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El gran sueño inconcluso de Einstein
Por Eitel H. Lauría Para La Nación
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LOS nombres ilustres de Galileo, Newton y Huygens jalonan las etapas iniciales del formidable desarrollo de la ciencia física occidental. A partir del siglo XVII se enuncian los principios, leyes y teorías que otorgan rigor y consistencia a la física y se formulan las ecuaciones matemáticas que permiten describir y predecir los fenómenos físicos. Desde entonces es claramente perceptible la tendencia a la enunciación de síntesis conceptuales cada vez más abarcadoras, asociadas con formulaciones matemáticas de amplitud y precisión crecientes.
Esa tendencia recibe en los comienzos del siglo XX los aportes de un científico genial, Albert Einstein. En 1905 aparece su Teoría de la Relatividad Especial, que produjo una transformación radical de los conceptos, hasta entonces inmutables, de espacio, tiempo y movimiento.
En 1916, con la Teoría de la Relatividad General, Einstein propuso una revolucionaria e inesperadamente bella formulación de la clásica teoría de la gravitación de Newton. La fuerza de gravedad, que atrae a los cuerpos entre sí, depende, según Einstein, de una singular propiedad geométrica del espacio : su curvatura. En presencia de objetos pesados, planetas o estrellas, el espacio se curva y los rayos de luz se propagan siguiendo trayectorias no rectas.
Este último y notable fenómeno fue fehacientemente comprobado por el físico inglés A. Eddington en 1919, cuando midió, en ocasión de un eclipse de sol, la desviación que experimenta un rayo de luz proveniente de una estrella lejana al atravesar el espacio curvado por la cercanía del astro solar. La coincidencia entre la desviación medida y la calculada de acuerdo con las fórmulas de Einstein tuvo un efecto dramático y creó a partir de entonces una imagen casi mágica del sabio.
Las aplicación de las teorías de Einstein fueron muchísimas y dieron frutos tan importantes como la famosa fórmula que expresa la equivalencia entre la masa y la energía, fundamental en el campo de la tecnología nuclear, y el desarrollo de una cosmología -rama de la ciencia que estudia la estructura y la evolución del universo- moderna y rigurosa, incluido el apasionante tema de la expansión del universo.
En 1864 el físico escocés J. C. Maxwell formuló su teoría sobre el electromagnetismo, una de las más notables síntesis conceptuales y matemáticas de la historia de la ciencia.
Mediante un magistral sistema de cuatro ecuaciones describe todo el conjunto de fenómenos eléctricos y magnéticos hasta entonces conocidos, estudiados y experimentados por físicos de la talla de Ampére, Oersted y, particularmente, Faraday. Pero con ello no se agotan las posibilidades de las ecuaciones de Maxwell, que echaron luz sobre un importantísimo y hasta entonces desconocido fenómeno: las ondas electromagnéticas. Basta pensar que esas ondas son el soporte de todas las transmisiones inalámbricas de radio, televisión, radar y también explican la propagación de la luz en el vacío o bajo la forma de un penetrante rayo láser. En otros términos, una parte sustancial del contexto tecnológico moderno reconoce su origen en la teoría electromagnética de Maxwell.
Unificación de las fuerzas
En la década del 20, Einstein planteó una nueva y ambiciosa posibilidad: lograr una síntesis entre el electromagnetismo y la gravedad que permitiera unificar en una sola teoría el estudio de todas las fuerzas de la naturaleza, gravitatorias, eléctricas y magnéticas. No obstante, y a pesar de sus grandes y prolongados esfuerzos, cuando Einstein murió en 1955 su sueño no se había concretado.
Por otra parte, a partir de los años 30, el extraordinario desarrollo teórico y experimental de la física de las partículas elementales condujo al descubrimiento de dos nuevas fuerzas naturales: la fuerza nuclear fuerte y la nuclear débil.
La fuerza nuclear fuerte es la responsable de mantener unidas las partículas constituyentes de los núcleos atómicos -protones y neutrones-, evitando su estallido, como sería el caso si no fuera contrarrestada la repulsión eléctrica existente entre los protones cargados positivamente. En cuanto a la fuerza nuclear débil, permite explicar, por ejemplo, la emisión de rayos beta -electrones- en la desintegración espontánea de núcleos atómicos, es decir, en la radiactividad. Esas dos fuerzas no entraron en los estudios de Einstein y, por lo tanto, sus intentos de unificación no tenían el alcance universal supuesto. Pero después de su muerte y con un panorama más amplio, que incluye la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuerte y débil, el tema de la unificación se ha instalado con renovados bríos y ha dado lugar a nuevos y sorprendentes avances teóricos y experimentales. Entre ellos la teoría de la fuerza electrodébil, el descubirmiento de nuevas partículas elementales y cierta extrañísima teoría de las supercuerdas.
Los detalles son innumerables y exceden los límites de esta nota. Pero lo cierto es que el objetivo es aún más ambicioso que el propuesto por Einstein. Se busca la formulación de una teoría abarcadora de todos los fenómenos del mundo físico, para la cual se ha sugerido el nombre de Theory of Everything (Teoría de todas las cosas) . En otras palabras, el gran sueño de Einstein está vivo.
