Einstein y la Astronomía

La Teoría Especial de la Relatividad del científico nacido en Ulm explicó el movimiento de la órbita de Mercurio

BENJAMÍN MONTESINOS 21/01/2009

Imagen del científico Albert Einstein tocando el violín.-

"No te preocupes por los problemas que tienes con las matemáticas; puedo asegurarte que los míos son mucho mayores". Einstein envió esta nota, junto a una página llena de diagramas, a una niña de quince años que le había escrito pidiéndole ayuda para sus deberes: al fin y al cabo, todo es relativo...

El espacio es relativo. El tiempo es relativo. La masa es relativa. El espacio y el tiempo forman un "tejido" cuyas fibras son deformadas por la presencia de materia. La luz pesa. En un gramo de materia está contenida una inmensa cantidad de energía. Albert Einstein nos enseñó todo esto.

Einstein es uno de los mayores genios de la humanidad, aunque parezca un tópico repetirlo de nuevo. Hace ahora poco más de cien años Einstein envió a la revista alemana Annalen der Physik -"para ser publicados si a ustedes les queda aún sitio en la revista"- seis trabajos que comenzaron a cambiar para siempre el panorama de la Física y con él, el de la Astronomía.

Albert Einstein nació en Ulm en 1879 en el seno de una familia judía de clase media. No fue un estudiante brillante en ninguna asignatura con la excepción de las matemáticas. Cuando el negocio de sus padres quebró, la familia emigró a Italia y posteriormente a Suiza, donde Einstein no pudo conseguir ninguna beca ni puesto de trabajo relacionado con la ciencia y trabajó como empleado en una oficina de patentes desde 1902 hasta 1909. En 1921, recibió el Premio Nobel, aunque no por sus estudios acerca de la relatividad, sino por trabajos relacionados con el efecto fotoeléctrico (que explica cómo ciertas sustancias se comportan cuando reciben luz).

Nacionalidad suiza y luego estadounidense

Einstein adoptó la nacionalidad suiza y posteriormente la americana, cuando emigró a Estados Unidos para trabajar en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton -"sólo necesito una mesa, algunos cuadernos, un lápiz y una gran papelera para todas mis equivocaciones"-. Pacifista activo, no dejó de alertar a los políticos de los peligros de una guerra atómica y de sus efectos a largo plazo. Aunque no era un judío practicante, el sionismo fue otro de los campos en los que Einstein, debido a su popularidad, tuvo influencia, y se le llegó a ofrecer la presidencia del Estado de Israel. Einstein murió en Princeton en 1955, su cuerpo fue incinerado el mismo día de su muerte y sus cenizas esparcidas en un lugar desconocido.

Quizás para el público en general lo más conocido de Einstein sean las imágenes de ese científico de pelo canoso y despeinado, con aire algo triste, que tocaba el violín, que nos saca la lengua en una foto y que "inventó" una fórmula que relaciona la conversión de materia en energía. La relación entre Einstein y la relatividad es incluso para los profanos en Física, también inmediata. Pero si indagamos un poco más, es probable que no se sepa, a un nivel de calle, mucho más de este personaje. Es notable que el trabajo de un científico, y específicamente de un físico, haya trascendido a ámbitos que se sitúan lejos del mundo académico (la revista Time lo nombró personaje del siglo XX, por delante de Roosevelt y Ghandi).

¿Qué aportó Einstein a la Astronomía? Sin ir más lejos, su Teoría Especial de la Relatividad explicó el movimiento de la órbita de Mercurio. Si pudiéramos observar el Sistema Solar desde arriba, y trazar una y otra vez la órbita de Mercurio alrededor del Sol, veríamos que cada una de ellas no es cerrada sino que se mueve imperceptiblemente, trazando una especie de rosetón, siendo la elipse delimitada por cada revolución un pétalo. Es lo que los astrónomos llaman pomposamente "la precesión del perihelio de Mercurio". Los cálculos de Einstein predijeron con exactitud ese movimiento.

La estructura del espacio y el tiempo

Las ideas de Einstein sobre la estructura del espacio y del tiempo, que él consideraba como un "tejido" o una "fibra", también revolucionaron todo el panorama de la Física y de la Astronomía. El espacio no es ajeno a la presencia de estrellas y galaxias, y se deforma como si fuera una malla elástica cuando nota que hay cuerpos en su presencia. Hoy, los estudios de la estructura del universo, o del comportamiento de la luz y la materia cerca de objetos muy compactos, como las estrellas de neutrones o los agujeros negros, no se entienden sin echar mano a la relatividad de Einstein.

Y por último la famosa ecuación, la que todo el mundo ha visto alguna vez, en un libro, en un anuncio, o estampada en una camiseta: E = m X c2: la energía es igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. La velocidad de la luz es 300.000 kilómetros por segundo, un número enorme, que se convierte en algo mucho más grande cuando lo multiplicamos por sí mismo. Esa ecuación nos dice que una pequeña cantidad de masa puede transformarse en una inmensa cantidad de energía... eso es lo que sucede en el interior de las estrellas: en esos formidables hornos nucleares, con temperaturas de millones de grados, se están quemando en cada segundo cientos de miles de toneladas de hidrógeno, el elemento químico más común del universo, produciéndose energía. Nuestro Sol lleva casi 5.000 millones de años haciéndolo y continuará otros 5.000 millones de años, hasta que se acabe su combustible.

Eratóstenes, Aristóteles, Ptolomeo, Pitágoras, Copérnico, Kepler, Newton, Herschel, Hubble, Einstein... míticos nombres que han marcado la historia de la Astronomía, cada uno de ellos derribando barreras y venciendo el desafío que el Universo les propuso en cada momento.