III. Relatividad General de Einstein

La Relatividad General, de 1916, incluye técnicamente a la Teoría de la Relatividad Especial de 1905, pero en este apartado se comenta la parte nueva o añadida, que versa principalmente sobre los efectos de la gravedad.

El desarrollo de la Teoría de la Relatividad General de Einstein se hizo necesario para explicar los sistemas acelerados y las incoherencias y lagunas de la Teoría de la Relatividad Especial; donde el ejemplo estelar sería la paradoja de los gemelos.

La justificación argumental se basa en el Principio de Equivalencia de Einstein, publicado en 1911, que enlaza con la relatividad inicial del tiempo de la Teoría de la Relatividad Especial. A los efectos temporales de la velocidad relativa en sistemas de referencia inerciales se le añaden, por el Principio de Equivalencia, efectos temporales a la gravedad.

Así, los sistemas de referencia acelerados o con gravedad se configuran como sistemas de referencia no inerciales.

En otras palabras, cambios en la velocidad o aceleración serán equivalentes a cambios en la intensidad del campo de gravedad. De forma un tanto encubierta se está estableciendo un sistema de referencia privilegiado, el campo de gravedad.

La confirmación de las teorías de Einstein más extendida es la de los relojes atómicos. En el libro en línea de Experimentos de Física se comentan diversos experimentos con relojes atómicos que también podrían relativizar el tiempo.

Por otra parte, en el libro en línea de la Dinámica Global se explican las razones físicas por las que el átomo de cesio cambia su frecuencia de resonancia tanto con la velocidad como con la intensidad del campo de gravedad.

En su día, al confirmarse algunas de las predicciones de la Relatividad General de Einstein se confirmaron indirectamente parte de la Teoría de la Relatividad Especial, al formar parte de la misma y haber sido modificada o matizada, puesto que en algunos aspectos la Teoría General de la Relatividad (RG) dice lo contrario que la RE.

Claro que, por la misma razón, si se deshace o se sustituye por otro el Principio de Equivalencia de Einstein, la Relatividad General se quedaría sin la relatividad del tiempo y la Teoría de la Relatividad Especial se quedaría con las paradojas y sin verificaciones empíricas.

Si además se demostrase que la gravedad arrastra la luz con el experimento Lejano Michelson-Morleypropuesto por la nueva teoría del todo Teoría de la Equivalencia Global, la RE prácticamente dejaría de existir y, consecuentemente, a la Teoría General de la Relatividad (RG) de Einstein le pasaría lo mismo al cimentarse sobre la primera.
 

NASA and STScI-Hubble Team
Galaxia espiral con barra NGC 1300

El problema fundamental abarcado por las teorías de Einstein es el tiempo, algo cuya naturaleza no conocemos bien y que hasta la fecha nadie, ni siquiera ningún gemelo, ha vuelto del otro mundo. La Teoría de la Relatividad General de Einstein, a pesar de su impresionismo y sus ecuaciones de campo, nunca recibió el premio Nobel después de tantas "contrastaciones empíricas".

Al mismo tiempo, decir que la gravedad es un efecto geométrico de la curvatura espaciotiempo es mucho decir, y no es de extrañar que todavía queden aspectos de la misma por demostrar e incluso por comprender y que noventa años después se siga diciendo que la gravedad es una fuerza en todas las escuelas.

A mí me parece que algunas cosas son más curvaturas del lenguaje y de las abstracciones mentales que de las realidades físicas.

• Confusión con la verdadera relatividad subjetiva del tiempo, el amor y la vida  

  En la justificación filosófica de la Teoría de la Relatividad General (RG) Albert Einstein utilizó en varias ocasiones modelos de comportamiento o sentimiento humano, especialmente relacionados con el amor.

  Aunque he dedicado a los efectos del amor y otras situaciones vitales sobre el tiempo el libro en línea de la Ecuación del Amor, quería recordarlo aquí como una de las deficiencias, al ser uno de los falsos preconceptos que se tienen siempre presentes en los experimentos que confirman esta teoría, pues no se deben mezclar demasiado ni los puntos de vista subjetivo y objetivo, ni la física y la metafísica.

  En otras palabras, si uno está previamente convencido de que el tiempo es relativo, cualquier juego matemático complicado, como las ecuaciones de campo de Einstein, que lo confirme será fácilmente aceptado por nuestra mente y, a mi juicio, será un tremendo error tanto material como formal.

  Indudablemente, esta coincidencia de la perspectiva subjetiva del tiempo con la imaginaria o ficticia de la Teoría General de la Relatividad de Einstein es otra de las casualidades o circunstancias que ayudaron a que se aceptase la citada RG.

Un tema resbaladizo es la visión intuitiva de todo esto; al relativizar conceptos básicos de la física se pierde completamente dicha visión y todo son problemas casi puramente matemáticos en las teorías de Einstein. Así aparece el famoso continuo espaciotiempo y se pasa al espacio matemático de cuatro dimensiones de la geometría de Minkowsky de la Relatividad Especial y a la geometría de Riemman de la Relatividad General.

Si la geometría de Minkowsky añade un cuarto eje al continuum del espaciotiempo, la geometría de Riemman curva los ejes del mismo. Si alguien tiene interés en profundizar en estos temas también puede estudiar la métrica de Schwarzschild, eso sí, queda avisado de que le podría producir tensores emocionales, a pesar de estudiar casos simples de las ecuaciones de campo de Einstein.

Indudablemente la Teoría General de la Relatividad ha sido comprobada empíricamente en algunas de sus predicciones pero ello no significa que las interpretaciones o justificaciones teóricas de los hechos sean correctas. En definitiva, hay interpretaciones de hechos empíricos y algunas partes de las teorías de Einstein que considero más o menos correctas pero otras no.

No deja de ser divertido como, en ocasiones, aparecen noticias sobre nuevos experimentos para verificar la Relatividad General, ¡Por algo será!