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El lado oscuro del universo

A cargo de
Roberto Emparan, ICREA-ICCUB
Fecha
Idioma
ES

El español Roberto Emparan y el chileno Andrés Gomberoff son dos físicos interesados en difundir eso que para muchos es inexplicable: la naturaleza del universo. Ambos participarán en el Hay Festival, entre el 8 y 11 de noviembre, en Arequipa.

A inicios del siglo XX, en una oficina de patentes en Berna, un ensimismado empleado pasa sus horas de ocio haciendo cálculos matemáticos. En uno de sus pupitres, al que llama con cierta pomposidad ‘Departamento de Física Teórica’, guarda sus fórmulas y apuntes. En realidad, son ejercicios realizados a partir de sus obsesiones juveniles respecto a la luz. Ya de adolescente se había preguntado cosas como ¿qué pasaría si fuésemos capaces de perseguir un rayo de luz, corriendo junto a él, hasta alcanzar su velocidad? ¿Podríamos verlo quieto? Eso que era imposible de lograr le había permitido inferir que entre el movimiento, el espacio y el tiempo había cierta singularidad, cierta relación, que podía explicar las leyes que regían el mundo físico.

Con los años, se empapó de los avances científicos de su época, y, al terminar la escuela, ingresó a la sección de Matemáticas de la Escuela Politécnica de Zúrich. Su nombre era Albert Einstein y en 1905, a los 26 años, iba a transformar el mundo con la presentación de cuatro artículos que cambiarían los fundamentos de la física. Uno estaba referido a la teoría cuántica de la radiación, otro explicaba el origen atómico del efecto browniano, y en otro presentaba su famosa ecuación E=mc2, en la que E era energía; m, masa y c, la velocidad de la luz.

Si bien todos eran importantes, el cuarto artículo fue el que resultó revolucionario: se trata del titulado “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”, en el que sentaba las bases de lo que se conoció como la teoría de la relatividad especial. Con ella zanjaba las incompatibilidades existentes entre la mecánica de Newton y la electrodinámica de Maxwell. En otras palabras, había descubierto que, si la velocidad de la luz era siempre absoluta (casi 300 mil kilómetros por segundo), lo que era relativo era el binomio espacio-tiempo, y ambos dependían del movimiento. Toda una revolución.

El ejemplo más común para explicar esta relatividad puede ser descrito así: imaginemos a dos personas. Una viaja en un carro a 100 kilómetros por hora y la otra está parada al borde de la pista. Para la primera, recostada en el asiento del vehículo, el vehículo parece quieto, que no se mueve; en cambio, para la segunda persona, el carro pasa raudo ante sus ojos. Es decir, el movimiento constante y la inercia responden a leyes similares. Pero el tiempo y el espacio cambian. En el mismo ejemplo, si hubiera un reloj dentro del automóvil y la persona que está fuera tuviese otro, aunque en milésimas de segundos, la hora en el carro pasaría más lenta. Esta variación llevará a hipótesis más sorprendentes: si en vez de viajar en un auto, alguien pudiera volar alrededor del planeta durante cinco años a una velocidad cercana a la de la luz, esta persona envejecería 50 % menos que los que se encuentran en la Tierra. Hoy se sabe que aquí influye otra fuerza, también relativa, que ralentiza el paso del tiempo: la gravedad.

Einstein profundizó sus ecuaciones y estudios, y diez años después, en noviembre de 1915, logró construir el gran hito que todavía hoy sigue despertando preguntas y resolviendo enigmas más allá del propio genio que lo creó: la teoría de la relatividad general. Esta vez ya no se apuntaba solo al mundo físico conocido, sino que se sentaban las leyes de lo inconmensurable, de ese universo que apenas podemos vislumbrar. En ella, este hijo de judíos no practicantes descubrió que los cuerpos de mucha masa tenían la capacidad de curvar el binomio espacio-tiempo como si fuera una gigantesca malla elástica. A esa capacidad la llamamos fuerza de gravedad. Como escribió poéticamente el físico John Wheeler, “el espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse, y la materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse”, lo que hace que estrellas, planetas y lunas se atraigan entre sí en una danza cósmica. (+)


Sobre el autor

Roberto Emparan es investigador ICREA en el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona, es uno de nuestros físicos más reconocidos internacionalmente en el campo de la gravedad, los agujeros negros y las teorías de supercordes. Su investigación se centra en el estudio de la gravedad, la estructura del espacio-tiempo, y los agujeros negros, tanto en los aspectos clásicos como cuánticos. Ha publicado cerca de 100 artículos de investigación e impartido más de 150 charlas y conferencias invitadas sobre agujeros negros, teoría de cuerdas y cosmología.

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Idioma
CA
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