La Magia de la Relatividad

"Acorde a la relatividad general, el concepto de espacio
desprovisto de contenido físico no existe"
Albert Einstein

"Si hay solamente espacio, sin soles o planetas en él,
entonces el espacio pierde su esencia"
Buda

"La falsa imaginación te enseña que cosas
tales como La luz y la sombra,
el largo y el alto, lo blanco y lo negro son diferentes
y tienen que ser discriminadas;
pero ellas no son independientes una de la otra;
ellas son aspectos diferentes de la misma cosa,
ellos son conceptos de relación no la realidad"
Buda

 

Indice

El principio de la Relatividad
La Relatividad de la distancia
La Relatividad de la velocidad
La Naturaleza del Tiempo
Las ilusiones de nuestra mente
La suma de velocidades
La Luz y la consistencia de la Realidad
La Relatividad del Tiempo
La Equivalencia entre Matería y Energía ( E=MC2 )]
Los fundamentos de la relatividad
La Relatividad General
El significado filosofico de la relatividad

Einstein fue sin duda una de las mentes más brillantes que ha dado la humanidad, abarcó casi todos los problemas físicos de su época haciendo importantes aportaciones a todos ellos. Reconocido como el más grande científico de la historia, fue venerado por reyes y jefes de estado. Llenó con respuestas el vacío que había en el conocimiento humano para acercarnos más a la comprensión del universo en que habitamos. A pesar de ello, siempre mantuvo su sencillez, no aceptaba los costosos regalos que le obsequiaban, gustaba de usar suéteres sencillos, aún en las ceremonias de reconocimiento más importantes.

Cuentan que una vez, una pequeña universidad europea le pidió de manera muy especial que fuera a impartir una conferencia para juntar fondos destinados a su mejora. Einstein acepto sin vacilar. Por fin llegó el gran día, el pueblo entero se congregó a recibirlo a la entrada de la ciudad y el alcalde mandó una elegante comitiva por él a la estación del tren. Finalmente el tren arribó y el sofisticado comité buscaba insistentemente al doctor Einstein sin encontrarlo.

Einstein descendió y notó que había gran revuelo al otro extremo del tren, pero sin inmutarse tomó su violín (casi siempre viajaba con él) y se fue caminando rumbo al pueblo. De pronto el alcalde percató la presencia de un hombre regordete de cabello alborotado que llegaba en medio del empolvado camino y cuando se acercó sorprendido exclamó: "Doctor Einstein, pero que hace aquí". -"¿Cómo que qué hago aquí?, Pues me invitaron a dar una conferencia"-. "Bueno sí, pero mandamos gente por usted a buscarlo". Después llegó el comité de bienvenida y le preguntaron a Einstein que por dónde había bajado. -"Pues por donde siempre bajo: por las escaleras del último vagón del tren"-. "Pero, ¿cómo? ¿Acaso viaja usted en tercera clase?. Einstein desconcertado por la pregunta contestó: -"¿Qué acaso se llega más rápido en primera clase?"-

Esta historia es un buen ejemplo de que no sólo era grande intelectualmente sino que además era un hombre sencillo y humilde. Hombres grandes han existido muchos, pero grandes, sencillos y de noble corazón muy pocos, bueno pues uno de ellos era Einstein.

El se hizo las mismas preguntas básicas que todos, sin importar su tiempo y cultura, nos hemos hecho desde el principio. Comenzó también, como casi todos, por el viejo y conocido camino: La religión. Similar a lo que me estaba sucediendo, su mente comenzó a cuestionar su fe por medio de la razón y encontró en la ciencia una manera de responder a estas preguntas tan inquietantes.

En su libro "De mi vida y de mi pensamiento" escribió "Ciertamente nadie negará que la idea de la existencia de un Dios personal, omnipotente, justo y benefactor proporciona al hombre consuelo, ayuda y guía ... pero por otra parte existen grandes flaquezas adheridas a esta idea, que han sido penosamente sentidas desde el comienzo de la historia. Es decir si este ser es omnipotente todo acontecimiento, incluso toda acción humana, todo pensamiento humano y todos los sentimientos y aspiraciones del hombre son también obra suya; ¿cómo es posible pensar en hacer a los hombres responsables de sus actos y pensamientos ante un ser omnipotente? Al distribuir premios y castigos en cierto modo, estaría El sufriendo un juicio de si mismo. ¿Cómo compaginar esto con la bondad y la rectitud que se le atribuyen?"

Como buen explorador tenía también la inquietud de responder a esas preguntas que todos llevamos dentro, por lo que se entrego con amor y con pasión al conocimiento de todo lo que existe, desde lo más grande hasta lo más pequeño, por lo que al final de su vida su mente había aportado tantas piezas al rompecabezas del conocimiento humano como muy pocas lo han hecho.

Al explorar entre las estrellas e indagar las profundidades de los átomos, Einstein extrajo gran parte de la sabiduría de las leyes universales, lo que le permitió adquirir una visión de profundo respeto por todo lo que le rodeaba. Debido a ello, a lo largo de su vida siempre colaboró con causas altruistas y pacifistas además a pesar de su fama siempre mantuvo la humildad y sencillez que le caracterizaba, la cual era digna de ser envidiada por los más grandes lideres religiosos de nuestro mundo. Él como muchos otros grandes hombres también enfrentó gran adversidad, sobre todo cuando se negó a cooperar con los planes de guerra de la Alemania de Hitler, en ese entonces su casa fue quemada por las tropas Nazis. Por suerte él se salvo gracias a gente que le brindo protección, pero se le puso un alto precio a su cabeza por lo que tuvo que dejar Europa. A pesar de los difíciles momentos que enfrentó siempre encontró en su visión del universo la fuerza necesaria para alimentar a su espíritu y remontar la adversidad.

El principio de la Relatividad 

En 1905, comenzando su carrera, terminó la primera parte de su Teoría de la Relatividad la cual fue nombrada Relatividad Especial. Sería muy fácil de entender la relatividad si se viviera en el espacio y estuviéramos liberados de los paradigmas de nuestro mundo terrenal, aquí abajo es muy común utilizar palabras absolutas como "reposo" o "movimiento", porque nuestro sentido común nos dice que el suelo esta "fijo" y que lo que cambia de posición respecto a él, se "mueve" y lo que no esta en "reposo". Pero en el Universo no es común contar con puntos "fijos" ni cosas en reposo.

Imaginémonos en el espacio, desde ahí veríamos a la Tierra rotar en torno a su propio eje , además la veríamos girar también en torno a nuestra estrella: El Sol . Si nos alejáramos un poco y tuviéramos un poco de paciencia para dejar pasar algunos miles de años, veríamos que también el sol se mueve dentro de uno de los brazos de nuestra galaxia , compuesta de miles de millones de estrellas que se mueven también en torno a ella. Si nos alejáramos más veríamos que nuestra galaxia también se mueve en torno a un grupo local de galaxias, compuesto por miles de millones de ellas, y un poco más lejos veríamos que éste grupo se aleja con respecto a otros grupos, luego entonces, ¿qué esta en reposo?.

Si todo se mueve en el universo entonces no tiene sentido usar la palabra "reposo" o "movimiento", en todo caso podríamos tomar como referencia un cuerpo (el Sol, el suelo, la Luna, etc) y decir que algo se mueve o no se mueve con respecto a él. Sería más correcto decir esto último como que ambos objetos se mueven la misma velocidad porque ya se explico que todo se mueve.

Pero para entenderlo mejor y comprender la esencia de la relatividad, utilicemos nuestra imaginación y pensemos en dos trenes, tren "A" y tren "B" los cuales se mueven uno al lado del otro en direcciones opuestas como en el metro de la ciudad de México. Ahora, cerremos los ojos e imaginemos que los dos trenes son todo lo que existe en el universo. Quitemos las vías, el piso, el túnel, la tierra y todo hasta que sólo queden los trenes. Estos se encontraran suspendidos en el espacio como lo hace nuestro planeta, cada uno de ellos se moverá suavemente de manera uniforme (sin cambio de velocidad) debido a que no existe el piso y por tanto no hay fricción, rebote ni imperfecciones de la superficie, la sensación será muy parecida a cuando se vuela en avión (si se elimina la turbulencia). Ahora nos daremos cuenta que el movimiento uniforme no se siente.

El cambio de velocidad (aceleración y desaceleración) es lo que nos hace sentir el movimiento; por ejemplo cuando frena el metro su velocidad disminuye debido a la fricción de los frenos contra las llantas y de esta contra el suelo; este cambio de velocidad es transmitido a nosotros mediante la fricción del asiento y el respaldo pero aún así nuestro cuerpo se resiste a cambiar de velocidad (inercia) lo que nos provoca que nos presionemos al respaldo y que nuestra cabeza, al no tener que la detenga, quiera continuar con su movimiento hacia delante. Pero si el movimiento es completamente uniforme, no lo podemos percibir

Ahora imaginemos que nos encontramos en el tren "A" y de pronto vemos pasar por la ventanilla al tren "B" que corre al lado nuestro de derecha a izquierda. Pero ¿Es realmente el tren "B" el que se mueve? Si estuviéramos en el tren "B" ¿Acaso no veríamos la misma escena y pensaríamos que es el tren "A" el que se mueve?, también podría haber una tercera opción y es que ambos trenes se mueven. Cómo no hay estación, ni piso al cual poder referir el movimiento ¿Cómo podemos saber quien se mueve?.

La respuesta "correcta" nos lleva de lleno a la magia de la relatividad y es que cualquier opción puede ser correcta ya que todo es cuestión de tomar un punto de referencia, si tomamos al tren "A" como punto de referencia entonces "B" es el que cambia de posición con respecto a él y por tanto se "mueve" y viceversa. Como ya se explicó en el universo todo se mueve, nada esta quieto, por lo que todo depende de cuál será nuestro punto de referencia a tomar.

Debido a que los humanos vivimos en la tierra tomamos a nuestro planeta como punto de referencia y decimos que el objeto que no cambia de posición con respecto al suelo, o dicho de otra forma, lo que se mueve a la misma velocidad que el suelo esta en reposo o inmóvil. A pesar de que el suelo gire y la tierra se traslade alrededor del sol.

La Relatividad de la distancia 

Ahora imaginemos que ambos son trenes de vapor y que tienen una longitud "L", nosotros que seguimos en el tren "A" vemos que sobre el techo del cabus (parte trasera del tren) del tren "B" va un chiquillo que lanza una piedra hacia delante (en la dirección del "movimiento" del tren) hasta golpear la chimenea que se encuentra justo al frente del tren. Los tripulantes del tren "B" saben que la distancia recorrida por la piedra es "L" (la longitud del tren), pero si nosotros midiéramos la distancia que recorrió la piedra hasta la chimenea veríamos que es mayor a "L" debido a que con cada instante que pasa la chimenea del tren se "mueve" hacia "adelante" alejándose de la piedra. Pero los del tren "B" mantienen su idea ya que como vimos ellos no perciben movimiento alguno y por tanto encuentran que la distancia recorrida por la piedra es "L".

Por tanto hemos obtenido la primera conclusión importante de esta reflexión que es que una misma distancia puede ser medida de forma diferente desde dos puntos de referencia, es decir la longitud y la distancia son relativas a cada observador.

La Relatividad de la velocidad 

Pero, ¿que pasa con la velocidad?. Para los que vamos en el tren "A" el tren "B" tiene una velocidad que llamaremos "Vt" y podemos deducir que los que van en el tren "B" piensan lo mismo del tren "A" pero en este análisis referiremos todo al tren "A". Ahora, ¿Qué velocidad tendría la piedra para nosotros? Para calcularla tendríamos que sumar la velocidad del tren "B" a la velocidad con la que es lanzada la piedra ya que esta última no parte del "reposo" sino de la velocidad "Vt" del tren, el resultado para nosotros sería "Vt+p"; no obstante para los del tren "B" sería solo la velocidad de la piedra es decir "Vp"

Segunda conclusión obtenida la velocidad, que es una relación de la distancia y el tiempo v = d / t, también puede ser relativa. Ahora cabe hacernos una nueva pregunta. ¿Si la distancia y la velocidad son relativas el tiempo será también relativo?.

La Naturaleza del Tiempo 

Podría ser que no, ya que es posible que la distancia y la velocidad medidas desde ambos trenes varíen en diferentes combinaciones pero den como resultado un mismo tiempo. Como quiera se puede aceptar que la distancia y la velocidad sean relativas pero el tiempo es algo muy complicado por que tiene que ver con la realidad, que según creemos es la misma para todos o acaso no pensamos que cuando percibimos un suceso es porque paso "al mismo tiempo" para todos. No importa que sea un hecho distante ocurrido en el otro extremo de la tierra o aún más en algún lugar lejano del espacio. No sería nada fácil aceptar que el tiempo sea relativo porque en todas las culturas y creencias siempre ha sido considerado como algo místico incluso lo relacionamos con Dios ya que creemos que es él quien lo mide con absoluta precisión y quien le definió desde antes un principio, un durante y un final.

Pero como no estamos dispuestos a dejarnos engañar por nuestros sentidos ni por el sentido común cuestionaremos también esto para lo cual iremos a la esencia del problema y nos preguntaremos primero ¿Qué es en realidad el tiempo?, ¿Es acaso un continuo que fluye del pasado al futuro siendo "desdoblado" por algún dios como si de un rollo de alfombra se tratara?, ¿Es algo que esta ya definido y que tiene una realidad física independiente de forma que pudiéramos saltar a diferentes partes de él, como si fuera un rollo de película que adelantamos o regresamos a placer?.

Para desengaño de mucha gente y tristeza de los escritores de ciencia ficción hasta el momento no hay ninguna evidencia que indique que el tiempo sea algo así, con realidad física independiente. Tampoco existe rastro alguno de que en el Universo exista algún tipo de reloj o registro cósmico del tiempo, pero entonces ¿qué es lo que miden los relojes?.

Para resolver este misterio primero tendremos que partir de nuestro primer principio: en el universo todo se mueve, al moverse toda la materia interactúa entre sí intercambia energía, se transforma, cambia y evoluciona; podríamos decir que todo esto podría ser "un efecto del paso del tiempo", pero no es el tiempo en sí. Podemos decir más bien que todo esto pasa mientras miramos al reloj, que también se mueve pero a ritmo constante. Pues eso es precisamente un reloj, un sistema más que se mueve pero a ritmo constante. De hecho el grado de precisión de un reloj depende de lo constante que sea su movimiento (mismo intervalo entre períodos o ciclos). A lo largo de nuestra historia hemos adoptado o creado varios tipos de relojes desde el sol que es sin duda el más antiguo y en el cual se basa nuestro calendario hasta los modernos relojes de cuarzo, no obstante como todos los sistemas algún día sus equilibrios internos se romperán y serán victimas también del desorden Universal o entropía (la entropía es una especie de "desgaste" que lleva a todos los sistemas a su destrucción).

Ya hemos definido lo que es un reloj pero no el tiempo, para que exista el tiempo hace falta algo que tenga la capacidad de relacionar los objetos en movimiento con respecto a los movimientos del reloj y que de cuenta de los cambios o diferencias entre ellos. Lo único que conocemos que sea capaz de relacionar objetos y dar cuenta de los cambios de los demás objetos entre uno y otro intervalo de tiempo del reloj es la inteligencia. El movimiento simple sin que haya quien lo relacione es como los sonidos de la escala musical, simplemente son sonidos hasta que no llegue alguien que les dé una relación armónica transformándolos en música. Así pues, antes del hombre sólo había sonidos y movimientos, pero con el hombre vino la inteligencia y con ella llegó la capacidad de relacionar los sonidos y los movimientos con lo cual surgió la música y el tiempo.

Es curioso el hecho de que no exista una única definición de tiempo, esto lo podemos comprobar si buscamos en diferentes fuentes de información como enciclopedias, diccionarios y libros de ciencia, entonces nos daremos cuenta que cada uno de estos textos tiene su propia versión y ninguna de ellas es lo suficientemente clara y precisa, razón por la cual es muy fácil especular sobre algo que no esta bien definido y pensar en cosas como "viajar en el tiempo". Aunque sé que soy tan sólo un "físico del metro", quiero que me permitan hacer una modesta aportación dándoles mi propia definición de tiempo:

Tiempo: "Capacidad que tiene un sistema, como el cerebro, de relacionar uno o varios objetos en movimiento contra otro de movimiento constante, "reloj"; con el objetivo de conocer el cambio de estos y también de buscar coincidencias espacio-temporales entre ellos".

Es importante hacer notar que para poder relacionar estos objetos hace falta una señal que viaje de ellos hacia nosotros, esta señal puede ser un rayo de luz que rebote en estos cuerpos hasta llegar a nuestro ojo trayéndonos información a cada instante de los cambios sucedidos. En esta definición el cuerpo de movimiento constante por supuesto sería el reloj y los otros pudieran ser un nave que viaje por el espacio, o un atleta que cruza la meta, o una persona con la que queremos coincidir en cierto lugar y "al mismo tiempo". Esto último fue sin duda una de las bases fundamentales para que el hombre pudiera trabajar en equipo y con ello desarrollar la civilización, gracias al tiempo pudimos hacer coincidir y sumar esfuerzos para por ejemplo encontrar a nuestros amigos en una colina o unir fuerzas para matar a un animal grande o tal vez para defendernos de algún depredador. Al inventar el tiempo sin querer dimos un paso importante para nuestra sobre vivencia y progreso.

El pasado no tiene existencia física en ninguna parte, es tan solo un recuerdo de nuestra mente que ordena los hechos conforme fueron registrados por ella. El futuro también esta en nuestra mente como un sueño o una ilusión de lo que vendrá.

Las ilusiones de nuestra mente 

El tiempo, la distancia, la velocidad y muchas otras dimensiones que conocemos no son cosas tangibles y con realidad independiente sino relaciones que se forman en nuestra mente, tan solo parte de las bellas posibilidades del cerebro humano. Buda 500 años antes de Cristo escribió: El mundo exterior es únicamente una manifestación de la mente en si misma" y Todos los conceptos… son creaciones de la imaginación y manifestaciones de la mente." Y Demócrito el gran científico griego solo 100 años después que Buda dijo: "Todo existe por convención pero en realidad solo hay átomos y espacio".

La suma de velocidades 

Ahora que sabemos que el tiempo es una relación se abre una posibilidad de que sea relativo ya que las relaciones que hemos visto hasta ahora (distancia y velocidad) lo han sido, pero antes de aclararlo por completo dejemos el tema del tiempo y regresemos con los trenes, imaginemos que justo cuando sus cabuces están uno frente a otro hay en cada uno un chico que lanza una piedra hacia delante, ambos lo hacen al mismo tiempo y las piedras viajan hasta golpear las respectivas chimeneas de cada tren. Sabemos que con respecto a nosotros, que vamos en el tren "A", la piedra del tren "B" recorre una mayor distancia debido a que percibimos que su chimenea se mueve pero cabe hacerse la pregunta ¿Cuál piedra llegará primero a su respectiva chimenea?

La respuesta correcta es que las dos, pues aunque la piedra del tren "B" recorra con respecto a nosotros una mayor distancia la, también, mayor velocidad de la piedra (recordemos que era "Vt+p") hace que ambas lleguen al mismo tiempo.

La Luz y la consistencia de la Realidad 

El sumar velocidades bajo estas condiciones funciona con cualquier objeto material del Universo, pero que pasaría si en lugar de chicos lanzando piedras fueran lámparas lanzando rayos de luz. Según la misma lógica el rayo de luz del tren "B" iría a una mayor velocidad que el nuestro pues habría que sumarle la velocidad del tren. Pero ¿se le pueden sumar velocidades también a los rayos de luz?.

Si fuera así, entonces una persona que estuviera al final de la vía viendo la escena, obviamente mediante los rayos de luz que salen de ambos trenes, no vería a los rayos salir el mismo tiempo para ella uno saldría primero y el otro después y si fueran chicos tampoco los vería coincidir puesto que el reflejo de los rayos de luz del tren que van en dirección hacia él llegaría primero que el que va en la dirección contraria. El efecto sería más dramático si ambos chicos se aventaran las piedras entre sí porque entonces vería primero a uno de ellos, el que va en el tren que va hacia él, lanzar la piedra y agacharse sin que tenga a nadie enfrente y luego al otro hacer lo mismo y eso no sucede en la realidad, en ese caso no hay nada relativo ya que dos sucesos que concurren en tiempo y espacio están ligados entre sí para todos los observadores. Si no fuera esto así veríamos causas que parecen no tener efecto, como por ejemplo el hecho de que uno de los chicos le pegara al otro con la piedra y lo viéramos caer antes de que nos llegue la información del otro que lanzó la piedra.

Ahora, ¿Qué medida de velocidad obtienen los trenes de un rayo de luz? La lógica nos dice que un tren que va a una velocidad "Vt" en dirección de un rayo de luz medirá la velocidad de la luz como C-Vt y uno que va en dirección contraria la medirá como C+Vt pero como vimos esto no sucede así ya que violaría la lógica de la realidad.

Si el Universo funcionara de esta forma no habría consistencia lógica en la realidad con lo cual la inteligencia no tendría sentido. Para entender la importancia de este hecho debemos de entender que la manera en que captamos la realidad es través de la información que llega a nosotros a través de los rayos de luz, por ejemplo si estamos viendo una carrera no sabremos quien gana hasta que un rayo de luz golpee y rebote en el corredor justo cuando cruza la meta y llegue a nuestros ojos con la información de este suceso. Las distancias de la tierra comparadas con la alta velocidad de la luz (300,000 km. por segundo) hace que tengamos la impresión de que todo pasa al "instante", pero en el espacio las distancias son tan grandes que si en este " mismo instante" la estrella Próxima Centauri explotara y desapareciera tendríamos que dejar pasar más de cuatro años para que la luz recorra la distancia entre nosotros y ella enterándonos de la noticia, pero mientras ese futuro llega la veríamos iluminar nuestro cielo con los rayos de luz que ya venían en camino cuando explotó y también seguiríamos sintiendo sus efectos gravitatorios, para nuestra sorpresa la realidad también puede ser relativa.

Gracias a que nada puede viajar más rápido que la luz se evita que algo nos alerte de la información que recibiremos o dicho de otra forma de lo que sucederá en el futuro, lo que evita contradicciones lógicas como las que suceden en películas como "Regreso al Futuro".

De aquí podemos inferir dos hechos que son los responsables de mantener la consistencia de la realidad los cuales son parte de las características o leyes de la naturaleza:

a) Nada puede viajar más rápido que la luz. b) La velocidad de la luz es constante para todos, es decir cualquier observador medirá la misma velocidad para cualquier rayo de luz (300,000km por segundo). A esta velocidad constante se le conoce como "C".

La Relatividad del Tiempo 

Entonces ¿Cómo se las ingenia el Universo para todos los observadores sin importar su movimiento y dirección midan la misma velocidad para un rayo de luz? O dicho de otra forma ¿Cómo es posible que la relación de distancia entre tiempo (d / t ) para el caso de la luz no sea "V" la cual puede ser variable sino "C" que es siempre constante?

La respuesta es variando o adaptando las medidas de distancia y también las de tiempo (recordemos v=d / t) para que siempre den "C", por tanto hemos encontrado la respuesta a la pregunta que nos planteamos sobre la naturaleza del tiempo: el tiempo nos es absoluto sino relativo. Esta es la manera que tiene la naturaleza de proteger y darle consistencia a la realidad.

Entre mayor sea la velocidad del tren "B" con respecto a "A" o dicho de forma más general entre más se acerque la diferencia de velocidades entre ambos trenes a "C" será "más difícil" que ambos encuentren la misma velocidad "C" por tanto "las adaptaciones" de las medidas distancia y tiempo tendrán que ser mayores.

Debido a que cada cuerpo ocupa un lugar especifico y único del espacio cada uno tiene sus propias medidas. Si te preguntas por qué no notas diferencias entre tu reloj y el de tu vecino, es porque aunque las diferencias sí existen son extremadamente pequeñas como para ser captadas por nuestros relojes, debido la pequeña diferencia de velocidades entre ellos (con respecto a "C"). A pesar de ello relojes atómicos muy precisos colocados uno en un avión y otro en tierra han detectado pequeñas diferencias acordes a las predicciones de la relatividad. Pero si tuviéramos la oportunidad de salir hacia el espacio a gran velocidad, tal vez a unos 100,000km por segundo (un tercio de la velocidad de la luz) rumbo a alguna estrella vecina, las diferencias temporales con respecto a los relojes en tierra serían muy grandes, de forma que cuando regresemos nuestro reloj y también todos nuestros procesos y sistemas internos incluyendo el envejecimiento, darán cuenta de medidas temporales muy diferentes por lo que seremos más jóvenes que nuestros contemporáneos. A este fenómeno se le conoce como "dilatación temporal", no obstante dentro de la nave viviremos a un ritmo normal la diferencia estará solo con los tiempos de la tierra pero no habrá forma de sacar ventaja de ello hasta el regreso de nuestro viaje. Esto es lo más parecido a un viaje en el tiempo que permite la relatividad, así es que no esperemos que algún día podamos echar el tiempo atrás para tener una oportunidad de hacer mejor las cosas. Lo que dejemos de hacer hoy es una valiosa oportunidad que dejamos ir, que no se volverá a repetir. Más vale que aprendamos a vivir con intensidad y que aprovechemos y disfrutemos intensamente las posibilidades que nos da el presente por que no hay vuelta a tras, en las poéticas palabras de Jhonny Welch:

"Si por un instante Dios se olvidara de que soy una marioneta de trapo y me regalara un trozo de vida, posiblemente no diría todo lo que pienso, pero en definitiva pensaría todo lo que digo.

Daría valor a las cosas, no por lo que valen, sino por lo que significan. Dormiría poco, soñaría más, entiendo que por cada minuto que cerramos los ojos, perdemos sesenta segundos de luz. Andaría cuando los demás se detienen, despertaría cuando los demás duermen... y escucharía cuando los demás hablan…

Siempre di lo que sientes y haz lo que piensas...

El mañana no le está asegurado a nadie, joven o viejo. Hoy puede ser la última vez que veas a los que amas. Por eso no esperes más, hazlo hoy, ya que si el mañana nunca llega, seguramente lamentarás el día que no tomaste tiempo para una sonrisa, un abrazo, un beso y que estuviste muy ocupado para concederles un último deseo. Mantén a los que amas cerca de ti, diles al oído lo mucho que los necesitas, quiérelos y trátalos bien, toma tiempo para decirles 'lo siento', 'perdóname', 'por favor', 'gracias' y todas las palabras de amor que conoces.

Nadie te recordará por tus pensamientos secretos...".

Continuando con el tema, queda claro que cada punto de referencia tiene sus propias medidas pero la relatividad permite inferir las medidas que obtendrán los demás sobre un mismo evento si es que conocemos la velocidad de ellos con respecto a nosotros. La clave esta en que sabemos que ellos, al igual que nosotros, independientemente de su velocidad tendrán que medir la misma velocidad "C" para la luz. Por tanto "C" se vuelve una medida de conversión para encontrar otras, es como una especie de divisa o tipo de cambio Universal (como el dólar) que permite conocer el valor relativo de las otras "monedas". Es por esto que la constante "C" aparece en la mayoría de las ecuaciones de la relatividad como por ejemplo E = M C 2

La Equivalencia entre Matería y Energía ( E=MC2 ) 

Queda una última cuestión ¿Como le hace el Universo para impedir que alcancemos y rebasemos el límite máximo de velocidad de 300,000 km. por segundo?. Porque a mí se me ocurre que para burlarlo podríamos construir una nave que llamaremos "N" que despegara del tren "B" con una velocidad mayor a "Vt" es decir "Vt+n" y de ella a su vez saliera otra que llamaremos "X" la cual llevaría una mayor velocidad es decir "Vt+n+x" y así sucesivamente hasta que sumando velocidades alcancemos y superemos la velocidad de la luz. Pero al acercarnos a esta velocidad notaríamos que conforme agregamos nueva energía, para impulsar aún más la nave, parte de esta se convierte en materia que "engrosara" a la nave haciéndola más pesada por lo que si quisiéramos acelerarla más necesitaríamos una mayor energía ya que ahora es más pesada. En el siguiente intento nuevamente parte de la energía se convertiría en materia que volvería a afectar el peso de la nave y así sucesivamente por lo que cada vez será más difícil llegar a la velocidad "C", incluso llegaríamos a un punto en que la materia de la nave tenderá al infinito con lo cual requeriríamos de energía infinita para empujarla un poco más. Esto lo toman en cuenta los diseñadores de los aceleradores de partículas en los cuales las partículas llegan alcanzar velocidades cercanas a las de la luz lo que hace que al final de su trayecto sean más pesadas y "gordas" con lo cual pueden golpear las paredes del acelerador y perder velocidad.

La conversión de energía en materia viene dada justamente por la fórmula M = E / C 2 debido a que "C" es una cantidad muy grande se necesita de mucha energía para convertirse en materia, a pesar de su genialidad a Albert le tomo más de un año darse cuenta de las implicaciones que podría tener esta formula si se despejaba "E" es decir dejarla como actualmente es más popular: E = M C 2 , lo que implica en toda cantidad de materia "M" hay una energía equivalente al producto de ésta por "C" al cuadrado lo cual da un número ¡muy grande! Por lo que la energía de un simple grano de sal, una vez liberada, sería mayor que la que hay en muchos barriles de petróleo . Con ello se explicó algo que nos había intrigado mucho tiempo: ¿De donde saca el sol tanta energía? Las enormes presiones debidas a la gravedad que hay en el sol y en todas las estrellas "estrujan" la materia de este liberando enormes cantidades de energía en base a esta relación lo que permite que puedan brillar durante millones de años sin agotar su vasto combustible.

Los fundamentos de la relatividad

Los puntos fundamentales que hacen posible esta Teoría, o dicho de otra forma, que el Universo sea relativo son:

1) En el Universo no hay nada en reposo sino que todo se mueve por lo que el movimiento es relativo al marco de referencia. 

2) Lo que llamamos "realidad" no sucede al instante sino hasta que nos llega la información a través de la luz (ondas electromagnéticas ). 

3) La luz viaja siempre a una velocidad constante para cualquier observador

¡Solo tres puntos básicos para formar una gran Teoría!, Parece fácil pero hubo mucha reflexión de tras pues estos principios van en contra de los que nos dice el sentido común. A pesar de ello Einstein los pudo deducir porque se desprendió de las ataduras de sus sentidos, creencias y paradigmas. Él utilizó la razón, el análisis y la imaginación para abrirnos las puertas de todo un nuevo Universo.

La Relatividad General 

Todavía nos sorprendería aún más, en 1919 volvió a asombrar al mundo cuando se comprobó una predicción más de la segunda parte de su teoría, en la que nos dice que hasta la luz se curva ante la presencia de un campo gravitatorio. A esta segunda parte la llamó: Teoría General de la Relatividad, en ella amplía y complementa a la primera teoría de la gravedad, publicada muchos años antes por Isaac Newton. Entre muchas de las nuevas ideas que aporta esta el hecho de que la materia es lo que le da forma al espacio-tiempo que es concebido en esta teoría como una cuarta dimensión anexa a las otras tres, esta dimensión toma forma ante la presencia de la materia que hace que el espacio-tiempo se curve como si se tratará de un trampolín elástico que se deforma por el peso de una persona, esta deformación o curvatura hace que los cuerpos de alrededor tiendan a "caer" hacia el centro del cuerpo de mayor gravedad, esto hace que la naturaleza de la gravedad sea más como una deformación del espacio-tiempo que una fuerza.

Esta nueva teoría sentó las bases de la Cosmología actual, es decir, el estudio de los orígenes y forma del Universo, dándonos una pista importante de cómo podría haber sido su comienzo más reciente, de cómo se dio la evolución de la materia para formar las estrellas y las galaxias que le dieron su forma actual y cual podría ser su posible futuro. Ahora se sabe que al menos el principio más reciente del Universo tuvo lugar en una gigantesca explosión ocurrida hace aproximadamente 15,000,000,000 de años en la que toda la materia del Universo que se encontraba concentrada en un punto central salió expulsada rumbo al espacio, con el paso de esta enorme cantidad de tiempo la fuerza de atracción de la gravedad empezó a frenar la explosión y provoco que la materia poco a poco se comenzara a agrupar en grumos que formaron estrellas, planetas y galaxias hasta llegar a su forma actual. Podría ser que en un futuro la gravedad vuelva a juntar a toda la materia y se generé una nueva explosión y como si fuera un juego de "palitos chinos" nuevamente la materia se vuelva a arrojar para comenzar otro ciclo, de esta forma el Universo sería como un corazón que late, expandiéndose y contrayéndose por la eternidad sin necesidad de que haya sido creado alguna vez.

Otra posibilidad es que la gravedad no sea suficiente para frenar la explosión y el Universo se expanda para siempre diluyéndose en el vacío como si fuera un terrón de azúcar en el mar esta es sin duda alguna una de las menos deseadas por los científicos, no sólo por que deja espacio para preguntas como : ¿Qué había antes del principio?, ¿De dónde vino todo?, Si no porque además es un final "triste" para nuestro universo y por tanto para nosotros mismos.

Cuando uno lee sobre cosmología tiene la sensación, de adentrarse en los terrenos más profundos, misteriosos y desconocidos del Universo, allá, muy pero muy lejos, en un lugar y tiempo muy distante, donde todo comenzó... Es acercarnos en el sentido más profundo y general a nuestras propias raíces, tratando de saber como fue que llegamos hasta aquí, de la misma forma es conocer un poco de nuestro propio destino. Esa sensación tan profunda no la había sentido desde aquellas noches de campamentos con mis amigos de la iglesia, en donde al lado de una fogata cantábamos juntos para acercarnos a Dios; con la notable diferencia de que en ése entonces sólo ocupaba la fe para acercarme a él y ahora lo hacia por primera vez con la fuerza de la razón.

El significado filosofico de la relatividad

Más allá de su belleza matemática, armonía física, profundas implicaciones y de las increíbles predicciones que dan sustento a la cosmología actual, la relatividad tiene en su esencia una profunda lección de respeto e igualdad para todos y para todo, ya que nos habla de que la percepción del Universo depende del punto o marco de referencia desde el cual se observe, por lo que cualquier punto de referencia es igual de importante y respetable. Incluso el Tiempo y el Espacio que se consideraban absolutos resultaron ser únicos y particulares para cada observador. Esta equidad del Cosmos tiene muchas y muy profundas implicaciones incluso en el mundo del día a día porque las leyes del universo se cumplen "como en el cielo así también en la tierra".

Esta ley nos invita al respeto y a la tolerancia porque nos permite entender que cualquier punto de vista es igual de respetable; que todos los que habitamos en este inmenso universo tenemos igualdad de derechos. Bajo este punto de vista, por ejemplo, sería totalmente irracional justificar el hecho de que alguien tenga mayores derechos simplemente por tener "sangre azul", o que los "blancos" sean más "bonitos" que los "negros", o los hombres sean más inteligentes que las mujeres; incluso, que la vida humana sea más valiosa que la de los demás animales. Depende para quien, porque todo se vuelve relativo e igual de valido; sólo es cosa, -como dice el dicho popular-, "de ponernos en los zapatos de otros". Ahora ya no podemos hablar de absolutos, el monte Everest no es "La montaña más alta", porque puede ser altísimo para nosotros dentro del marco de referencia de la tierra pero en Marte sería pequeño comparado con el monte Olimpo

Con todo esto, el ser humano y "su mundo": la Tierra, dejan de ser el único o absoluto punto de referencia para convertirse, bajo la perspectiva Cósmica, en un marco de referencia más. Lo cual nos debe de dar una buena lección de humildad y respeto que buena falta nos hacía; debido a esto deberíamos de comenzar a eliminar de nuestro lenguaje frases tales como "el mejor", "el peor", "el bueno" o "el malo", y con humildad anteponer "para mí lo que más me gusta es..." ó "con respecto a…lo mejor es". Estoy seguro que esto nos evitaría muchos conflictos en nuestras diarias relaciones con los demás.

Podemos ser grandes e importantes en la medida en que entendamos estas leyes y las utilicemos para respetarnos a nosotros mismos, aplicando su sabiduría y practicándola mediante el respeto a todas los credos, razas o culturas. Podemos ser grandes si nos aventuramos en su progresivo entendimiento y comprensión en búsqueda de lo que somos y de nuestra misión en un vasto y complejo Universo del cual somos tan solo una pequeña parte.

Esa es la esencia de la relatividad, el respeto e igualdad de todos los marcos de referencia y así como la luz nos sirve como enlace con otros observadores, aquí habrá que utilizar la voluntad de ponernos en el lugar de otros, para entender su visión del mundo, sus ideas, su cultura, costumbres, deseos y preferencias y comprender que son igual de validas que las nuestras, de forma tal que podamos llegar a acuerdos basados en la tolerancia y comprensión, que nos ayuden a superar nuestras diferencias.

Por último solo agregaré que el hecho de que la energía y la materia sean equivalentes, es decir tan sólo a dos caras de la misma moneda sentó las bases para que otros científicos desarrollaran el otro pilar de la física moderna, la teoría de lo más pequeño: la Mecánica Cuántica, la cual abriría otras fronteras trayendo consigo nuevas e increíbles sorpresas.

Sólo el tiempo, que fue cuestionado por Einstein, fue capaz de detener a una mente tan inquieta como la de él. El 18 de Abril de 1955 mientras el gran explorador a pesar de su enfermedad seguía adentrándose en las fronteras del Universo, la muerte le sobrevino. Consciente de la fama y admiración que despertaba, había pedido antes de morir que su cuerpo (a excepción de su cerebro que dono para ser estudiado) fuese incinerado para evitar ser objeto de cualquier tipo de culto o reverencia, solicitando que sus cenizas se arrojaran sobre un río cualquiera. Algún día sus cenizas llegaron al inmenso mar reintegrándose al ciclo de la vida de este bello planeta azul; vida que a través de él, de forma profunda e incisiva cuestiona sus orígenes.