II. RELATIVIDAD ESPECIAL

Antes de empezar a hablar de la ley de relatividad restringida, conviene situar históricamente la Teoría de la Relatividad Especial (RE) con la mención de algunos avances de la ciencia más o menos contemporáneos a la misma:

• 1896 - Descubrimiento de la radioactividad natural por A. H. Becquerel.
  
• 1897 - J. J. Thomsom descubrió el electrón.
  
• 1900 - Hipótesis sobre la energía y los cuantos de Max Planck, que sitúa el origen de la Mecánica Cuántica.
  
• 1905 - Teoría Especial de la Relatividad de Albert Einstein.
  
• 1913 - Modelo atómico de N. Bohr
  
• 1916 - Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein.
  
• 1924 - L. De Broglie propone la dualidad onda-corpúsculo.
  
• 1926 - E. Schrödinger propone su ecuación de onda para el átomo de hidrógeno.
  
• 1927 - Principio de incertidumbre de W. K. Heisenberg.
  
• 1932 - J. Chadwick descubre experimentalmente el neutrón.
  
• 1942 - Primera reacción nuclear en cadena en un reactor nuclear llevada a cabo por E. Fermi
  

A la vista de esta lista, una idea surge inmediatamente, la Relatividad Especial de Albert Einstein fue realmente una teoría muy osada.

Al mismo tiempo y sin quitarle el mérito negativo a la relatividad restringida, después de apuntar sus antecedentes inmediatos nos daremos cuenta de que la teoría de Einstein no era tan revolucionaria ni tan original en el momento en que salió a la luz. Sin embargo, el proceso en su conjunto sí se puede considerar totalmente revolucionario, a lo que yo añadiría: ¡De mala suerte y un poco desesperado!

En este libro en línea existen dos apartados previos al estudio sistemático de todo sobre la Relatividad Especial de Einstein. En el primero, ¿Qué es la relatividad?, se expone la lista de Casualidades despistantes como pequeño resumen de por qué se aceptó la Teoría de la Relatividad Especial (RE) y, finalmente, mi concepto de la relatividad restringida, a modo de conclusión adelantada de forma que el lector pueda ir entendiendo la filosofía del presente libro gratis.

El segundo versa sobre las ecuaciones de Maxwell, las transformaciones de Lorentz y los postulados de Poincaré como antecedentes inmediatos de la física relativista que, junto al contexto citado, forman el conjunto de ideas que provocó la errónea interpretación por Albert Einstein y la comunidad científica del experimento del Michelson-Morley.

Sobre el contexto histórico de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein trata el Cuento de la abuela, con un formato de juegos de palabras sobre la experiencia como madre de la ciencia y de cuento de miedo y misterio por el camino tomado por la ciencia moderna del siglo pasado.

Por supuesto que se cometieron otros muchos errores, que se van citando en el análisis de cada uno de los principios de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein y que figuran clasificados en el último apartado de este libro online de Errores de la física relativista. No obstante, estoy convencido de que dichos errores no se hubieran producido o se hubieran superado sin dificultad de no ser por la citada interpretación del experimento de Michelson-Morley.

En el tercer apartado de este libro en línea, además del concepto de los postulados de la Teoría de la Relatividad Especial de Albert Einstein, se estudian los elementos de la relatividad restringida con una presentación neutra para tener una base sobre la que dirigir las críticas a aquellas partes de la teoría de Einstein que considero erróneas. Todo ello intentando limitar en lo posible la utilización de las matemáticas o manteniendo un nivel lo más general y sencillo posible.

En particular se comentan, por un lado, la problemática planteada por algunos de los elementos terminológicos o conceptos más utilizados por la física de la relatividad de Einstein, bien sea por su confusión, su complejidad o por ambas cosas; y, por otro, incorrecciones puntuales e interpretaciones erróneas de los experimentos (muchos de ellos puramente mentales) que sustentan la Relatividad Especial y General en la actualidad.

Aquellas personas que quieran profundizar en la teoría de Einstein no tendrán ningún problema si consultan cualquier libro de introducción a la Física Moderna. Yo recomendaría libros del curso de acceso a la universidad, libros de primero de facultad o libros de divulgación científica, porque me temo que los libros especializados sobre relatividad restringida pueden ser demasiado enrevesados y centrarse mucho en las matemáticas y en experimentos mentales, dado que no existe un espacio sin gravedad.

En Internet también existe abundante webografía sobre la relatividad restringida.

II.a) ¿Qué es la relatividad?

¡Es una teoría científica! En las argumentaciones para explicar qué es la relatividad, casi siempre acaba apareciendo una cita al método científico en el sentido de que toda teoría, aunque esté aceptada generalmente, puede ser errónea. ¡Qué casualidad!

Y luego, como si fuera un cuento de hadas, añaden eso de que una teoría nueva siempre tiene que recoger la anterior como un caso particular. Parece increíble que se olviden del estado actual del sistema tolemaico o famosa teoría de que la Tierra era el centro del universo; sin duda se trata de una manifestación más de la cultura de la ignorancia. Supongo que lo que intentan de verdad es convencerse a sí mismos porque no acaban de conseguirlo.

El tiempo es relativo por la Teoría Especial de la Relatividad de 1905 y con posterioridad por la Relatividad General (RG) de 1916. Sin embargo, la segunda afecta al tiempo por establecer el principio de equivalencia entre la gravedad y los sistemas acelerados y, por lo tanto, con los efectos temporales del movimiento en la Relatividad Especial.

Citemos brevemente un conjunto de casualidades que hicieron posible una interpretación tan errónea de la Física Moderna que obligó a cambiar la propia filosofía de la ciencia.

• Casualidades despistantes.

  • La dificultad filosófica de admitir que la luz es arrastrada por la Tierra (globina o estructura reticular de la gravedad), por suponer una vuelta al centralismo terráqueo; que tantos quebraderos de cabeza había supuesto para el desarrollo de la ciencia moderna.

  • La subjetividad real y la relatividad imaginaria del tiempo.

  • La inexperiencia de principios del siglo pasado y su madre la inocencia, que será la bisabuela de la ciencia.

  • La tendencia de la ciencia de seguir avanzando o, al menos, de no retroceder.

  • La coincidencia del sistema de referencia espacial de la Tierra con el sistema de referencia natural o sistema privilegiado de la luz en la Tierra (La Relatividad General de Einstein establece esta característica sin reconocerlo)

  • La realidad de algo parecido a la masa relativista (pulsina) y a la equivalencia energía masa, aunque sea una equivalencia dinámica o contextual.

  • El teorema de Pitágoras con las ecuaciones de Lorentz y la relación cuantitativa entre masa y velocidad o energía cinética.

  • La complejidad matemática del modelo relativista, mezclada con una excesiva influencia filosófica, que hizo que se resintiera el método científico y se perdiera el imprescindible sentido común en cuanto al predominio de la razón sobre la utilidad.

  • En mayor o menor medida, pero sin duda con efectos reales, la coincidencia de los intereses profesionales con el incremento de la abstracción en esta materia.

  • El ameisin estilo de redacción de Albert Einstein y su control intuitivo de las matemáticas.

  • Los efectos reales de la gravedad sobre la masa y la energía recogidos en la Relatividad General y su encadenamiento al punto más incorrecto de la Relatividad Especial.

  • La morbosidad de los viajes en el tiempo y la idea de inmortalidad.
    
    

• Mi concepto de la Relatividad Especial.

  Los dos postulados de la relatividad restringida (RE) de Albert Einstein son puramente matemáticos y muy elegantes. Suponen una forma sutil de decir lo que se quiere decir, pero manteniendo un alto nivel de oscurantismo.

  Se necesita complicarla exageradamente para ocultar sus debilidades. Por ejemplo, ¿De dónde sale que la velocidad máxima es c en todo el universo?, ¿Cómo se explica que la velocidad de la luz sea c medida desde la propia Tierra y también sea c la velocidad del mismo fotón medida desde el Sol a pesar de la velocidad de la Tierra respecto al Sol?

  ¿Por qué no dice que para cada punto del espacio las unidades físicas de la mayoría de las magnitudes del Sistema Internacional de Unidades representan realidades físicas diferentes?

  Otro ejemplo de claridad expositiva, el segundo postulado de la Teoría de la Relatividad Especial de Albert Einstein hasta se podría interpretar como que las fórmulas de las leyes de la física se expresarán igual en castellano, en inglés y en todos los idiomas.

  En dicho caso, no nos quedaría más remedio que relativizar las palabras castellanas, inglesas... de paso tendríamos que relativizar los adjetivos, adverbios y demás figuritas gramaticales.

  Si todavía encontrásemos algún problema con los significados obtenidos al aplicar los significantes apropiados, siempre podríamos recurrir a relativizar la estructura lingüística a través de un pequeño defecto geométrico de los libros de gramática o arrancar hojas directamente en caso de ligera desesperación física o mental.

  ¡Cuidado! ¡Qué fácil resulta despistarse a veces!

  Sin el experimento de Michelson-Morley no creo que existiera la física de la relatividad de Einstein, mi interpretación de los resultados de este experimento es que la luz se desplaza sobre la gravedad como si ésta fuese en cierta medida el éter buscado por los clásicos pero con otras características, entre las que cabría destacar el ser un éter móvil.

  Para demostrarlo, en el libro en línea de Experimentos de física se propone el experimento complementario que llamo "Lejano Michelson-Morley" (LMM) porque sería igual al Michelson-Morley pero alejado del campo gravitatorio de la Tierra. (Un experimento idéntico pero con otros fines está previsto por la NASA para el año 2010, el experimento se llama LISA)

  Los resultados del LMM deberían ser contrarios a los del experimento Michelson-Morley e iguales a los inicialmente esperados por los clásicos.

  Es cierto que la velocidad y la gravedad comparten muchas características físicas pero eso no significa que sean idénticas.

  En definitiva, mi opinión de lo que es la relatividad restringida (RE) es que me parece un error de interpretación múltiple de la realidad provocado por numerosas coincidencias, entre las que podemos destacar la realidad de la equivalencia entre masa y energía y la omnipresente ley del inverso del cuadrado.

  Supongo que la Relatividad Especial de Albert Einstein desaparecerá sin necesitar de ninguna teoría que la sustituya puesto que lo único que hace es enmascarar la realidad con matemáticas complicadas y cuándo los errores o contradicciones son obvios ceder la explicación a la RG, como en el caso de la paradoja de los gemelos. Es más, en la ortodoxia actual sólo existe la última, aunque la RG contiene la RE como un análisis parcial.

  En otras palabras, lo que quedará será la parcela más o menos correcta de la masa relativista y los efectos artificialmente explicados por la Relatividad General de Einstein, que obviamente cambiarán hacia una justificación más racional.

  La nueva Teoría de la Equivalencia Global ser perfila como una teoría del todo. La nueva teoría física intenta sentar un nuevo paradigma donde el tiempo, la energía y otros conceptos se perfilan sin necesidad de dimensiones adicionales.

  Una gran ventaja de la desaparición de las teorías de Albert Einstein será que las mentes de los científicos volverán a ser mucho más intuitivas y se dejará de desaprovechar una enorme cantidad de energía mental.