es tan profundo y transcendente que superó la teoría de la Gravitación de Newton y revolucionó la forma de ver el mundo y el universo. Einstein se convierte a partir de ese momento en la primera estrella de la Historia de la ciencia, reconocido y elogiado por expertos y profanos.

Las utilidades hoy en día de la famosa ecuación E=mc2, según la cual la masa es la energía del cuerpo en reposo y la velocidad a la que va un objeto aumenta su energía, son múltiples. Sus postulados se encuentran en todos los estrados de la física actual, es uno de los fundamentos de la disciplina nuclear, se utiliza de manera cotidiana en los aceleradores de partículas y sus afirmaciones sobre la dilatación del tiempo y la contracción del espacio sirven para explicar la evolución del Universo.

Pero volviendo a una aplicación más mundana, las tesis del científico alemán sirvieron para marcar una posición exacta a través de aparatos GPS. Estos instrumentos determinan el emplazamiento de un objeto a partir de los datos que reciben de varios satélites con relojes sincronizados. 

Realmente, la Relatividad no es imprescindible para calcular una posición, pero si se desea una precisión por debajo de 30 metros es ahí cuando se debe tener en cuenta. 

Estas pequeñas modificaciones son consecuencia de una atracción gravitatoria diferente entre lo que hay en la superficie terrestre y en los satélites, que hacen variar mínimamente (un adelanto de 45 nanosegundos) la percepción del tiempo.

Es decir, si pusiésemos dos relojes muy precisos y sincronizados uno a ras del suelo y otro en un satélite en órbita, al cabo de un tiempo nos daríamos cuenta de que el cronómetro de la Tierra va más despacio, debido a que la fuerza de la gravedad en el planeta azul es mayor que en el espacio: el tiempo se deforma en presencia de una gran concentración de masa.

 

LA DOBLEZ DEL TIEMPO Y DEL ESPACIO. Einstein postuló dos teorías de la Relatividad: en la Especial (1905) describe cómo se percibe el espacio y el tiempo en función de un sujeto observador no acelerado, y en la General (1915) incluye la gravedad y la une íntimamente al espacio y tiempo.

Pero lo auténticamente revolucionario fue cuando el genio estableció como ley fundamental, base de su teoría Especial, que la velocidad de la luz es constante (casi 300.000 kilómetros por segundo), se mida donde se mida y nada en el Universo puede superarla.

Teniendo en cuenta esta premisa, al tiempo y al espacio les pasan cosas diferentes cuando nos acercamos a la velocidad de la luz: el espacio se contrae y el tiempo pasa más despacio; con mayor velocidad se produce una especie de compresión del tiempo. Así, si un astronauta hiciese un viaje por el espacio a una velocidad cercana a la de la luz, al regresar a la Tierra descubriría que su reloj -biológico- no coincide con el de sus familiares que le esperan: el tiempo transcurrido para este sería menor (envejecimiento más lento). 

En la teoría General estableció que la gravedad está unida al espacio y tiempo. De esta manera, el Sol curva el espacio-tiempo y atrae a los planetas que giran a su alrededor (como en un colchón con dos personas en el que la más corpulenta lo deforma y atrae a la otra). Y el tiempo también se curva en presencia de masa (gravedad): el reloj del suelo va más despacio que el que está a gran altura.

También sabemos que la explicación de los agujeros negros, del Big Bang y de la constante expansión del Universo utiliza la teoría de la Relatividad. ¿Qué más nos deparará el futuro gracias a Einstein?