Rayleigh, Lord John William Strutt. Tercer Barón de (1842-1919).

John William Strutt Rayleigh.

Físico y matemático británico nacido en Langford Grove (cerca de Maldon, en el condado de Essex) el 12 de noviembre de 1842 y fallecido en Witham (Essex) el 30 de junio de 1919. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1904, "por sus investigaciones sobre la densidad de los gases más importantes y el descubrimiento del argón en conexión con estos estudios".
Miembro de una familia aristocrática, era hijo de John James Strutt, Segundo Barón de Rayleigh, y de Clara Elizabeth La Touche, primogénita del Capitán Richard Vicars. A los treinta y un años de edad (1873) heredó de su padre, el título nobiliario de Tercer Barón de Rayleigh, y a partir de entonces fue conocido por ese nombre.
Desde sus primeros años de vida presentó una salud frágil y quebradiza que le obligó a interrumpir su formación escolar en numerosas ocasiones. A pesar de ello, el pequeño John William dio muestras de poseer una viva curiosidad intelectual que le animaba a superar sus problemas físicos para entregarse al estudio; así, recibió sus primeras Letras en la escuela del sanatorio donde pasaba largas temporadas ingresado, y, cumplidos ya los diez años de edad, ingresó en un colegio privado de Wimbledon. Luego, tras una corta estancia en la escuela de Harrow, quedó bajo la tutela de un prestigioso preceptor particular, el reverendo George Townsend Warner, quien le educó en Torquay (cerca de Davon) a partir de 1857.
Durante su infancia y adolescencia, tanto los padres del futuro científico como los médicos que le trataban se temían que no habría de alcanzar la edad adulta, pues así lo indicaba en numerosas ocasiones la gravedad de sus dolencias. Pero John William Strutt halló una vía de superación en su consagración al estudio, que le llevó a ingresar, en 1861, en el acreditado Trinity College, de la Universidad de Cambridge, donde se afanó en aprender Matemáticas hasta ponerse al mismo nivel que el resto de sus compañeros. Invirtió, en ello, un notable esfuerzo, pues su irregular formación anterior, tantas veces interrumpida, presentaba muchas lagunas en el momento en que ingresó en Cambridge.
Su progreso fue tan espectacular que, en 1865, Rayleigh se licenciaba en Matemáticas con el número uno de su promoción, y honrado con el Premio Smith, que reconocía el trabajo de los estudiantes más adelantados. Al año siguiente, obtuvo una beca que le permitió comenzar a desarrollar labores de investigación en el Trinity College, donde residió hasta 1871 (año en el que contrajo matrimonio).
Poco después, por culpa de una grave afección de fiebres reumáticas, se vio obligado a abandonar sus investigaciones e, incluso, su país natal, en busca de un clima más benigno. Así, durante 1872 residió en Egipto y Grecia, y a su regreso a Inglaterra se encontró con un nuevo obstáculo para su trabajo, pues la muerte de su progenitor (1873) le deparaba el título nobiliario que éste había ostentado, con la subsiguiente necesidad de gobernar las vastas posesiones familiares -más de siete mil acres de tierra en Terling Place (Witham, Essex)-. Por fortuna, sus amplios conocimientos científicos, aplicados a la agricultura, le permitieron dejar bien encauzada la economía de los suyos en 1876, cuando renunció al cuidado del patrimonio agrario familiar en favor de su hermano menor. A partir de entonces, Lord Rayleigh habría de dedicarse exclusivamente a la Ciencia.
Reanudó, pues, sus viejos vínculos con la Universidad de Cambridge y, en 1879, accedió a la cátedra de Física Experimental que acababa de quedar vacante en su prestigioso Cavendish Laboratory, a raíz de la muerte reciente de su predecesor, el brillante físico escocés James Clerk Maxwell. Nombrado, asimismo, jefe de dicho laboratorio, trabajó en él hasta 1884, fecha en la que decidió instalar su propio centro de trabajo en sus posesiones de Terling Place.
Regresó a la docencia en 1887, en calidad de profesor de Física y Ciencias Naturales de la Royal Institution of Great Britain, cargo en el que reemplazaba a otro genio de la Ciencia decimonónica: su compatriota John Tyndall. Poco después, fue nombrado Presidente de un Comité Gubernamental de Explosivos, y entre 1896 y 1919 ejerció también como Consejero Científico de la Trinity House. Fue, asimismo, en la última etapa de su vida, Secretario (1887-1896) y Presidente (1905-1908) de la Royal Society londinense; Gobernador del Condado de Essex (1892-1901) y Canciller de la Universidad de Cambridge (1908).

Teorías y descubrimientos

En la fase inicial de su carrera científica, Lord Rayleigh brilló por sus aportaciones a las Matemáticas, disciplina en la que ganó crédito internacional al dar un primer valor al número de Avogadro. Asimismo, en sus primeros años como investigador mostró un gran interés por la óptica, materia que enriqueció con diferentes trabajos sobre la polarización de la luz y la teoría de la radiación del cuerpo negro. Además, ofreció una explicación satisfactoria sobre el hecho de que el color del cielo sea azul.
Poco después, se sintió más interesado por los problemas de la acústica y la propagación de las ondas a través de los fluidos, materia -esta última- en la que pronto se convirtió en una autoridad mundial. Realizó numerosas investigaciones acerca de la resonancia y la vibración del sonido, y describió un novedoso procedimiento, ideado por él, para medir las vibraciones acústicas. Los frutos de estos estudios y experimentos quedaron recogidos en los dos tomos de su obra The Theory of Sound (Teoría del sonido, 1877-78), tratado que, durante muchas décadas, constituyó una parte básica de la materia impartida en las aulas de Acústica de todas las Facultades del planeta. El resto de sus investigaciones hallaron divulgación en los seis volúmenes de Scientific Papers (Papeles científicos), que fueron viendo la luz entre 1889 y 1920.
De sus estudios acerca de las ondas electromagnéticas dedujo que su característica dispersión se debe al impacto entre estas ondas con partículas materiales de un diámetro inferior al 10% de su longitud. A consecuencia de este choque se produce también el fenómeno de dispersión de la luz en los fluidos -conocido como efecto Tyndall-, que, entre otras circunstancias, explica por qué vemos el cielo de un determinado color (o, por ejemplo, por qué resulta visible un rayo de sol en una habitación polvorienta).
El científico de Langford Grove describió también por vez primera un tipo de ondas que se propagan por la superficie terrestre cuando tiene lugar un movimiento sísmico (y que, en memoria suya, fueron bautizadas como ondas de Rayleigh).
En una fase intermedia de su trayectoria, Rayleigh se consagró a la divulgación científica, con artículos como el que, en 1869, explicaba al alcance de muchos los detalles de la teoría electromagnética de Maxwell. Fuero frecuentes por aquel tiempo sus colaboraciones con la Enciclopedia Británica, a la que enriqueció substancialmente en el campo de las Ciencias.
A partir de 1880, Lord Rayleigh abordó el estudio de los gases, con sorprendentes hallazgos que convulsionaron la Física y la Química de finales del siglo XIX. Descubrió que la densidad del nitrógeno existente en la atmósfera es levemente superior a la del nitrógeno que se consigue en un laboratorio por medio de procedimientos químicos (es decir, el obtenido a partir del nitrato amónico); y, analizando este fenómeno, dedujo en 1892 que en la atmósfera tenía que haber un elemento aún desconocido por el hombre, aunque enseguida detectado por él y por el químico Ramsay, quien también fue galardonado en 1904 con el premio Nobel (aunque en la modalidad de Química). Dicho elemento fue bautizado por ambos científicos con el nombre de argón, que en griego significa "inactivo", debido a que se trata de un gas noble que, en su condición de tal, no reacciona casi con otras substancias.
Entre otras valiosas aportaciones a la Historia de la Ciencia, Lord Rayleigh determinó las dimensiones de algunas moléculas por medio del estudio de capas delgadas monomoleculares; experimentó acerca de la capilaridad y del electromagnetismo, y sumó sus propias hipótesis a la teoría de la formación y estabilidad de las venas líquidas.

fuente: http://www.mcnbiografias.com/app-bio/do/show?key=rayleigh-john-william-strutt-baron-de

Gustav Kirchhoff(Königsberg, Rusia, 1824 - Berlín, 1887)

Físico alemán. Estrecho colaborador del químico Robert Bunsen, aplicó métodos de análisis espectrográfico (basados en el análisis de la radiación emitida por un cuerpo excitado energéticamente) para determinar la composición del Sol.
En 1845 enunció las denominadas leyes de Kirchhoff aplicables al cálculo de tensiones, intensidades y resistencias en el sí de una malla eléctrica, entendidas como una extensión de la ley de la conservación de la energía, basándose en la teoría del físico Georg Simon Ohm, según la cual la tensión que origina el paso de una corriente eléctrica es proporcional a la intensidad de la corriente.

Gustav Kirchhoff

En 1847 ejerció como Privatdozent (profesor no asalariado) en la Universidad de Berlín, y al cabo de tres años aceptó el puesto de profesor de física en la Universidad de Breslau. En 1854 fue nombrado profesor en la Universidad de Heidelberg, donde entabló amistad con Bunsen. Merced a la colaboración entre los dos científicos se desarrollaron las primeras técnicas de análisis espectrográfico, que condujeron al descubrimiento de dos nuevos elementos, el cesio (1860) y el rubidio (1861).
En su intento por determinar la composición del Sol, Kirchhoff averiguó que cuando la luz pasa a través de un gas, éste absorbe las longitudes de onda que emitiría en el caso de ser calentado previamente. Aplicó con éxito este principio para explicar a las numerosas líneas oscuras que aparecen en el espectro solar, conocidas como líneas de Fraunhofer. Este descubrimiento marcó el inicio de una nueva era en el ámbito de la astronomía.

En 1875 fue nombrado catedrático de física matemática en la Universidad de Berlín. Publicó diversas obras de contenido científico, entre las que cabe destacar Vorlesungen über mathematische Physik(1876-94) y Gessamelte Abhandlungen (1882; suplemento, 1891).

fuente: http://www.biografiasyvidas.com/biografia/k/kirchhoff.htm 

Curiosidades de la Vida de Albert Einstein

Todos le conocemos. Albert Einstein, físico de origen alemán considerado el científico más importante del siglo XX. Publicó la teoría de la relatividad especial, dedujo la ecuación de la física más conocida a nivel popular, la equivalencia masa-energía, E=mc²; presentó la teoría de la relatividad general en la que reformuló por completo el concepto de gravedad; obtuvo el Premio Nobel de Física por sus explicaciones sobre el efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la física teórica; considerado el «padre de la bomba atómica» aunque abogó en sus escritos por el pacifismo; y fue idolatrado por la prensa convirtiéndose en un icono popular de la ciencia mundialmente famoso, siendo proclamado como el personaje del siglo XX.





Todos le conocemos pero ¿conocemos detalles de su vida? Einstein fue un personaje en toda regla y su vida estuvo llena de anécdotas geniales que pasaron a la historia. En ellas demostraba su gran inteligencia e ingenioso.

De niño
Aún siendo un niño que no había emitido palabra alguna, estaba cenando con sus padres cuando probó la sopa y dijo: “La sopa está demasiado caliente”.
Los padres sorprendidos le preguntaron: “Si hablas tan bien… ¿por qué no lo hiciste antes?”. A lo que el genio respondió: “Porque antes todo había estado en órden”.


Mi chófer
Se cuenta que en los años 20 cuando Albert Einstein empezaba a ser conocido por su Teoría de la Relatividad, era con frecuencia solicitado por las universidades para dar conferencias. Dado que no le gustaba conducir y sin embargo el coche le resultaba muy cómodo para sus desplazamientos, contrató los servicios de un chófer.

Después de varios días de viaje, Einstein le comentó al chófer lo aburrido que era repetir lo mismo una y otra vez.

“Si quiere -le dijo el chofer- lo puedo sustituir por una noche. He oído su conferencia tantas veces que la puedo recitar palabra por palabra.” Einstein estuvo de acuerdo y antes de llegar al siguiente lugar, intercambiaron sus ropas y Einstein se puso al volante.

Llegaron a la sala donde se iba a celebrar la conferencia y como ninguno de los académicos presentes conocía a Einstein, no se descubrió la farsa. El chófer expuso la conferencia que había oído repetir tantas veces a Einstein.

Al final, un profesor en la audiencia le hizo una pregunta. El chófer no tenía ni idea de cuál podía ser la respuesta, sin embargo tuvo una chispa de inspiración y le contestó: “La pregunta que me hace es tan sencilla que dejaré que mi chófer, que se encuentra al final de la sala, se la responda”.

¿Cómo se fríe un huevo?
Un periodista le preguntó a Einstein”¿Me puede Ud. explicar la Ley de la Relatividad?” y Einstein le contestó “¿Me puede Ud. explicar cómo se fríe un huevo?”.

El periodista lo miró extrañado y le contesta “Pues, sí, sí que puedo”, a lo cual Einstein replicó “Bueno, pues hágalo, pero imaginando que yo no sé lo que es un huevo, ni una sartén, ni el aceite, ni el fuego”.


Idea ingeniosa
En una conferencia que Einstein dio en el Colegio de Francia, el escritor francés Paul Valery le preguntó: “Profesor Einstein, cuando tiene una idea original, ¿qué hace? ¿La anota en un cuaderno o en una hoja suelta?” A lo que Einstein respondió: “Cuando tengo una idea original no se me olvida*”.

Teorías falsas
Einstein tuvo tres nacionalidades: alemana, suiza y estadounidense. Al final de su vida, un periodista le preguntó qué posibles repercusiones habían tenido sobre su fama estos cambios. Einstein respondió: “Si mis teorías hubieran resultado falsas, los estadounidenses dirían que yo era un físico suizo; los suizos, que era un científico alemán; y los alemanes que era un astrónomo judío”.

Durante el nazismo Einstein, a causa de ser judío, debió de soportar una guerra en su contra urdida con el fin de desprestigiar sus investigaciones. Uno de estos intentos se dio cuando se compilaron las opiniones de 100 científicos que contradecían las de Einstein, editadas en un libro llamado “Cien autores en contra de Einstein”. A esto Einstein respondió: “¿Por qué cien?. Si estuviese errado haría falta solo uno”.


Sombrero
Dicen que la sencillez era su mejor característica, y quizás esta anécdota ayude a comprenderlo. Cierta vez en que se vio sorprendido por un chaparrón, Einstein se quito el sombrero y lo metió debajo de su abrigo. Alguien le preguntó que por qué había hecho aquello. Él respondió con lógica admirable que la lluvia le estropearía el sombrero pero no el pelo.

Violín
Otra curiosidad quizá desconocida es la afición que Einstein sentía por el violín. El físico no sólo se manejaba bien en el mundo de la ciencia, sino que también se movía con elegancia en el mundo de las artes. Era frecuente que en las reuniones de amigos, Einstein sacara su instrumento y deleitara a los asistentes con un pequeño concierto.

Sin embargo, no sabemos a ciencia cierta si Einstein tocaba bien o por el contrario desafinaba de vez en cuando. En una ocasión, un dibujante de viñetas que se encontraba presente mientras el físico daba un recital comenzó a reirse de su forma de tocar el violín.

Einstein se acercó y le contestó: “Está muy mal eso de reirse del trabajo de otros… yo nunca me rio con su trabajo”.

Calcetines y ropa interior
En la biografía de Einstein, Peter Michelmore refiere que “el dormitorio de Einstein parecía la celda de un monje. No había en él cuadros ni alfombras. Se afeitaba sin muchos miramientos, con jabón de fregar. En casa solía ir descalzo. Tan sólo cada dos o tres meses dejaba que Elsa (su esposa) le descargara un poco la pelambrera.

Pocas veces encontraba necesaria la ropa interior. También dejó de lado los pijamas y más tarde los calcetines.” “¿Para qué sirven?”, solía preguntar. “No producen más que agujeros.” Elsa llegó a perder la paciencia un día en que lo pilló cortando de codo abajo las mangas de una camisa nueva. Su explicación fue que los puños requieren botones o gemelos y es necesario lavarlos con frecuencia, total, una pérdida de tiempo. “Toda posesión”, decía Einstein, “es una piedra atada al tobillo.”


Marilyn Monroe
En una reunión social Marilyn Monroe se cruzó con Albert Einstein, ella le sugirió lo siguiente: “Qué dice profesor, deberíamos casarnos y tener un hijo juntos. ¿Se imagina un bebe con mi belleza y su inteligencia?”. Einstein muy seriamente le respondió: “Desafortunadamente temo que el experimento salga a la inversa y terminemos con un hijo con mi belleza y su inteligencia”.

Chaplin
Se cuenta que en una reunión social Einstein coincidió con el actor Charles Chaplin. En el transcurso de la conversación, Einstein le dijo a Chaplin: “Lo que he admirado siempre de usted es que su arte es universal; todo el mundo le comprende y le admira”. A lo que Chaplin respondió: “Lo suyo es mucho más digno de respeto: todo el mundo lo admira y prácticamente nadie lo comprende”.

Despistes
Siempre se habla de los monumentales despistes de los grandes genios. Einstein no era especialmente distraido, aunque si que se concentraba con facilidad, y esto le dio fama de ser algo despistado. Un día, en el tranvía, una niña se sento en el asiento a su lado. Albert Einstein le pregunto que cuantos años tenía y que como se llamaba. “me llamo Clara, papá”, respondio la niña..

El cerebro de Einstein
Einstein murió el 18 de abril 1955, en el Hospital de Princeton, Nueva Jersey (EE.UU). En cuestión de horas, la tranquila ciudad se convirtió en un hervidero de periodistas y luminarias científicas, y de gente que simplemente quería estar cerca del gran hombre por última vez, dice Michael Paterniti , un escritor que investigó los hechos de ese día. Fue como la muerte del profeta, dice Paterniti.

Las cosas se pusieron especialmente locas cuando Thomas Harvey, que realizó la autopsia de Einstein, durante el procedimiento, quitó el cerebro al cadáver para examinarlo, un procedimiento de rutina. Pero en lugar de colocar de nuevo el cerebro en el cráneo, Harvey lo puso en un frasco con formaldehído y luego se lo robaría, revela Paterniti, aunque prefiere llamarlo como una dudosa situación.

Harvey dijo más tarde que el hijo mayor de Einstein, Hans Albert, le había dado permiso para tener el cerebro. Pero la familia de Einstein lo negó. Perdió su trabajo y fue denunciado por muchos colegas. Sin embargo, siguió con el cerebro. Su justificación, dice Paterniti, que fue el sentido del deber con la ciencia.

Creía que su papel era preservar este cerebro y ponerlo en manos de algunos líderes neuroanatomistas, que podrían ser capaces de averiguar la clave de la genialidad de Einstein, relata.

Paterniti contactó a Harvey 40 años después, cuando el escritor empezó a interesarse por la historia del cerebro de Einstein. Por teléfono, los hombres tramaron un plan para devolver el cerebro a la nieta de Einstein, Evelyn, que vivía en Berkeley, California.

En ese momento, Harvey tenía 80 años y vivia cerca de Princeton. Paterniti lo buscó por su casa: fue a buscar sus maletas. Y en una bolsa tenía el recipiente (un tupper) en el que había escondido el cerebro.

En el camino, Harvey le contó a Paterniti cómo había tratado de cumplir con su obligación con la ciencia enviando periódicamente, por pedazos, el cerebro de Einstein a varios neurólogos.

Una científica que había pedido muestras fue Marian Diamond, de la Universidad de California, Berkeley. Quería piezas de cuatro áreas del cerebro de Einstein. Durante una conferencia de 1985, en Nueva York, describió lo que sucedió después de que ella preguntó a Harvey por las muestras: Harvey estuvo de acuerdo en enviarlas, dijo, pero los meses pasaron y nada sucedió. Luego, tres años más tarde, los trozos de tejido cerebral llegaron por correo en un frasco de mayonesa.

Adivinanza
Einstein formuló una adivinanza muy famosa y predijo que el 98% de la poblacion mundial no la podría resolver. ¿Serás capaz de hacerlo?

“Existen 5 casas de diferentes colores. En cada una de las casas vive una persona con diferente nacionalidad. Los 5 dueños beben una determinada bebida, fuman una determinada marca de cigarrillos y tienen una determinada mascota. Ningun dueño tiene la misma mascota, fuma la misma marca de cigarrillos o bebe la misma bebida. La pregunta es… ¿quien tiene el pez?”

Claves para acertarlo:
El britanico vive en la casa roja
El sueco tiene como mascota un perro
El danes toma te
La casa verde esta a la izquierda de la casa blanca
El dueño de la casa verde toma cafe
La persona que fuma Pall Mall tiene un pajaro
El dueño de la casa amarilla fuma Dunhill
El que vive en la casa del centro toma leche
El noruego vive en la primera casa
La persona que fuma Blends vive junto a la que tiene un gato
La persona que tiene un caballo vive junto a la que fuma Dunhill
El que fuma Bluemaster bebe cerveza
El aleman fuma Prince
El noruego vive junto a la casa azul
El que fuma Blends tiene un vecino que toma agua

¿Habéis conseguido resolverla? La solución es la siguiente:

1 Casa Noruego: amarilla, agua, Dunhill, gato.
2 Casa Danés: azul, té,blends, caballo.
3 Casa Británico: roja, leche, Pall Mall, pájaros.
4 Casa Alemán: verde, café, Prince, PEZ.
5 Casa Sueco: blanca, cerveza, Bluemaster, perro

Citas

“Todos somos muy ignorantes. Lo que ocurre es que no todos ignoramos las mismas cosas”.

“Hay dos cosas infinitas: el Universo y la estupidez humana. Y del Universo no estoy seguro”.

“Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo”.

“La vida es muy peligrosa. No por las personas que hacen el mal, sino por las que se sientan a ver lo que pasa”.

“En los momentos de crisis, sólo la imaginación es más importante que el conocimiento”.

fuente: http://www.pisitoenmadrid.com/blog/2011/05/curiosidades-y-anecdotas-sobre-albert-einstein/

Explicación sencilla de la teoría de la relatividad

Explicación sencilla de la teoría de la relatividad.

1 Introducción 

A partir de tratar de explicar a personas que se interesaban, algunos conceptos de la teoría especial de la relatividad, sea la constancia de la velocidad de la luz, el significado del paso del tiempo, la relación entre los diferentes sistemas de referencia; me di cuenta que mis explicaciones no eran satisfactorias. Pienso que cuando uno no puede explicar algo es quizás porque algo de lo que intenta explicar no lo entiende. Así con el mismo método que encare la lectura y la escritura de temas 
relacionados con la mecánica cuántica, me propongo ahora hacer lo mismo con la relatividad. 
Lo primero que surge de algunas lecturas es que las teorías de la relatividad desarrolladas por Einstein, al igual que en el caso de la física cuántica, no son teorías que se vinculen con nuestro sentido común desarrollado a partir de las experiencias cotidianas. Esto sigue para mí siendo tan sorprendente como es el caso de la física cuántica , mi pregunta es ¿cómo una persona puede pensar y desarrollar una teoría a partir de supuestos que en una primera instancia suenan ridículos, o contrarios a lo que llamamos razonable? No tengo respuesta a esta pregunta pero sí una conclusión: hay que tomar caminos que no parecen razonables con confianza, si finalmente conducen a algo ese algo será extraordinario porque estaba oculto a los ojos de muchos y solo se revela por primera vez a aquellos que seguramente se encontraron con una felicidad suprema al ver que lo ridículo era cierto. Si no conducen a nada, el solo esfuerzo de transitarlos templa el espíritu para emprendimientos mayores, es en definitiva una escuela de formación del alma. 

Vayamos ahora sí al tema. La teoría de la relatividad que se asigna a Albert Einstein, esta vinculada con los temas de la bomba atómica, la energía nuclear y con la idea de que no hay absolutos, sino todo es relativo. Digamos que lo referente a la energía nuclear es ante todo un subproducto de los trabajos de Einstein. A diferencia de muchas teorías científicas, la relatividad es una teoría que surge a través del método científico denominado deductivo en lugar del inductivo. Esto significa que Einstein inicia su planteo con algún postulado acerca de la naturaleza sin recurrir a experiencias observables es decir sin comprobación posible de lo que postula como verdadero; vale una digresión aclaratoria: el porque o de donde saca los postulados iniciales, mucho tienen que ver con lo que pasaba en el mundo científico en su momento; es decir Einstein no saca postulados de la galera. A partir de allí, deduce las consecuencias que se producirían si dichos postulados son correctos. Estas consecuencias se utilizan luego para predecir comportamientos de la naturaleza, y si los mismos se confirman correctos, entonces se acepta a la teoría como valida, independientemente que el o los postulados iniciales suenen extraños o contradictorios o no intuitivos, difíciles de entender en su significado. 

 

Entre las consecuencias que suenan como esotéricas, encontramos la equivalencia de masa y energía: la masa seria algo así como energía congelada. La relación entre ambas esta dada por un factor tan grande que es la base de los desarrollos en energía nuclear y lamentablemente también guerra nuclear. 

a) El paso del tiempo 

 

Nuestra intuición nos dice que el tiempo es absoluto, un segundo es lo mismo para mi sentado en la computadora que para la persona que esta en un auto viajando a 120 km/hr. Por esa razón es que podemos usar relojes que miden el paso del tiempo y combinar encontrarnos en un lugar a una hora determinada. La primera ridiculez que surge como consecuencia de los postulados de Einstein allá por 1905, es que el tiempo no es absoluto, sino que el paso del mismo depende del estado de movimiento del reloj con el cual se mide. Un segundo medido en un reloj por cierto observador, corresponde a menos de un segundo transcurrido en un vehículo que se mueve respecto de dicho observador que mide. Esto quiere decir que el tiempo es relativo al observador que lo mide. 

¿Por qué Einstein propuso cosas que conducen a conclusiones que suenan ridículas? 
La relatividad del tiempo no es parte de nuestras experiencias personales en el mundo, por el contrario viola dichas experiencias. Los efectos de la relatividad del tiempo son muy pequeños, imperceptibles a las velocidades bajas que estamos acostumbrados en el mundo cotidiano. La relatividad es una propiedad de la naturaleza no intuitiva. Toda la física que se inicia en el siglo XX esta en desacuerdo con el sentido común. 
Tampoco es posible hacer aproximaciones a la teoría de la relatividad especial a través de experimentos o deducciones matemáticas. 
Lo que Einstein intento hacer es poder dar explicaciones que hasta ese momento no existían de fenómenos estudiados a lo largo del siglo XIX, algo así como una nueva interpretación. 

2. Las dos teorías de la relatividad. 

 

Einstein desarrollo dos teorías de la relatividad: 

1. La teoría especial de la relatividad en 1905, que se ocupa de la forma en la cual el espacio y el tiempo se manifiestan a diferentes observadores, que se mueven a velocidades relativas constantes entre ellos. Cuando en física hablamos de observadores, nos referimos a personas que pueden hacer mediciones de espacio con una regla, o del paso del tiempo con un reloj. Es decir esta teoría es una teoría del espacio - tiempo 
2. La teoría general de la relatividad en 1915, es una teoría que estudia las causas de la gravedad, de la atracción existente entre dos cuerpos. Pensemos por un momento lo extraño que resulta afirmar que dos cuerpos muy masivos (Ej. La tierra y la luna), ejercen entre sí una fuerza de atracción a pesar de estar separados por una gran distancia y no estar unidos por nada material. La acción a distancia sin una conexión concreta, es algo extraño, aunque al estar acostumbrados a percibirla, no nos asombra. Newton había determinado cual era la ecuación matemática que expresa la ley física de atracción entre los cuerpos, pero nunca explico el porque de la acción a distancia que ejercen los cuerpos entre si. Esta teoría de Einstein brinda de alguna manera ese por que. 

3. La teoría de la relatividad especial 

 

Ahora nos concentraremos en la primera de las teorías de la relatividad, es decir la especial. 
En primer lugar tenemos que saber que la idea fundamental de esta teoría es la no existencia de la condición de movimiento o reposo absoluto. Solo existe el movimiento relativo entre cuerpos y el estado de reposo de un cuerpo será relativo a otro cuerpo. Este es el motivo por el cual la teoría adopta el nombre de Relatividad. 

 

¿Qué significa la condición de movimiento absoluto? seria aquel que puede determinarse y medirse sin ninguna referencia localizada fuera del objeto en movimiento. No existen marcas fijas en el espacio contra las cuales pudieran observarse los estados de movimiento de los cuerpos. Pensemos ¿como nos damos cuenta nosotros viajando en un auto a velocidad constante, es decir sin acelerar ni frenar, que estamos en movimiento? . Alguna vez podremos haber tenido la experiencia de estar en un vagón de tren detenido en el anden, y de repente si vemos otro tren en el anden contiguo que se mueve en dirección contraria al nuestro, nos da la sensación que somos nosotros los que nos movemos. ¿Por qué? Porque simplemente es cierto, nos movemos relativamente al otro tren, lo cual no indica que nos estemos moviendo respecto del anden donde estamos estacionados. 

 

La condición de movimiento esta íntimamente conectada con el tiempo. Es así que otra idea fundamental de esta teoría de Einstein será que el tiempo absoluto no existe. 
Ya dijimos que la velocidad a la que escuchamos el tic-tac de dos relojes, depende de la velocidad relativa entre ellos. Se comprueba que si sincronizamos dos relojes , y uno queda en tierra mientras que el otro viaja al espacio y vuelve, al llegar, la lectura en este ultimo mostrara que el tiempo transcurrido es menor que la lectura en el reloj de tierra. No solamente esto sino que si hubo una persona viajando, esta habrá envejecido menos que la que quedo en tierra. Claro como antes dijimos, las diferencias son imperceptibles a los sentidos, aunque no en la medición de los relojes que puede hacerse tan precisa como sea necesario. Veremos esto con mas detalle mas adelante. 

 

Un detalle acerca de la personalidad de Einstein. El siempre desconfió de ciertos conceptos establecidos no por la razón sino por una autoridad suprema. Esta actitud le permitió dar un gran salto, animándose a proponer lo que otros no se animaban o simplemente no se cuestionaban para no ser tildados de tontos. 
Es así que lo que Einstein trataba de hacer cuando propuso su teoría especial de la relatividad, era encontrar el sentido a un conjunto de propiedades de la naturaleza observadas durante un largo periodo de tiempo. ¿Cuáles eran estas? 

a) La relatividad de la mecánica 

 

La rama de la física que estudia como las masas responden a las fuerzas que actuan sobre ellas y a su movimiento, se denomina mecánica. Newton desarrollo en el siglo XVII esta rama de la física a partir de contribuciones hechas anteriormente por Galileo. Las leyes de la mecánica, tienen implícito un principio de relatividad. Este dice que no existe ningún experimento mecánico que pueda revelar el estado de movimiento de un observador. Este solo puede medir su movimiento relativo a otro observador u otro objeto. No puede decir que se mueve a tal o cual velocidad en términos absolutos. Einstein extendió este principio de relatividad de la mecánica a toda la física cuando dijo que ningún experimento, no solo mecánico puede determinar un estado de movimiento absoluto. Su gran salto fue afirmar, el movimiento absoluto no existe. 

b) La relatividad de la electricidad y el magnetismo. 

 

La electricidad es un fenómeno de la naturaleza asociado con pedazos de materia cargadas positiva o negativamente. Este fenómeno se manifiesta porque entre dichos pedazos de materia cargada se ejerce una fuerza de atracción o repulsión. Cuando las cargas están en reposo hablamos de electricidad estática, mientras que si están en movimiento las denominamos corriente eléctrica. Al frotar un vidrio con un trapo y luego acercarlo a un papel tendremos un ejemplo de electricidad estática, mientras que del enchufe de la pared lo que obtenemos es una corriente eléctrica que esta producida por cargas en movimiento. 

 

El magnetismo por otro lado, es una propiedad que tienen algunas substancias (especialmente el hierro), que se manifiesta también por una fuerza de atracción o repulsión, sobre substancias similares. La experiencia común que tenemos de este fenómeno es la observada con los imanes, los cuales interpretamos están rodeados de energía magnética que produce estas atracciones y repulsiones. Esta energía magnética es lo que se denomina el campo magnético del imán. 
Al comienzo del siglo XIX, los científicos descubrieron que estas fuerzas estaban relacionadas de la siguiente manera: una corriente eléctrica en una cable produce a su alrededor un campo magnético, y viceversa un imán que se mueve en el interior de un cable enrollado (bobina) genera en el mismo una corriente eléctrica. Es decir, cargas eléctricas en movimiento generan magnetismo, mientras que imanes en movimiento generan corriente eléctrica. 

 

A partir de que se conoció esta inter-relación, comenzó a denominarse a estos fenómenos electromagnéticos. 
Lo que observaron los científicos de esta época, era que existía un principio de relatividad en el electromagnetismo, ya que los movimientos, sea de las cargas como de los imanes, para que produjeran campos magnéticos o eléctricos, eran movimientos relativos entre las partes con las que se hacia el experimento. 

Esto se puede apreciar bien en el caso del imán que se mueve en el interior de una bobina. Es exactamente lo mismo dado que produce el mismo resultado que el imán se mueve en una dirección mientras la bobina esta quieta, como que la bobina se mueva en la dirección contraria mientras el imán esta quieto. Siempre que las velocidades relativas en ambos casos sean iguales, la corriente eléctrica que se genera será de la misma intensidad. 
Luego vemos que haciendo este experimento solo podemos comprobar el estado de movimiento relativo entre la bobina y el imán, pero no sabemos cual de los dos es el que en realidad se esta moviendo. 
Sin embargo no todo el electromagnetismo se ajustaba al principio de relatividad como veremos luego. 

c) El descubrimiento de la luz como fenómeno electromagnético. 

 

Maxwell en 1865, demostró matemáticamente que los imanes y las corrientes eléctricas podían producir ondas viajeras de energía eléctrica y magnética. Ondas que se movían en el espacio por sus propios medios, sin que los imanes o los cables intervinieran en este viaje. Una onda electromagnética como toda onda, transmite energía que se manifiesta como fuerzas eléctricas y magnéticas que se mueven a través del espacio. Estas ondas son invisibles, solo podemos apreciar sus consecuencias. Son campos eléctricos y magnéticos que se trasladan en la dirección del movimiento perpendicular a esta (la dirección) y perpendicularmente entre ellos. Es decir si graficamos tres ejes coordenados X, Y y Z, si la onda electromagnética se traslada en la dirección de Z, los campos eléctricos y magnéticos lo harán en la dirección de X e Y, o alternativamente de Y y X. Maxwell calculo matemáticamente la velocidad de traslación de estas ondas electromagnéticas y encontró que la misma era igual a la velocidad de la luz cuya magnitud ya había sido calculada en el pasado. A raíz de este descubrimiento, Maxwell propuso que la luz era una onda viajera de energía electromagnética, que viaja a través del espacio vacío a una velocidad finita cercana a los 300.000 km/seg. 

Veamos mas en detalle el razonamiento de Maxwell: 

* Una carga eléctrica tiene asociada a ella un campo eléctrico E. Su existencia sirve para indicar que toda carga eléctrica colocada en la influencia de dicho campo, experimentara sobre ella una fuerza de determinada magnitud y en determinada dirección. 
* Si una carga eléctrica se mueve (esto es lo que conocemos como corriente eléctrica), se genera un campo magnético B, cuyo significado es la indicación de que toda carga en movimiento colocada en la influencia de dicho campo magnético experimentara una fuerza cuya magnitud y dirección diferirán de la que experimentaba por la acción del campo eléctrico. 
* Dado que lo que realmente cuenta en materia de movimiento, son los movimientos relativos de las cargas respecto a los campos, podemos deducir que tendremos el mismo efecto anterior si sobre una carga en reposo actúa un campo magnético variable. 
* Ahora bien si sobre una carga en reposo detectamos una fuerza, significa que la misma esta dentro de la influencia de un campo eléctrico. 
* Por esto Maxwell concluye que un campo magnético variable, crea un campo eléctrico. 
* La reciproca también se comprueba y así Maxwell también establece que un campo eléctrico variable produce un campo magnético. 
* Si el campo magnético B varia en forma constante, el campo eléctrico E generado será también constante, y viceversa campos magnéticos que varían en forma no constante, generan campos eléctricos también no constantes. 
* Así nos encontramos con una suma de efectos, campos magnéticos variables generan campos eléctricos variables, que a su vez generan mas campos magnéticos variables que a su vez generan campos eléctricos variables, y así siguiendo. 
* Maxwell demostró que estos campos eléctricos y magnéticos variables que se recrean constantemente uno al otro, se propagan en el espacio a una velocidad definida y calculada c, que resulta igual a la velocidad de la luz. 

d) El experimento de Michelson y Morley. 

 

Estos científicos en el año 1881 realizaron un experimento para intentar encontrar un estado de reposo absoluto, basándose en que la luz es una onda con velocidad definida. Vemos como el tema de la época era poder encontrar un sistema de referencia absoluto, porque todos los desarrollos de Newton requerían de este concepto. A pesar de lo que hasta ahora se había concluido, los científicos no se convencían de la no existencia de estados absolutos de movimiento o reposo. El descubrimiento de que la luz era una onda electromagnética, hacia pensar que debía existir un medio a través del cual la onda pueda viajar. Esto surgía como analogía de otras ondas, el sonido requiere el aire para trasladarse, las ondas acuáticas el agua. Por definición, para que haya onda debía haber un medio material donde propagarse. Como la luz se mueve por todo el universo-así es que vemos las estrellas- este medio debía ser tal que estuviera en todos lados. Podía entonces utilizarse el mismo como referencia de movimientos absolutos. A este medio se lo conocía como éter. Para ver como calcular movimientos absolutos a partir de los movimientos relativos, veamos una analogía: Supongamos que estamos en un bote en el medio del agua. Si quisiéramos saber a que velocidad se mueve el bote respecto del medio, deberíamos en primer lugar generar ondas en el agua. Las mismas se alejaran de nosotros a una cierta velocidad que podemos calcular contando las crestas por unidad de tiempo transcurrido. Esta velocidad variara según sea que el bote este en reposo o en movimiento, y en que dirección, dado que la velocidad con que se alejan las ondas será mayor en la dirección opuesta al movimiento y menor en la dirección del movimiento. Si llamamos U a la velocidad de las ondas, y V a la velocidad del bote respecto al agua, la cual no conocemos, una vez que determinamos la dirección del movimiento del bote que es aquella donde la velocidad medida de las ondas será menor; sabemos que la velocidad que medimos será U+V para las ondas que se alejan de nosotros hacia atrás de la dirección de movimiento del bote y U-V la de sentido contrario. Es decir que si hacemos la siguiente operación podremos obtener la velocidad del bote respecto al agua V: 
(U+V)-(U-V)=2V 

De la resta de ambas dividido 2 obtendremos la velocidad V del bote respecto del medio agua. 
Michelson y Morley intentaron medir la velocidad de la tierra respecto al éter con un sistema similar. La analogía es que la tierra es el bote, el éter es el agua, y las olitas son reemplazadas por la luz. Lo que hicieron fue medir la velocidad de dos rayos de luz perpendiculares, uno que viajaba en la dirección de la rotación de la tierra alrededor del sol, y otro perpendicular a este. El experimento partía de un mismo haz de luz que se separaba en direcciones perpendiculares hacia sendos espejos situados a la misma distancia del lugar de separación. En estos espejos se reflejaban volviendo a juntarse nuevamente. Su razonamiento era que el rayo que se mueve en la dirección del movimiento de la tierra, como en el caso del bote en el agua, tendrá al encontrarse con el otro rayo, una velocidad relativa diferente, dado que el espejo en el caso del rayo perpendicular al movimiento de la tierra, siempre mantiene la misma distancia de recorrido. Al tener velocidades relativas diferentes se produciría un desfasaje en los rayos que se manifestaría mediante un fenómeno de interferencia. Este desfase, conociendo el valor de la velocidad de la luz permitiría calcular cuanto había recorrido la tierra respecto al éter y por ende su velocidad. Para su sorpresa, no encontraron nunca diferencias en la velocidad de la luz, es decir nunca se produjo una interferencia, sin importar en que dirección respecto al movimiento de la tierra la midieran. 

Las dudas de los científicos fueron aclaradas por Einstein quien dijo una verdad de perogrullo, pero que nadie se animaba a decir. Einstein dijo que esta velocidad no se podía determinar porque el tal "viento de éter" no existe y que las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio para trasladarse, sino que lo pueden hacer en el vacío, hasta aquí dijo lo que se observaba. Pero también dijo algo mas extraño, que la velocidad de la luz es invariante, y que la misma no esta afectada por la velocidad del observador que la mide o de la fuente que la emite, esto daba por tierra a un concepto muy arraigado en nuestro sentido común que es el de la composición de velocidades relativas. 

e) Transformadas galileanas y transformadas de Lorentz 

 

El titulo suena complejo pero es importante entrar en este tema para entender mejor el razonamiento de Einstein. Algunas ideas que aquí expondré serán repetidas pero sirve para aclarar mas el estado de la situación de la ciencia en el momento que Einstein saca sus postulados. 
Se llaman transformadas galileanas, a un conjunto de ecuaciones que conectan sistemas de referencia en movimiento relativo uniforme, a estos sistemas de referencia se los denomina inerciales por estar en estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme entre si. Pensemos en un sistema S fijo y un sistema S’ que se mueve a la velocidad V respecto de S en la dirección del eje x. 

Un punto P al que denominamos un evento, se identifica por medio de tres valores (coordenadas) que lo ubican en el espacio y un valor (coordenada) que lo ubica en el tiempo cuando el evento sucedió. Estos valores de las coordenadas son conocidos como: x, y, z, t en el sistema S. También, debe haber valores equivalentes en el otro sistema S’ que se mueve respecto a S, los cuales estarán relacionadas con las del sistema S. Las ecuaciones que relacionan cada una de estas coordenadas son las que ahora llamamos transformadas galileanas; y son las siguientes: 
x’ = x-V.t 
y’= y 
z’= z 
t’=t 

Desde la época de Galilelo, existía un principio conocido como principio de relatividad, que dice que las leyes de la naturaleza tienen la misma forma matemática en todos los sistemas de referencia inerciales. 

Las ecuaciones que se utilizaban para expresar o mejor transformar las leyes de la mecánica entre los diferentes sistemas inerciales, eran las transformadas galileanas que mostramos antes. 

Cuando Maxwell desarrollo las leyes del electromagnetismo, surgió un conflicto entre las soluciones matemáticas de las ecuaciones de Maxwell y las transformadas galileanas . Las soluciones matemáticas de las ecuaciones de Maxwell daban origen a ondas que viajan en el espacio vacío a la velocidad de la luz, que como ya dijimos a esta altura se había calculado su valor con precisión. Esto es lo que le hizo decir a Maxwell que la luz era una onda electromagnética. Esta velocidad que surgía a partir de la resolución de las ecuaciones era para cualquier sistema de referencia, es decir era un invariante. 

 

El problema que mencionamos surge porque ahora parecía que en el electromagnetismo las transformadas galileanas no eran validas, dado que en el sistema de referencia S’ relacionado con el sistema S a través de las transformadas galileanas, la velocidad de la onda en su componente x, debía resultar ser U’x=c-V, donde c es la velocidad de la onda y V recordemos que es la velocidad de S’ respecto a S. 
Sin embargo la resolución matemática de las ecuaciones de Maxwell como dijimos daba que U’x= c. 
Lo primero que se dijo para encontrar una salida a este conflicto, fue considerar que las ondas de luz se propagaban respecto a un medio denominado éter; de esta manera se decía que las ecuaciones de Maxwell eran validas solamente en el sistema de referencia en reposo absoluto del éter. Para otros sistemas que se movieran respecto del éter la velocidad de la luz cambiaria de acuerdo a lo que expresan las transformadas galileanas. 
Entonces si existía un sistema de reposo absoluto dado por el éter, fue cuando Michelson y Morley intentaron hacer su experimento para determinar la velocidad de la tierra respecto al éter y concluyeron que la luz siempre se mueve a la misma velocidad independiente del sistema de referencia en el cual se la mida. 
Este dato acerca de la velocidad de la luz constante, es lo que a Einstein le hace repensar el concepto que tenemos del espacio y del tiempo. 

Las transformadas galileanas son incorrectas pero dan un resultado correcto cuando hablamos de velocidades dentro de nuestras experiencias cotidianas. Solo a altas velocidades cercanas a la de la luz parecería ser que dichas transformaciones no son correctas y que se debían encontrar otras. 
Estas transformaciones existen y son las denominadas transformadas de Lorentz. 

f) Deducción de las transformadas de Lorentz 

 

La deducción de estas la podemos hacer teniendo en cuenta dos cosas, por un lado deben ser tales que a velocidades bajas estas ecuaciones se deben convertir en transformadas galileanas, ya que sabemos que en estos rangos de velocidades bajas, estas son validas. Por otro lado debemos incorporarles el dato que la velocidad de la luz es constante en los diferentes sistemas de referencia. 

Veamos entonces la deducción: 
Decimos primero que x’= g (x-Vt) (1) Sabemos que para g = 1 la ecuación (1) se convertirá en la transformada galileana. 
Ahora bien si nos situamos en el sistema S’ como si fuera el fijo, el sistema S se moverá hacia el lado del eje x negativo a una velocidad V. Esto es fácil de interpretar tal como vimos en el ejemplo de los dos trenes en movimiento en el anden. Podemos escribir la ecuación que conecta ambos sistemas igual que en primer caso obteniendo que: 
x= g (x’+Vt’) (2) 
Esto lo hacemos para poder obtener de (1) y (2) la relación de t con t’, porque ahora sabemos que esta será diferente a la de la transformada galileana donde t=t’ 
x’=g (x-Vt) 
x= g (x’+Vt’) 
De este sistema surge que: 
t’= g [t-(g 2-1).x/g 2.V] (3) 
Todavía no sabemos cuanto vale g , solo que si es igual a 1 siguen valiendo las transformadas galileanas. 
Aquí entra el segundo aspecto del razonamiento, que es incorporar la constancia de la velocidad de la luz para ambos sistemas S y S’. 
Supongamos un instante inicial t=t’=0 donde iniciamos las mediciones en nuestros dos sistemas S y S’. Es como si ambos estuvieran acoplados en dicho momento inicial t=t’=0, a partir del cual S’ se empezara a mover respecto a S a una velocidad V en la dirección del eje horizontal x. En realidad debemos pensar que S’ ya se esta moviendo, y que a partir del momento de coincidencia de los orígenes O y O’, es cuando empezamos a realizar las mediciones. Esto es así porque si S’ estuviera quieto y empezara a moverse, tendría una aceleración, por ende el sistema dejaría de ser inercial y las conclusiones no serian validas. En ese instante inicial, cuando O=O’, sale un rayo de luz que recorre una distancia hasta un detector, dicha distancia es x en el sistema S y x’ en el sistema S’. Como dijimos que la velocidad de la luz c es constante en cualquier sistema, tendremos que 
x= c.t 
x’= c.t’ 

Reemplazando estos valores de x y x’ en las ecuaciones (1) y (3) tenemos: 
En (1) ct’=g (ct-Vt) è ct’= g t(c-V) llamamos a esta (A) 
En (3) t’=g [t-(g 2-1)ct/g 2..V] è t’= g t[1-(g 2-1).c/g 2.V] llamamos a esta (B) 
Dividiendo (A)/(B) y desarrollando algebraicamente (es sencillo y da) llegamos a: 
g 2=1/(1-V2/c2) 
Si ahora reemplazamos este valor de g en las ecuaciones (1) y (3) obtendremos las denominadas transformadas de Lorentz que cumplen con los dos requisitos a saber: 

* Para velocidades V muy bajas respecto a la velocidad de la luz se convierten en las transformadas galileanas 
* Respetan el postulado de la constancia de la velocidad de la luz en ambos sistemas de referencia S y S’. 

g) Transformadas de Lorentz 
x’=(x-V.t)/(1-V2/c2)1/2 
y’=y 
z’=z 
t’=(t-V.x/c2)/(1-V2/c2)1/2 

Podemos ahora si volver a los postulados de Einstein y ver cuales son las consecuencias extrañas o contrarias al sentido común que surgen de los mismos. Aplicando las transformadas de Lorentz podremos ver como se producen dichas consecuencias. 

h) Los postulados de Einstein 
Recordemos ante todo haber dicho que un postulado es algo que no se explica o demuestra sino que por el contrario se establece y a partir del mismo se deducen las consecuencias de los mismos. Si estas pueden comprobarse experimentalmente entonces los postulados serán validos para la teoría así desarrollada. 

* 1er Postulado de Einstein: Es el que ya existía conocido como el principio de la relatividad. Todos los observadores en movimiento constante entre ellos son completamente equivalentes. Todas las leyes físicas de la naturaleza son las mismas en todos los marcos (sistemas) de referencia inerciales donde se las mida.. No hay manera de conocer el estado de movimiento de un observador a partir de ningún experimento físico que sea realizado por dicho observador dentro de su sistema de referencia, (si jugamos un partido de fútbol en un barco o en un avión en movimiento uniforme (no acelerado) es igual que si lo jugáramos en la tierra, los jugadores no patean mas fuerte en la dirección del movimiento. 
* 2do Postulado de Einstein. La luz siempre se propaga en el espacio vacío con una velocidad definida c, la cual es independiente del estado de movimiento del cuerpo que emite esa luz. 

Este 2do postulado surge del primero por lo siguiente. Hasta el momento todos los experimentos realizados mostraban que no era posible determinar una velocidad absoluta. Si supusiéramos en contra del segundo postulado que diferentes observadores con diferentes velocidades relativas, pudieran medir diferentes velocidades relativas de la luz, entonces podrían haber determinado su propia velocidad a través del éter (velocidad absoluta), pero esto estaría violando el primer postulado de Einstein. 

 

El razonamiento es algo confuso, pero el salto cualitativo de Einstein parece ser que dice que si todos los experimentos mecánicos y electromagnéticos realizados demuestran que no hay movimientos absolutos, entonces esto debe tomarse como verdadero y asumirlo como un postulado, el cual debe cumplirse siempre. 
Einstein llamo a estas conjeturas postulados porque reconocía que no eran requeridos por la lógica de las evidencias experimentales, sino solo motivadas por ellas. Algo así como que Einstein exclamara: "... y si da así, será así..." 

4. Consecuencias de la aplicación de los postulados de Einstein 

a) En el significado del electromagnetismo 
Una de las ecuaciones de Maxwell habla de que una carga en reposo genera un campo eléctrico (Ley de Columb). ¿Reposo respecto a que?. 
Otra de las ecuaciones de Maxwell habla de una corriente eléctrica que son cargas en movimiento, generan un campo magnético (Ley de Ampere). ¿Movimiento respecto a que? 
Desde la relatividad podemos decir que si un observador se considera en reposo medirá un campo eléctrico generado por la carga en su mismo sistema de referencia, mientras que otro observador que esta en un sistema en movimiento respecto al primero (digamos en un tren) y hace la medición, medirá un campo magnético, porque respecto a su sistema de referencia, la carga se esta moviendo. Es decir ambas leyes, la de Columb y la de Ampere son manifestaciones del mismo fenómeno, pero medidos por observadores en diferentes sistemas de referencia, ambos en movimiento relativo entre ellos. 

Es decir Einstein fue un paso mas allá que Maxwell al decir no solo que los campos eléctricos y magnéticos son manifestaciones de un único campo denominado electromagnético, sino que también dice que estas manifestaciones no son manifestaciones diferentes, sino la misma pero que dependen del sistema de referencia dentro del cual se las observe. 

b) En el significado de los conceptos espacio y tiempo. 

 

La constancia de la velocidad de la luz requiere que las nociones de espacio y tiempo cambien. Ya no pueden pensarse como cosas separadas, diferentes y absolutas. Estos conceptos dependen no de si mismos sino del sistema de referencia en el cual esta el observador que realiza la medición. Este cambio es mas fácil de visualizar a partir de las transformadas de Lorentz que son las ecuaciones que conectan o relacionan las coordenadas de un evento que sucede en el espacio y en el tiempo observado o medido en dos sistemas de referencia inerciales S y S’. 
Recordemos que 
x’ = (x-Vt)/[1-(V/c)2]1/2 
t’= (t-Vx/c2)/[1-(V/c)2]1/2 

Vemos como el tiempo t’ asignado a la ocurrencia de un evento por el observador O’ depende no solo del tiempo t, sino también de la coordenada espacial x asignada a dicho suceso por el observador O. así no podemos mantener una distinción definida entre el espacio y el tiempo como conceptos separados. 

En lugar de localizar a un evento con 3 coordenadas espaciales y un tiempo separado de las mismas, tenemos que pensar en cuatro coordenadas similares en el espacio-tiempo que están mezcladas como vemos en las transformadas de Lorentz. Matemáticamente el tiempo es como una cuarta dimensión espacial. 

b1) Simultaneidad 

Dos eventos son simultáneos para el observador O si se producen en el mismo momento es decir, t2-t1=0, donde t2 es el momento de ocurrencia del evento 2 y t1 el de ocurrencia del evento 1. Si ambos sucesos ocurren en diferentes lugares del espacio, es decir x2-x1≠0, ¿cuál será la percepción de simultaneidad de los mismos eventos pero para un observador O’? 

Aplicando Lorentz para el tiempo 
Δt’ = (Δt-V.Δx/c2)/[1-(V/c)2]1/2 
Δt = 0 
Δt’ = (-V.Δx/c2)/[1-(V/c)2]1/2 

Es decir Δt’ ≠ 0, lo cual significa que lo que es simultaneo para el observador O, no lo es para el O’ dado que no existe simultaneidad en el espacio es decir los eventos no ocurren en el mismo lugar. 
Esto tendra consecuencias cuando comparemos intervalos de tiempo y longitudes que se miden en diferentes sistemas de referencia. 

b2) La dilatación del tiempo 

 

Imaginemos un reloj de luz, en el cual el paso del tiempo se mide por los tics hechos por un detector cuando un rayo de luz hace un recorrido de ida y vuelta desde una fuente emisora hasta el detector ubicado en el mismo lugar, reflejándose a mitad de camino en un espejo (A una distancia L desde donde esta la fuente y el detector). Imaginemos también que dicho sistema o reloj de luz esta montado en un tren que se mueve en dirección perpendicular al camino que recorre la luz a una velocidad v. Hay un observador en tierra O y uno en el tren O’. 
O’ que esta en movimiento con el reloj de luz, dice que t’1 es el momento en que dispara el rayo, mientras t’2 es el momento en que el detector hace tic marcando la llegada del rayo. así decimos que los eventos son la salida del rayo de luz de la fuente y la llegada del rayo de luz al detector. 
Los mismos eventos para O que esta en tierra, ocurrirán en los instantes t2 y t1.así tendremos un Δt’ y un Δt. 
ΏEn que lugar del espacio ocurren estos eventos?. Para el caso de O’ en el mismo lugar dado que el rayo para el sale del mismo lugar a donde llega. Mientras que para O la salida y llegada del rayo se producen en lugares diferentes dado que el vio moverse al reloj, de allí que la posición del detector cuando el rayo le llega esta a un distancia del lugar adonde salió el rayo que es Δx= v∆t, dado que el reloj se mueve en el tren a velocidad v respecto de O. 

Si reemplazamos estos valores en la transformada de Lorentz que relaciona los intervalos de tiempo tendremos luego de resolver algebraicamente que: 
∆t’= ∆t.[1-(v/c)2]1/2. (1) 
El factor que multiplica a ∆t esta en el rango [0,1] según sea el valor de v, o sea que el intervalo entre dos eventos será menor para el observador en movimiento O’ que el que mida el observador en reposo O. A esta prolongación del tiempo en un reloj es 
lo que se denomina dilatación el tiempo. 
A este mismo resultado podemos llegar con un simple razonamiento geométrico sin tener que recurrir a la transformada de Lorentz. 
Para O’, ∆t’ = 2L/c simplemente es espacio dividido velocidad. 
Para O, siguiendo el mismo razonamiento, el rayo de luz ahora recorre una trayectoria que conforma un triangulo de base v.∆t y altura L. La distancia recorrida es dos veces la hipotenusa del triangulo rectángulo que es la mitad del anterior. De la resolución de dicho triangulo concluimos que ∆t.[1-(v/c)2]1/2=2L/c. Relacionando con ∆t’ llegamos a la ecuación (1) que surgió a partir de la aplicación de las transformadas de Lorentz. 

b3) El test de los muones, la contracción de la longitud. 
Dado que O y O’ son equivalentes, podríamos pensar que el reloj pasa mas lentamente para el que esta en el tren si se mide respecto del que esta en tierra, es decir podríamos decir que en realidad el sistema fijo es el tren y el móvil el de tierra que se mueve a velocidad –v respecto del tren. Así podríamos concluir que la dilatación del tiempo es solo un efecto que se da matemáticamente pero que en la realidad es una ilusión, dado que nunca se puede comprobar. 

 

Existe una comprobación que confirma la teoría de Einstein de la dilatación del tiempo denominada el test de los muones. 
Sobre la atmósfera chocan rayos cósmicos a una distancia de 10 Km. sobre la superficie terrestre, de esos choque se producen unas partículas subatómicas denominadas muones, las cuales son detectadas en la tierra. 
De los experimentos realizados en los aceleradores de partículas se sabe que la vida media del muon en reposo es de unos 2,20x10-6 segundos. Moviéndose como máximo a la velocidad c de la luz, podría recorrer a lo largo de su vida solo 0,66 Km. ¿Cómo hace para llegar a la tierra?. Lo que ocurre es que al moverse a la velocidad cercana a la de la luz, su reloj de tiempo transcurre mas lentamente cuando se lo mide desde el reloj en tierra; es decir la vida media en reposo se alarga a la velocidad a la cual se mueve según la transformada de Lorentz, permitiéndole recorrer una distancia mayor a los 0,66 Km. O sea que dentro de este periodo de su vida puede recorrer una distancia mayor medida según el observador en la tierra. 

Lo notable es que si nos sentamos en el muon, la vida media transcurre en el tiempo que calculábamos como en reposo, porque nosotros en el muon estamos en reposo respecto a el. En ese periodo vimos que no puede recorrer mas que 0,66 Km., entonces ¿cómo logra llegar a la tierra? Visto desde el sistema de referencia del muon que se mueve a velocidades cercanas a la de la luz, las distancias se acortan y 10 Km. se pueden transformar en 0,66 Km. Es decir se produce un acortamiento de la variable espacio en la dirección del movimiento cuando este se produce a velocidades cercanas a la de la luz. 
Distancias en movimiento se acortan, tiempos en movimiento se alargan, esto es lo extraño de la nueva concepción del espacio-tiempo según la teoría especial de la relatividad. 

El acortamiento de las longitudes no significa que existan dos medidas absolutas de lo mismo, lo cual seria una paradoja, sino que la medida será diferente para cada sistema de referencia. Si dos personas permanecen a ambos lados de una gran lente cóncava, cada uno ve al otro mas pequeño; decir esto no significa que cada uno sea mas pequeño. El hecho de que los cambios de longitud y de tiempo sean considerados aparentes, no quiere decir que exista una verdadera longitud y un verdadero tiempo que parezcan distintos a distintos observadores. Longitud y tiempo son conceptos relativos, no tiene sentido hablar de ellos(medirlos) fuera del contexto de la relación entre un objeto determinado y su observador. 

No tiene sentido decir que un conjunto de medidas es el correcto y que el otro es erróneo; cada uno es correcto con respecto al observador que efectúa las mediciones en su marco de referencia. Es decir no son ilusiones ópticas. 
Por eso en el experimento del muon, tenemos un sistema de referencia adosado al muon, y otro sistema adosado a la tierra. En el primero, medimos la vida del muon y la llamamos vida en reposo; mientras que la medida de la longitud que recorre tiene un valor mucho menor que la que podemos medir respecto al sistema de referencia adosado a la tierra. 

El cuestionamiento de si estas variaciones en longitud y tiempo son reales o aparentes es difícil de superar. Podríamos ver que pasa con otros fenómenos físicos a los cuales estamos mas acostumbrados. Veamos por ejemplo el efecto Doppler. Todos experimentamos alguna vez el cambio de frecuencia del sonido que percibimos cuando la fuente que emite el sonido se mueve acercándose o alejándose de nosotros. ¿Qué pasa entonces? ¿La frecuencia del sonido del silbato del tren es real o aparente? Decimos entonces que la frecuencia propia del sonido cuando la fuente que lo emite esta en reposo es invariable, el cambio se produce por el efecto del movimiento entre los sistemas de referencia. Lo mismo ocurre en el caso de la relatividad, las dimensiones propias de longitud y tiempo que son las medidas en el sistema en reposo (que es el sistema adosado al cuerpo en cuestión, el muon por ejemplo) no cambian. Los efectos del cambio se producen al medir en el otro sistema y son reales en tato que las mediciones son reales. La contracción de la longitud en el sentido del movimiento no se explica por teorías de la materia, sino que están referidas al proceso de medición. 

c) En el significado de masa en reposo 

 

La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que tiene. Existen dos maneras de medir la masa de un cuerpo: 

* Pesándolo. Esto determina la masa gravitatoria. 
* Determinando la magnitud de la fuerza necesaria para acelerarlo hasta un determinado valor. Esto es la masa inercial. 

El primer método no es bueno porque depende de la gravedad donde se pesa al cuerpo. Así la medida del peso de un cuerpo es diferente si se lo hace en la luna o en la tierra, a pesar de que la mas es la misma. 

El segundo método es mas preciso pero esta sujeto a una variación mas extraña. 
Dado que para medir la aceleración, debemos trabajar con movimientos, distancias y tiempos; al ser estos dependientes del sistema de referencia del observador, entonces la aceleración y por ende la masa inercial también dependerá de dicho sistema de referencia. 
Un observador en reposo relativo respecto del objeto al cual le mide la masa (un astronauta en una nave con un elefante), medirá siempre al misma masa del elefante independientemente de a que velocidad se mueva la nave. Esta mas se la llama masa propia del elefante o masa en reposo. 

Contrariamente, la masa que mide un observador en tierra, es decir desde otro sistema de referencia que esta en movimiento uniforme relativo a la nave, es la llamada masa relativista la cual varia según sea la velocidad de la nave. La masa inercial de un objeto ubicado en un sistema de referencia inercial en movimiento, medida desde el otro sistema inercial respecto del cual el objeto se mueve, será mayor a la masa en reposo o propia del objeto según la formula: 
m= m0/[1-(v/c)2]1/2. 
En la actualidad se ha comprobado que la formula anterior es correcta, a partir de observaciones de partículas subatómicas que se mueven a velocidades cercanas a c y que se producen en los aceleradores de partículas. 

5. El calculo de velocidades relativas 

 

A velocidades v<En el caso de velocidades cercanas a la de la luz, esta forma de calcular velocidades relativas no es correcta porque llegaríamos al absurdo de que la luz puede moverse a velocidades superiores a c si saliera de una fuente que se mueve a la velocidad v. 
Veamos una deducción simple: 
Ux=(x2-x1)/(t2-t1) (1) 
U’x=(x’2-x’1)/(t’2-t’1) (2) 

Reemplazando los valores de las transformadas de Lorentz para ∆x’ y ∆t’ en (2) y resolviendo algebraicamente, llegamos a: 
u’x=(ux-v)/(1-v.ux/c2) 
Cuando v< que era la ecuación de composición de velocidades relativas. 

6. Las consecuencias extrañas de la teoría de la relatividad especial 

 

Resumiendo, si tenemos dos naves que tienen un movimiento relativo entre si a una velocidad cercana a la de la luz, los astronautas que viajan en cada una de estas naves descubrirán que: 

* La otra nave se ha encogido en la dirección del movimiento. 
* Los relojes de la otra nave van mas lentos. 
* La masa inercial de la otra nave aumento. 
* Ojo!!! Los astronautas en cada una de sus naves encontraran que nada cambio. 

En el extremo cuando la velocidad relativa llega a alcanzar la velocidad c de la luz, los astronautas dirán que: 

* La longitud de la otra nave se ha hecho nula. 
* El tiempo en la otra nave ha dejado de transcurrir. 
* La masa de la otra nave se hace infinita. 

Claramente estas consecuencias serian imposibles por lo que la velocidad c de la luz, es considerada como un limite máximo de la naturaleza que ningún cuerpo puede alcanzar. 
Debemos tener muy presente lo siguiente para no confundirnos: 
Todos los cambios que se producen en el tiempo, la longitud, la masa, deben entenderse como cambios que se observan siempre en el marco de referencia de los demás. Es decir la dilatación del tiempo por ejemplo de un observador en movimiento, no es observada (medida) por el propio observador sino por otro que esta fuera de su sistema de referencia y respecto del cual el primero se esta moviendo con movimiento rectilíneo y uniforme. 

por Richard Moody, Jr
Extraído de Nexus Magazine Volumen 11, Número 1
(Diciembre 2003-Enero 2004)
del sitio Web NexusMagazine
recuperado a través del Sitio Web WayBackMachine

traducción de Adela KaufmannVersión original

Einstein plagió el trabajo de varios notables científicos en sus artículos de 1905 sobre la relatividad especial y E = mc2, pero la comunidad de la física nunca se ha tomado la molestia de poner bien el registro de las cosas en el siglo pasado.

 

Abstract

Los defensores de Einstein han actuado de una manera que parece corromper el registro histórico.

Albert Einstein (1879 -1955), nombrado por la revista Time” Persona del Siglo", escribió un largo tratado sobre la teoría de la relatividad especial (que en realidad era llamada "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento", 1905a), sin enumerar ninguna referencia. Muchas de las ideas clave que presentaba eran conocidas por Lorentz (por ejemplo, la transformación de Lorentz) y Poincaré, antes de que Einstein escribiera el famoso papel 1905.

Como era típico de Einstein, no descubrió teorías, se limitó meramente a requisarlas. Él tomó un cuerpo existente de conocimientos, recogió y escogió las ideas que le gustaban para luego entrelazarlas dentro de un relato sobre su contribución a la relatividad especial. Esto fue hecho con el pleno conocimiento y consentimiento de muchos de sus compañeros, como los editores de Anales de la Física.

La ecuación más reconocible de todos los tiempos es E = mc²

Se le atribuye por convención ser la única provincia de Albert Einstein (1905).

Sin embargo, la conversión de materia en energía y la energía en la materia se le reconoce a Sir Isaac Newton ("cuerpos brutos y ligeros son convertibles entre sí ...", 1704).

La ecuación puede ser atribuida a S. Tolver Preston (1875), a Jules Henri Poincaré (1900, según Brown, 1967) y a Olinto De Pretto (1904) antes de Einstein. Como Einstein nunca derivó correctamente E = mc² (Ives, 1952), no aparece nada para conectar la ecuación con algo original de Einstein.

La presentación selectiva de datos del eclipse de 1919 de Arthur Eddington de manera que supuestamente apoya "la teoría general de la relatividad de Einstein es, sin duda, uno de los mayores fraudes científicos del siglo 20. Su pródigo apoyo a Einstein corrompió el curso de la historia. Eddington estaba menos interesado en probar una teoría de lo que estaba en coronar a Einstein como rey de la ciencia.

La comunidad de la física, sin saberlo quizás, ha incurrido en un tipo de fraude y conspiración silenciosa, que es el subproducto de ser simples espectadores al llevarse a cabo la hiperinflación de la reputación y del registro de Einstein.

Este silencio benefició a cualquiera que apoyaba a Einstein.
 

Introducción

La ciencia, por su propia naturaleza, es insular.

En general, los químicos leen y escriben acerca de la química, los biólogos leen y escriben sobre biología, los físicos leen y escriben acerca de la física. Pero todos ellos pueden estar compitiendo por el mismo dólar de investigación (en su sentido más amplio). Por lo tanto, si los científicos querían más dinero para ellos mismos, es posible que decidan ejercer una competencia desleal.

La forma en que pueden hacerlo es convencer a los organismos de financiación que ellos son más importantes que cualquier otra rama de la ciencia. Si los organismos de financiación están de acuerdo, podría significar problemas para las ciencias restantes. Una forma de obtener más dinero es crear un superhéroe - un superhéroe como Einstein.

El pedestal de Einstein es el producto de la comunidad de la física, sus seguidores y los medios de comunicación. Cada grupo se beneficia enormemente al elevar a Einstein a la condición de icono. La comunidad de la física recibe miles de millones en subvenciones para la investigación, los partidarios de Einstein son muy bien recompensados, y las corporaciones de los medios de comunicación como la revista Time llegar a vender millones de revistas mediante la colocación de Einstein en la portada como "Persona del Siglo".

Cuando irrumpa el escándalo, la comunidad de físicos, los defensores de Einstein y los medios de comunicación intentarán restar importancia a las noticias negativas y darle un giro positivo.

Sin embargo, sus esfuerzos serán puestos en evidencia cuando el trabajo de Einstein, "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento", sea visto como lo que es: un acto consumado de plagio en el siglo 20.
 

Relatividad Especial

Jules Henri Poincaré (1854 - 1912) fue un gran científico que hizo una importante contribución a la teoría de la relatividad especial.

En la página Web de la enciclopedia de Filosofía en Internet dice que la filosofía de Poincaré:

1. "esbozó una versión preliminar de la teoría especial de la relatividad"
2. "declaró que la velocidad de la luz es un límite de velocidad" (en su papel de 1904 del Boletín de ciencias Matemáticas 28, Poincaré indicó "toda una mecánica completamente nueva, donde la inercia, incrementándose con la velocidad de la luz se convertiría en un límite y no sería excedido")
3. sugirió que "la masa depende de la velocidad"
4. "formuló el principio de la relatividad, según el cual ningún experimento mecánico o electromagnético es capaz de distinguir un estado de movimiento uniforme y un estado de reposo"
5. "derivado de la transformación de Lorentz"

Es evidente cuán profundamente involucrado con la relatividad especial estaba Poincaré.

Incluso Keswani (1965) fue impulsado a decir que,

"Ya en 1895, Poincaré, el innovador, había conjeturado que es imposible detectar el movimiento absoluto", y que "En 1900, introdujo el" principio de movimiento relativo", que él mismo llamó después por los términos equivalentes 'la ley de la relatividad" y "el principio de relatividad, en su libro, la Ciencia y la Hipótesis, publicado en 1902 ".

Einstein no reconoció nada de este trabajo teórico anterior, cuando escribió su documento de 1905 sin referencias.

Además de haber esbozado la versión preliminar de la relatividad, Poincaré proporcionó una parte crítica de todo el concepto - es decir, su tratamiento del tiempo local. También originó la idea de la sincronización de los relojes, que es fundamental para la relatividad especial.

Charles Nordman escribió,

"Ellos mostrarán que el crédito para la mayoría de las cosas que actualmente están atribuidas a Einstein son, en realidad, debidas a Poincaré", y "...en la opinión de los Relativistas, son las varas de medir las que crean el espacio, los relojes los que crean el tiempo. Todo esto era conocido por Poincaré y por otros, mucho antes del tiempo de Einstein, y uno no le hace justicia a la verdad al atribuirle el descubrimiento a él ".

Otros científicos no se han dejado impresionar tanto con la teoría de la relatividad especial de “Einstein” como se impresionó el público.

"Otra característica curiosa del ahora famoso papel de Einstein, 1905, es la ausencia de toda referencia a Poincaré o cualquier otra persona", escribió Max Born en “La Física en mi Generación”.

"Te da la impresión de todo un nuevo esquema. Pero eso , por supuesto, como he tratado de explicar, no es verdad" (Born, 1956).

G. Brown Burniston (1967) señaló,

"Se verá que, contrariamente a la creencia popular, Einstein desempeñó un papel menor en la derivación de las fórmulas útiles en la teoría de la relatividad restringida o especial, y Whittaker la llamó la teoría de la relatividad de Poincaré y Lorentz!"

Debido al hecho de que la teoría de la relatividad especial de Einstein era conocida en algunos círculos como la teoría de la relatividad de Poincaré y Lorentz, uno pensaría que Poincaré y Lorentz podrían haber tenido algo que ver con su creación.

Lo que es preocupante sobre el trabajo de Einstein es que a pesar de que Poincaré era un experto líder mundial sobre la relatividad, Einstein al parecer nunca había oído hablar de él o pensó que no valía la pena hacer referencia a él!

Poincaré, en un discurso público emitido en septiembre de 1904, hizo algunos comentarios notables en la teoría de la relatividad especial.

"De todos estos resultados, si son confirmados, plantearía una mecánica completamente nueva - sería, sobre todo, caracterizada por este hecho de que ninguna velocidad podría superar la velocidad de la luz - porque los cuerpos se opondrían a un aumento de inercia a las causas, lo que tendría la tendencia a acelerar su movimiento, y esta inercia se volvería infinita al aproximarse a la velocidad de la luz.

No más para un observador arrastrándose a sí mismo en una conversión, no sospechaba que ninguna velocidad aparente podría superar la de la luz: y esto sería entonces una contradicción, si tenemos en cuenta que este observador no usaría los mismos relojes que un observador fijo, pero, de hecho, relojes marcando "hora local".

(Poincaré, 1905)

 

Einstein, el Plagiario 
Ahora es el momento para hablar directamente de la cuestión de lo que era Einstein: era ante todo un plagiario. Tenía pocos escrúpulos acerca robar el trabajo de otros y presentarlo como propio. Que esto fue deliberado parece obvio.

Tome este pasaje de Ronald W. Clark, Einstein: La vida y los Tiempos - Einstein: The Life and Times (no hay referencias a Poincaré aquí, sólo unas pocas citas sin importancia).

Así es como se lee la página 101:

"'Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento... es en muchos aspectos uno de los trabajos científicos más notables que se han escrito alguna vez. Incluso la forma y el estilo era inusual, careciendo de notas y referencias que le dan peso a las exposiciones más serias! "

¿Por qué Einstein, con su formación como un empleado de patentes, no reconocería la necesidad de citar referencias en su artículo sobre la relatividad especial?

Uno podría pensar que Einstein, como un neófito, pondría un exceso de referencia en lugar de ninguna referencia.

¿No esperaría uno también un nivel algo más alto de un editor al enfrentarse a un largo manuscrito que obviamente no ha sido acreditado? Al parecer no hubo intento de control de calidad cuando fue publicado en “Anales de la Física”. La mayoría de los editores competentes habrían rechazado el papel sin siquiera leerlo.

Como mínimo, uno esperaría que el editor de investigación de la literatura determinase si la pretensión de Einstein de primacía era correcta.

Max Born dijo,

"El punto clave es que no contiene una sola referencia a la literatura anterior" (Born, 1956)

El está claramente indicando que la ausencia de referencias es anormal y que, incluso para las normas de principios de siglo 20, esto es lo más peculiar, incluso hasta no profesional.

Einstein torció y dio vueltas para evitar cargos por plagio, pero estos eran transparentes.

Desde Bjerknes (2002), aprendemos el siguiente pasaje de James MacKaye:

"La explicación de Einstein es un disfraz dimensional de Lorentz. Así, la teoría de Einstein no es una negación de, ni una alternativa para, aquella de Lorentz. Es sólo un duplicado y el disfraz para ello. Einstein continuamente sostiene que la teoría de Lorentz es correcta, sólo no está de acuerdo con su 'interpretación'.

¿No es evidente, por tanto, que en este caso, como en otros casos, la teoría de Einstein no es más que un disfraz del aparente desacuerdo de Lorentz sobre la "interpretación" siendo una cuestión de palabras solamente?"

Poincaré escribió 30 libros y más de 500 artículos sobre filosofía, matemáticas y física. Einstein escribió sobre matemáticas, física y filosofía, pero afirmó que nunca había leído las contribuciones de Poincaré a la física.

Sin embargo, muchas de las ideas de Poincaré - por ejemplo, que la velocidad de la luz es un límite y que aumenta la masa con la velocidad - terminó en el trabajo de Einstein, "Sobre la Electrodinámica de los Cuerpos en Movimiento", sin ser acreditado.

El acto de Einstein de robar casi el cuerpo entero de la literatura de Lorentz y Poincaré para escribir su documento levantó la barra para el plagio. En la edad de la información, esta clase de plagio nunca habría de ser perpetrado indefinidamente, sin embargo, la comunidad de la física todavía no ha puesto en claro el expediente.

En su documento de 1907, Einstein explicó su punto de vista sobre el plagio:

"Me parece que es la naturaleza del negocio que lo que sigue ya ha sido en parte resuelto por otros autores. A pesar de ello, puesto que las cuestiones de interés aquí son abordadas desde un nuevo punto de vista, tengo derecho a dejar un minucioso estudio de la literatura..."

Con esta declaración, Einstein declaró que el plagio, debidamente embalado, es una aceptable herramienta de investigación.

Aquí está la definición de "plagiar", de una fuente irrecusable, El Nuevo diccionario Webster Internacional de la Lengua Inglesa, segunda edición, Texto Completo, 1947, p. 1.878:

"Robar o hurtar, y hacer pasar por propias (las ideas, palabras, producciones artísticas, etc. de otro), de usar sin el debido reconocimiento las ideas, expresiones o producciones de otro. Cometer plagio".

¿No es esto exactamente lo que hizo Einstein?

Dar el debido crédito implica dos aspectos: oportunidad y conveniencia. Decir al mundo que Lorentz sirvió de base para la relatividad especial, 30 años después del hecho, no es oportuno (véase más adelante), no es adecuado y no está dando el debido crédito. Nada de lo que Einstein escribió posteriori con respecto a las contribuciones de Lorentz altera el acto fundamental de plagio.

La verdadera naturaleza de plagio de Einstein está expuesta en su documento de 1935, "Derivación Elemental de la Equivalencia entre la masa y la Energía", donde, en un debate sobre Maxwell, escribió,

"La cuestión de la independencia de esas relaciones es natural, por la transformación de Lorentz, la base real de la teoría de la relatividad especial..."

Así, Einstein reconoció incluso que la transformación de Lorentz era la base real de su documento de 1905.

Cualquiera que dude de que él era un plagiario debe hacerse una simple pregunta:

"¿Qué es lo que Einstein sabía y cuando lo supo?" Einstein escapó con el plagio premeditado, no con el plagio incidental que es ubicuo-

(Moody, 2001)

La Historia de E = mc²

¿Quién originó el concepto de la materia que se transforma en energía y viceversa? Sus orígenes se remontan al menos a Sir Isaac Newton (1704).

Brown (1967) hizo la siguiente declaración:

"Así, gradualmente surgió la fórmula E = mc², sugerida sin prueba general por Poincaré en 1900".

Una cosa podemos decir con certeza es que Einstein no originó la ecuación E = mc². Entonces la pregunta es: "¿Quién lo hizo?"

Bjerknes (2002) sugiere como posible candidata a Tolver S. Preston, quien,

"formuló la energía atómica, la bomba atómica y la superconductividad allá en la década de 1870, sobre la base de la fórmula E = mc²".

Además de Preston, un jugador importante en la historia de E = mc² que merece mucho crédito es Olinto De Pretto (1904).

Lo que hace este cronometraje tan sospechoso es que Einstein hablaba italiano con fluidez, estuvo revisando documentos escritos por físicos italianos, y su mejor amigo fue Michele Besso, un suizo italiano. Está claro que Einstein (1905b) habría tenido acceso a la literatura y tenía la competencia para leerlo.

En el "E = mc² de Einstein "fue idea de italiano "(Carroll, 1999), vemos una clara evidencia de que De Pretto iba por delante de Einstein en términos de la fórmula E = mc².

En términos de su comprensión de la gran cantidad de energía que podría ser liberada con una pequeña cantidad de masa, Preston (1875) pudiera recibir el mérito de saber esto antes de que Einstein hubiera nacido. Es evidente que Preston estaba usando el fórmula E = mc² en su obra, porque el valor que determina - por ejemplo, que un grano podría levantar un objeto de 1000,000 toneladas hasta una altura de 1,9 millas - da la ecuación E = mc².

Según Ives (1952), la derivación que intentó Einstein de la fórmula E = mc² era fatalmente defectuosa, porque Einstein se propuso a demostrar lo que él suponía. Esto es similar al manejo descuidado de las ecuaciones para los desechos radioactivos que derivó Einstein. Resulta que Einstein mezcló la kinemática y mecánica, para dejar salir el neutrino. El neutrino pudiera ser una partícula mítica accidentalmente creada por Einstein (Carezani, 1999).

Tenemos dos opciones con respecto a los neutrinos: hay al menos 40 tipos diferentes o hay cero tipos.

Aquí las normas de navaja de Occam.
 

El Eclipse de 1919

No puede haber una definición más clara de fraude científico de lo que sucedió en las zonas tropicales el 29 de mayo de 1919. Lo que está particularmente claro es que Eddington eludió los datos del eclipse solar para hacer que los resultados se ajustan al "trabajo de Einstein sobre la relatividad general."

Poor (1930), Brown (1967), Clark (1984) y McCausland (2001) todos ellos abordan los temas alrededor de este eclipse.

Lo que hace que las expediciones a Sobral y Principe tan sospechosas es el entusiasta y celoso apoyo de Eddington a Einstein, como puede verse en su declaración,

"Al estar todo en las pruebas, y, finalmente, verificar la teoría del ‘enemigo’, nuestro observatorio nacional mantuvo viva la tradición más fina de la ciencia..."

(Clark, 1984)

En este caso, al parecer Eddington no estaba familiarizado con los principios básicos de la ciencia. Su trabajo consistía en recopilar datos - no comprobar las teorías de Einstein.

Otra evidencia del fraude se puede deducir de las propias declaraciones de Eddington y de la introducción de ellas, proporcionadas por Clark (ibíd., Pág. 285):

"El 29 de mayo se inició con fuertes lluvias, que sólo se detuvieron cerca del mediodía. No fue sino hasta las 13:30, cuando el eclipse ya había empezado, que se pudo obtener la primera visión del sol:" Tuvimos que llevar a cabo nuestro programa de fotografías basados en la fe..."

Eddington revela su verdadero perjuicio: él estaba dispuesto a hacer cualquier cosa para ver que se comprobara que Einstein tenía razón.

Pero Eddington no pudo ser disuadido a:

"Parecía como si el esfuerzo, en lo que se refería a la expedición Príncipe, podría haber sido abortivo", "Hemos desarrollado las fotografías, dos cada noche durante seis noches después del eclipse. El tiempo nublado molestó mis planes y he tenido que tratar las medidas de una manera diferente de lo que pensaba y, en consecuencia, no he sido capaz de hacer ningún anuncio preliminar del resultado "

(Clark, ibid.)

En realidad, las palabras de Eddington hablan mucho sobre el resultado.

Tan pronto como se encontró con una pizca de evidencia de que era compatible con "la teoría de la relatividad de Einstein, en general, inmediatamente la proclamó como prueba de la teoría. ¿Es esto ciencia?

¿Dónde estaban los astrónomos cuando Eddington presentó sus resultados? ¿Alguien, además de Eddington, realmente vio las placas fotográficas? Poor lo hizo, y él repudió por completo los resultados de Eddington. Esto debería haber dado que pensar a cualquier científico ético.

Aquí hay algunas citas del resumen de Poor:

"La fórmula matemática, mediante la cual Einstein calculó su desviación de 1,75 segundos para los rayos de luz pasando por el borde del sol, es una conocida y sencilla fórmula de óptica física"

"Ni uno solo de los conceptos fundamentales de variables del tiempo o del espacio deformado o torcido, de la simultaneidad, o de la relatividad del movimiento participan, de alguna manera, en la predicción de Einstein, o algunas fórmulas para la desviación de la luz"

"Por tanto, a las numerosas y elaboradas expediciones del eclipse se les ha dado una importancia ficticia. Sus resultados no pueden ni probar ni refutar la teoría de la relatividad".

(Poor, 1930)

Por Brown (1967), nos enteramos de que Eddington no podía esperar para salir a la comunidad mundial de que la teoría de Einstein había sido confirmada.

En lo que Eddington basó esto fue en una evaluación prematura de las placas fotográficas. Inicialmente, las estrellas no "parecen" doblarse como deberían, según era requerido por Einstein, pero luego, según Brown, ocurrió lo inesperado: varias estrellas fueron, entonces, observadas doblándose en una dirección transversal a la dirección esperada y otras más doblándose en una dirección opuesta a la que predice la relatividad.

Lo absurdo de la información recogida durante el eclipse de 1919 fue demostrada por Poor (1930), quien señaló que el 85% de los datos fueron descartados del eclipse de América del Sur debido a un "error accidental", es decir, que contradecía la escala del constante de Einstein. Por una extraña coincidencia, el 15% de la "buena" información era consistente con la escala constante de Einstein. De alguna manera, las estrellas que no se ajustaron a las teorías de Einstein consiguieron ser temporal y convenientemente ser archivadas - y empezó el mito. 

Así, basados en un puñado de puntos ambiguos de información, 200 años de la teoría, experimentación y observación fueron echados de lado para dejar sitio a Einstein. Sin embargo, el desacreditado experimento por Eddington sigue siendo citado como el evangelio por Stephen Hawking (1999).

Es difícil comprender cómo Hawking pudiera haber comentado que,

"La nueva teoría del espacio-tiempo curvo fue llamada relatividad general. Fue confirmado de manera espectacular en 1919, cuando una expedición británica a África occidental observó un ligero cambio en la posición de las estrellas cerca del Sol durante un eclipse. Su luz, como Einstein había predicho, se dobló al pasar por el sol. Aquí hubo evidencia directa de que el espacio y el tiempo fueron deformados."

¿Creerá Hawking honestamente que un puñado de puntos de datos, masajeados con mayor rigor que un lado del bife de Kobe, constituye la base para derrocar un paradigma que había sobrevivido a más de dos siglos de ácidos controles?

La verdadera pregunta, sin embargo, es:

"¿Dónde estaba Einstein en todo esto?"

Seguramente, al momento de escribir su documento de 1935, debía de haberse enterado de la labor de Poor:

"Los verdaderos desplazamientos estelares, si es real, no muestran la más mínima semejanza con las desviaciones predichas por Einstein: no están de acuerdo en la dirección, en el tamaño o la tasa de disminución con la distancia al sol".

¿Por qué no ir en la dirección de registro y abordar un documento que contradice directamente su trabajo? ¿Por qué, los seguidores de Einstein, no trataron de poner las cosas en claro en lo que respecta a los datos falsos de 1919?

Lo que hace esto tan sospechoso es que tanto los instrumentos como las condiciones físicas no eran propicias para realizar mediciones de gran precisión. Como señaló el Instituto Británico de Física de Precisión en un artículo en Internet en 2002, las cámaras de casquillo utilizadas en las expediciones eran exactas tenían solamente una precisión de la 1/25^ava parte de un grado. Esto significó que sólo por la incertidumbre de la cámara de casquillo, Eddington estaba leyendo valores de más de 200 veces de precisión.

McCausland (2001) cita al ex editor de la revista Nature, Sir John Maddox:

"Ellos [Crommelin y Eddington] estaban empeñados en medir la desviación de la luz"

"Lo que no está tan bien documentado es que las mediciones en 1919 no eran muy precisas"

"A pesar del hecho de que la evidencia experimental de la relatividad parece haber sido muy débil en 1919, la enorme fama de Einstein se ha mantenido intacta y su teoría desde entonces ha sido considerada uno de los mayores logros del pensamiento humano"

Es evidente que desde el principio, Eddington no estaba en absoluto interesado en probar la teoría de "Einstein", él sólo estaba interesado en confirmarla.

Uno de los factores de motivación en la decisión de Eddington para promover a Einstein fue que ambos hombres compartían una convicción política similar: el pacifismo.

Sugerir que la política no desempeñó ningún papel en el brillante apoyo de Eddington a Einstein, uno sólo necesita preguntar una sola cosa:

"¿Podría Eddington haber sido tan rápido apoyando a Einstein si Einstein había sido un halcón?"

Esta no es una observación ociosa. Eddington tomó su papel como el gran pacificador muy en serio.

Él quería unir a los científicos británicos y alemanes después de la Primera Guerra Mundial ¿Qué mejor manera de elevar al "enemigo" teórico de Einstein a una condición exaltada? En su afán de convertirse en constructor de paz, Eddington perdió la objetividad fundamental que es la actitud esencial de cualquier verdadero científico. Eddington dejó de ser un científico y, en cambio, se convirtió en un defensor de Einstein.

La evidente esquivación de datos por parte de Eddington y otros es una flagrante subversión del proceso científico y pudiera haber dirigido mal la investigación científica durante la mayor parte de siglo. Es probable que superase al Hombre de Piltdown como el mayor engaño de la ciencia del siglo 20.

El BIPP preguntó:

"¿Fue este el engaño de siglo?" y exclamó: "El reporte de la Relatividad del Eclipse de 1919 de la Sociedad Real nos engañó por 80 años!"

McCausland dijo que,

"En opinión del autor, el confiado anuncio de la confirmación decisiva de la teoría general de Einstein en noviembre de 1919 no fue un triunfo de la ciencia, como es a menudo retratado, sino que es uno de los incidentes más desafortunados en la historia de la ciencia del siglo 20".

No puede enfatizarse lo suficiente que el eclipse de 1919 hizo de Einstein, Einstein.

Lo lanzó internacionalmente a la fama de la noche a la mañana, a pesar del hecho de que los datos fueron fabricados y de que no hubo apoyo para la relatividad general, absolutamente.

Esta perversión de la historia ha sido conocida desde hace más de 80 años y sigue siendo apoyada por gente como Stephen Hawking y David Levy.
 

Resumen y Conclusiones

El público en general tiende a creer que los científicos son los grandes defensores de la ética, en última instancia, que el rigor científico es la medida de la verdad.

¡Qué poco se da cuenta la gente de cómo la ciencia es conducida y llevada a cabo en presencia de la personalidad.

Parece que Einstein creía estar por encima del protocolo científico. Pensó que podría doblar las reglas a su gusto y salirse con la suya; colgarse allí el tiempo suficiente y sus enemigos morirían todos y sus seguidores ganarían el día. En la ciencia, la posición del último seguidor de pie es quien gana - y se pone a escribir la historia.

En el caso de Einstein, su descarado y repetido coqueteo con el plagio ha sido casi olvidado y sus seguidores han tomado prestado repetidamente de los descubrimientos de otros científicos y los usaron para adornar el halo de Einstein.

La reputación de Einstein es apoyada en un taburete de tres patas.

• Una pierna es supuesto plagio de Einstein. ¿Era un plagiario?
• La segunda pata es la comunidad de la física. ¿Qué sabían ellos sobre Einstein y cuando lo supieron?
• La tercera pata es la de los medios de comunicación. ¿Son instrumentos de la verdad o del engaño cuando se trata de Einstein?

Sólo el tiempo lo dirá.

La comunidad científica también está apoyada por un banco de tres patas.

• La primera pata es la física de Einstein
• La segunda pata es la fusión fría
• La tercera etapa es la autodinámica

El mayor problema con un taburete de tres patas es que si una sola pierna es recortada, se derrumba el taburete. Hay por lo menos tres disciplinas muy serias, donde es previsible que la física pueda colapsar.

La ciencia es un taburete de muchas patas:

• una pata es la física
• una segunda pata son las ciencias de la tierra
• una tercera es la biología
• una cuarta es la química (por ejemplo, la fusión fría)

¿Qué sucedería si, por el bien del argumento, la física colapsara?

¿Caería la ciencia?

Referencias

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