Albert Einstein

(Ulm, Alemania, 1879 - Princeton, 1955) Cient�fico estadounidense de origen alem�n. En 1880 su familia se traslad� a Munich y luego (1894-96) a Mil�n; el joven Einstein frecuent� un instituto muniqu�s, prosigui� sus estudios en Italia y finalmente se matricul� en la Escuela Polit�cnica de Zurich (1896-1901). Obtenida la ciudadan�a suiza (1901), encontr� un empleo en el Departamento de Patentes; aquel mismo a�o contrajo matrimonio.

Albert Einstein

En 1905 public� en Annalen der Physik sus primeros trabajos sobre la teor�a de los quanta, la de la relatividad y los movimientos brownianos, y lleg� a profesor libre de la Universidad de Berna. En 1909 fue nombrado profesor adjunto de la de Zurich y en 1910 pas� a ense�ar f�sica te�rica en la Universidad alemana de Praga.

Posteriormente dio clases de esta misma disciplina en la Escuela Polit�cnica zuriquesa (1912). En 1913, nombrado miembro de la Academia de Prusia, se traslad� a Berl�n. En 1916 se cas� en segundas nupcias; public� entonces Las bases de la teoría general de la relatividad e inici� una serie de viajes a los Estados Unidos, Inglaterra, Francia, China, Jap�n, Palestina y Espa�a (1919-32).

En 1920 entreg� a la imprenta Sobre la teoría especial y general de la relatividad y en 1925 recibi� el premio Nobel por su teor�a sobre el efecto fotoel�ctrico. En 1933 abandon� la Academia de Prusia y se enfrent� valerosamente a Hitler. Iniciada la persecuci�n nazi contra los jud�os, march� a Am�rica y ense�� en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton (Nueva Jersey). En 1945 se retir� a la vida privada, a pesar de lo cual prosigui� intensamente su actividad cient�fica.

La teoría de la relatividad

Albert Einstein es uno de los grandes genios de la humanidad. En el �mbito de las ciencias f�sicas llevó a cabo una revoluci�n todav�a en marcha y cuyos alcances no pueden medirse a�n en toda su amplitud. En su primera formulaci�n (teor�a de la relatividad restringida), la teoría de la relatividad extendi� a los fen�menos �pticos y electromagn�ticos el principio de relatividad galileo-newtoniano, anteriormente limitado s�lo al campo de la mec�nica, y afirm� la validez de las leyes de esta �ltima tanto respecto de un sistema galileano de referencia K, como en relaci�n con otro de referencia K' en movimiento rectil�neo y uniforme respecto de K.

Seg�n las teor�as de Einstein, la ley de la propagaci�n de la luz en el vac�o debe tener, como cualquier otra general de la naturaleza, la misma expresi�n ya referida, por ejemplo, a una garita ferroviaria o a un vag�n de tren en movimiento rectil�neo y uniforme en relaci�n con �sta; dicho en otros t�rminos, la velocidad de la luz no se ajusta a la de los sistemas de referencia que se mueven en l�nea recta y de manera uniforme respecto del movimiento de la misma luz. En realidad, el experimento de Michelson-Morley (de los físicos estadounidenses Albert Michelson y Edward Morley), mil veces repetido y comprobado a partir de 1881, hab�a demostrado la constancia de la velocidad de la luz.

La relatividad restringida ofrece la raz�n de tal hecho, antes inexplicable. A su vez, la invariabilidad de la velocidad de la luz lleva a la introducci�n, en f�sica, de las transformaciones de Lorentz, seg�n las cuales la distancia temporal entre dos acontecimientos y la que separa dos puntos de un cuerpo r�gido se hallan en funci�n del movimiento del sistema de referencia, y por ello resultan distintas para K y K'. Ello nos libra, en la formulaci�n de las leyes �pticas y electromagn�ticas, de la relaci�n con el hipot�tico sistema fijo "absoluto", rompecabezas metaf�sico de la f�sica cl�sica, puesto que tales leyes, como aparecen formuladas en la relatividad restringida, valen para K e igualmente para K', lo mismo que las de la mec�nica.

Einstein en 1920

El tr�nsito de la f�sica cl�sica a la relatividad restringida representa no s�lo un progreso metodol�gico. La relatividad restringida, en efecto, presenta -como observa Einstein en Sobre la teor�a especial y general de la relatividad- un valor heur�stico mucho mayor que el de la f�sica cl�sica, por cuanto permite incluir en la teor�a, como consecuencia de ella, un notable n�mero de fen�menos.

Entre tales fenómenos figuran, por ejemplo, la aparente excepci�n en la relaci�n de la velocidad de la luz con la de una corriente de agua en el experimento de Fizeau; el aumento de la masa de los electrones al incrementarse las velocidades de �stos, observado en los rayos cat�dicos y en las emanaciones del radio; la masa de los rayos c�smicos, cuarenta mil veces superior a la de la misma en reposo; el efecto Doppler, conocido desde 1842 gracias a Christian Doppler, y el efecto Compton, descrito por el físico estadounidense Arthur Compton; la existencia del fot�n y la magnitud de su impulso, previstas por Einstein y comprobadas luego experimentalmente; la cantidad de energ�a requerida por las masas de los n�cleos para la transmutaci�n de los elementos; la fina estructura de las rayas del espectro, calculada por Sommerfeld mediante la mec�nica relativista; la existencia de los electrones positivos, prevista por Dirac como soluci�n a ciertas ecuaciones procedentes de la mec�nica de la relatividad; o el magnetismo de los electrones, calculado por Dirac con la transformaci�n de las ecuaciones de Schr�dinger en las correspondientes de la mec�nica relativista.

Una de las consecuencias de la relatividad restringida es el descubrimiento de la existencia de una energ�a E igual a m�c² en toda masa m. Esta famosa y casi m�gica f�rmula nos dice que la masa puede transformarse en energ�a, y viceversa; de ah� el memorable anuncio hecho por Einstein hace cincuenta a�os sobre la posibilidad de la desintegraci�n de la materia, llevada luego a cabo por Enrico Fermi.

La relatividad general

Sin embargo, la relatividad restringida no elimina el sistema fijo absoluto del campo de la f�sica de la gravitaci�n. Tal sistema, en �ltima instancia, nace del hecho por el cual la relatividad restringida admite a�n, en la formulaci�n de las leyes de la naturaleza, la necesidad de situarse bajo el �ngulo de los sistemas privilegiados K y K'. �Qu� ocurrir�a de ser formuladas las leyes f�sicas de tal suerte que valieran tambi�n para un sistema K" en movimiento rectil�neo no uniforme, o bien uniforme pero no seg�n una l�nea recta?

Aqu� la distinci�n entre campo de inercia y de gravitaci�n deja de ser absoluta, puesto que, por ejemplo, respecto de varios individuos situados en un ascensor que caiga de acuerdo con un movimiento uniformemente acelerado, todos los objetos del interior del ascensor se hallan en un campo de inercia (quien dejara suelto entonces un pa�uelo ver�a c�mo �ste se mantiene inm�vil ante s�), en tanto que para un observador situado fuera, y en relaci�n con el cual el aparato se mueve con un movimiento uniformemente acelerado, el ascensor se comporta como un campo de gravitaci�n.

La relatividad general es precisamente la f�sica que mantiene la validez de las leyes incluso respecto del sistema K". El postulado de �sta tiene como consecuencia inmediata la igualdad de la masa inerte y de la ponderal, que la f�sica cl�sica hab�a de limitarse a aceptar como hecho inexplicable. Con la relatividad general, la f�sica alcanza el mayor grado de generalidad y, si cabe, de objetividad. �Qu� ley natural, en efecto, es v�lida para sistemas de referencia privilegiados? Ninguna, en realidad. Las leyes naturales deben poder ser aplicables a cualquier sistema de referencia; es il�gico pensar, por ejemplo, que la f�sica no resulta admisible dentro de un ascensor que caiga con un movimiento uniformemente acelerado o en un tiovivo que gire.

La relatividad general comporta la previsi�n te�rica de numerosos hechos; por ejemplo, la desviaci�n de los rayos luminosos que se aproximan a una masa, la traslaci�n de las rayas espectrales o el movimiento perih�lico de Mercurio. La experiencia ha confirmado plenamente estas previsiones te�ricas.

Durante los �ltimos a�os de su existencia, Einstein fij� los fundamentos de una tercera teor�a, la del "campo unitario", que aspiraba a unificar en un solo sistema tanto las ecuaciones del �mbito electromagn�tico como las del campo de la gravitaci�n. El desarrollo ulterior de esta teor�a, dejada por el sabio como herencia, permitiría seguramente la obtenci�n -seg�n observa Leopold Infeld, disc�pulo de Einstein- no s�lo de las ecuaciones de ambos campos, sino tambi�n de las correspondientes a la teor�a de los quanta. Entre sus obras deben destacarse Las bases de la teor�a general de la relatividad (1916), Sobre la teor�a especial y general de la relatividad (1920), Geometr�a y experiencia (1921) y El significado de la relatividad (1945).

Consulta también el monográfico sobre Einstein.
 

C�mo citar este art�culo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. «». En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].