IX. UN ABSOLUTO POR OTRO
CUANDO Einstein termin� sus estudios en la Escuela Polit�cnica de Zurich, busc� empleo en el medio acad�mico y, como tantos otros antes y despu�s que �l, no encontr� uno que le fuera satisfactorio. Por ello ingres� a una oficina burocr�tica, donde analizaba patentes cuidando que los inventos no fueran fantasiosos y contradictorios a las leyes naturales. All� meditaba sobre el tiempo absoluto de Newton, que fluye por igual para todos los observadores. All� tambi�n pensaba en las mediciones sobre la velocidad de la luz, que aparentemente se mov�a igual sin importar desde qu� sistema se le observe. �Qu� pasar�a, se dijo Einstein, si canje�ramos un absoluto por otro? As�, postulando que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores en movimiento uniforme relativo, entendemos experimentos como el que Michelson y Morley hicieron en 1887. Con ello abandonamos un absoluto —el tiempo newtoniano— y lo reemplazamos por otro —la velocidad de la luz—, pero ganamos mucho al mismo tiempo. Einstein postul�, pues, que existe una velocidad m�xima con la cual se puede transmitir informaci�n. �sta es una ley de la f�sica. Entonces, de acuerdo al principio de relatividad, esta velocidad m�xima debe ser igual para todos los observadores en movimiento relativo uniforme. Ya que la velocidad de la luz, que vale aproximadamente 300 000 km/seg, es la velocidad mayor medida hasta ahora por el hombre, es l�gico suponer que aquella velocidad m�xima sea la de la luz.
De acuerdo a lo anterior, podemos ya expresar en pocas palabras el nuevo principio de relatividad, ahora a la Einstein: las leyes de la f�sica son las mismas cuando se observan desde laboratorios en movimiento relativo uniforme y en ellos la velocidad de la luz es la misma. Con este inocente canje de absolutos se engendr� toda una revoluci�n en la f�sica, en la qu�mica y en la astronom�a; adem�s, la cosmolog�a pasar�a a convertirse en una verdadera ciencia.
No nos ocuparemos aqu� en deducir los cambios radicales que el principio de
relatividad a la Einstein introduce en nuestra visi�n de la realidad f�sica.
B�stenos decir que las distancias se achican en la direcci�n del movimiento
del observador y que los intervalos de tiempo se alargan al medirlos desde un
sistema de referencia que se mueve. Al primer efecto se le conoce como la contracci�n
de Lorentz1 y al segundo
se le llama la dilataci�n del tiempo. Asimismo, la simultaneidad de dos eventos
es relativa: lo que para un observador ocurre al mismo tiempo, para otro que
est� en movimiento uniforme respecto al primero, puede ocurrir antes o despu�s;
el tiempo absoluto ha cedido su lugar a una velocidad (la de la luz) absoluta.
Figura 10. En el experimento de Michelson y Morley se fuerza a la luz a seguir dos caminos distintos antes de llegar al mismo punto. El tiempo de recorrido es el mismo, sin importar cu�l sea la velocidad de la Tierra.
Tambi�n es importante se�alar que la din�mica de Einstein es diferente a la
din�mica de Newton. La masa, a diferencia de la carga el�ctrica, no es una invariante
relativista, y puede transformarse en energ�a de acuerdo a la famosa relaci�n
de Einstein
donde m es la masa de la part�cula en reposo, es decir, medida en un laboratorio en que se halle quieta.
Con el nuevo principio de relatividad, la invariancia de carga y la ley de
Coulomb a la mano, podemos ya retornar al estudio de cargas el�ctricas en movimiento.
NOTAS
1 Hendrik Antoon Lorentz, f�sico holand�s, uno de esos cient�ficos a los que el p�blico conoce poco, fue uno de los grandes pensadores de principios de siglo. Para entender el resultado negativo del experimento de Michelson y Morley postul� la contracci�n de los cuerpos en movimiento. Tambi�n se dio cuenta del cambio de la masa con la velocidad. Hacia 1900, esto hab�a sido comprobado experimentalmente. Cinco anos despu�s, Einstein dio solidez a las ideas de Lorentz.
