EL RETO DE LA RELATIVIDAD GENERAL Y LA CLAVE GRAVITATORIA


 

 

Einstein fue siempre consciente del carácter restringido de su teoría de la relatividad especial, es decir, de la limitación de la misma a un tipo particular de sistemas de referencia (los SRI). Quizá podría haber adoptado una actitud conformista o autocomplaciente y defender dicha teoría, arguyendo, por ejemplo, que esta limitación no le resta belleza, ni tampoco demasiada utilidad, ya que, desde un punto de vista práctico, las aceleraciones de los sistemas de referencia reales son, bastantes veces, poco significativas y en muchos casos quizá se podrían tratar como agentes que desvían los resultados que predice la teoría.

 

Sin embargo, para el creador de la relatividad estas posibilidades de eludir el problema ni siquiera fueron tenidas en cuenta. Ante el hecho innegable de que la aceleración de los sistemas de referencia afecta al comportamiento mecánico de los objetos respecto de ellos, no siguió el camino más evidente, que habría sido excluir a estos sistemas de referencia acelerados de su principio de relatividad. Él se propuso conseguir justamente lo contrario: quiso replantear las leyes de la física con el propósito de que la relatividad se pudiera extender también a los sistemas de referencia no inerciales. Avanzar hacia este objetivo le llevó a Einstein unos diez años de arduo trabajo, aproximadamente desde el 1905 hasta el 1915, en los cuales pasó por momentos verdaderamente difíciles ante la posibilidad de no conseguir el éxito deseado. En en el año 1912, con la relatividad general todavía sin acabar, escribió a un amigo:

 

En mi vida había trabajado tan duramente [...] Comparada con este problema, la teoría original de la relatividad [se refiere a la relatividad especial] es un juego de niños.

 

Afortunadamente el resultado de este gran esfuerzo fue la invención de una teoría relativista nueva, la relatividad general, que superó brillantemente el reto al que nos estamos refiriendo.

 

En el tema dedicado a la ley de gravitación hemos visto que la equivalencia entre la masa inercial y la masa gravitatoria explica la siguiente propiedad exclusiva del campo gravitatorio: todos los objetos tienen, si están sometidos únicamente a campos gravitatorios, la misma aceleración [Por ejemplo, todos los objetos, en ausencia de rozamiento, caen libremente con una aceleración aproximadamente igual a 9,8 m/s2 en las proximidades de la superficie terrestre] Pues bien, esta peculiaridad del campo gravitatorio dio a Einstein una clave fundamental para generalizar la relatividad. Llegó a intuir esta clave gravitatoria después de reflexionar profundamente sobre estos dos hechos: 1) En los sistemas de referencia acelerados no se puede aplicar el primer postulado de la relatividad especial. (2) Los sistemas de referencia reales (como, por ejemplo, un planeta o una estrella), están acelerados, precisamente debido a que se ejercen sobre ellos fuerzas gravitatorias. En el libro La evolución de la física, que escribió con el científico Leopold Infeld (1898-1968), reveló así esta intuición: Esta ley [la de los cuerpos que caen], que puede formularse también como la ley de equivalencia de las masas inercial y gravitatoria, hizo que me diera cuenta cabal de toda su significación. Me asombré en grado sumo de su existencia e intuí que en ella debía estar la clave de una comprensión más profunda de la inercia y de la gravitación.