La teoria relativista de la Gravitacl6n de Einstein y la nueva concepcion del Unlverso POB MANUEL ALMEYDA A. La notable confirmacion que la Tcoria de la Cravitacion, desarrollada por el Profesor Alberto Einstein, de la Universidad de Berlin, ha obtenido tados de 13" obscrvaciones del eclipse total de sol de 29 de Mayo y ha heche trascender al pu blieo en grandiosa doctrina, que consti­ .. de las conquistas del espiritu humano-. Si la guerra mundial ha dcjado Iiento POT �_'1 r.troccso que significa t-midad universal, sera donde han nacido a impdir en en ..:.,1 animo de todcs las grand-s motivo de consuelo un sentimiento de desa­ un con ientcs saber que de idcalisrno y confr a­ es eO] rncdio de ella la vida del pensamiento las trascendentales ideas de Einstein y que �J di-tanciamicnto y para esta general, la opinion manitestada perel mil'S alto repesentantc de In ciencia Iisica Sir ]c�rph John Th .mson, (una de las mas grandee, talvez la mas (':0 Inglaterra grande. 1;:'8 resul­ sebre el tapete de la discusion de Ics centres cientificos europeos do, ha puesto tuye, segun con del afio recien pasa­ f2TICOr par hi contienda no Iueron bastantes amplia acogida, sino calurosa admiracion nacicnes, especialmente de Inglaterra, y que esta admi­ que encontraran, de' los sabios de 18.s diversas producidos no "�61o racion fuera tal, que la Universidad de Cambridge y el Observatorio Real de Green­ wick acordaran en 1918 enviar dos comisiones de astronomos a observar en la costa norte del Brasil y en la Isla del eclipse de Mayo ultimo, con Principe, el exclusivo las predicciones de Einstein respccto a en el golfo de Guinea, el desarrollo del ohjeto de detenninar si se comprobaban la marcha de los rayos luminosos en el cam­ po de atraccion del astra. Segun 10 ha reconocido ptrblicarnente, haec poco, Einstein, sera un timbre de orgullo para la nacion inglesa el haber preparado y realizado en medio de las di­ ficultades y zozobras propias de tifica, a lejanas y abandonadas un pericdo tan regiones, sin anormal, otro esa aliciente, doble expedici6n cien­ sin otro fin que 01 de 342 MANUEL ALMEYDA A. establecer ir.fiurncia sera nul a hccho cuya un de Ia especie, pero que, el dominic de la vida material en el reino del pensarniento, en marca un acontccimicnto de trascendcncia impcrecedera. Hace cuatro aiios tuV€ el honor de exponer llama actualmente Teorfa restringida de en 1905 Y pcsteriorrnente, y RcJatividad, amplitud, mayor que las ideas de Einstein relativistas sino cornprendian no esta misma tribuna la que en por las criticas de algunos de obtenido, instigado eran con la todos los Ienomenos naturales ni a ffsico y pcnsador view's Ernesto Mach, Einstein se hasta hacerla abarcar toda la naturaleza inanimada aqucl pcnsadcr que Ocho afios de tiernpo en tiempo las cuales senala na, y gran doetrina su hasta que satisficiera por Grundlagen encontrado sustcnta. labor tesonera, de que dan muestra las una han vista la luz una han culminadc, 4: ampliar propuso al principia de la relatividad de todcs los conceptos fundamentales de la complete ciencia contraries que hacian notar medias y subyugado por las concepciones filosoficas del a se a canoeer 1907, Alcntado por cl exito en sus que Einstein dio a las revistas cientificas alcmanas, cada en se racion de que de en que la genial concepcion ha se impone del problema exposicion definitiva. La primera impresion, dice que Einstein una clapa hacia el desenvolvimiento complete de la doctri­ fines de 1915, en la publicacion de su memoria titulada 'Die nueva der allgemeinen Relativitatsthcorie» su memcrias que de resolver, propuso haya pcdido ser de que es ingles, del critico un no que tiene soluci6n; la segunda es de adrni­ resuelta, y la tercera, de asombro de que sugiera fenomenos capaces de verificacion experimental». La teoria de Einstein maticos muy superiores una ccnferencia si6n encierra, intcres que en pertado por a exige los que publico ante un conocer en sus dan sc que algunos ingenieros que r: recibido de algunos estudio en no sea dificultades tanto, por su para un bagaje de conoeimicntos nuestra Univcrsidad. Su exposicion en constituido por matematicos de profe­ insalvables. Si no fuera, pues, por el y personas de salida cultura general, se razgos esencialcs esta teoria y cl benevolo colegas mate­ ha des­ estimulo universitarics, aereeentado aun mas por la afi­ cion que tengo por csta clasc de estudios, Y por la imponderable belleza del tema misma, no me habria atrevido a traer a este recinto la saberbia concepcion del j Oven y ya celebre fisico aleman. Y desde luego altisonante en me he visto ante este dilema: <H' de hacer la forma como vacia en diarios y revistas de lectura corriente el fonda, cual los articulcs en iO he de procurar, conferencia tan en que todos los el mundo han estado los ultimos comentando las ideas de Einstein, para paste de vedades y sensaci6n? una su poniendo publico a ansioso meses siempre de no­ ccntribuci6n vuestra cultura LA cientinca y TEOHiA rigida sucesi6n hacen que la en expcsici6n una impresion en carta rcciente siasmadc: <No se sea visible de los clasicos monurnentos de la antigua publicada os no su­ conjunto? tHe de seguir el consejo de Einstein mismo, quien, por €1 Times de Londres tanto de preocupeis pueda modificarse un Ie dice al publico ingles entu­ averiguar si yo soy realmente aleman suizo, concentrad mejor vuestra atenci6n que haec que cion que que la pureza de las lineas y la sobriedad de los detalles realizan la prema belleza del dio esa doctrina produzca la Grecia, en esc 343 GRAVITACI6N encadenamiento solido de las ideas que maternatica, hacer de los racionamientos, nueva HELATIVISTA DK LA 0 ju­ la consistencia logica de la teoria en solo detalle de ella sin que toda la construe­ derrrurnbe?» He creldo que 01 caracter de esta den tratar la teoria de Einstein revestirla en periodicos sito 1:) haya alcanzado trais puntas debilcs a y la cultura de mi auditorio el aspecto sensacional que can y revistas casa no cientificas. siquiera en parte. dudosos en la impi­ me ha acostumbrado se Espero, entonces, que rni prop6- perc en todo caso os aseguro que si encon­ exposici6n, ellos productos de la cortedad son de mis aka-ices y n6 defectos de la impecable construccion eiastei.iiana. La circunstancia de haber expuesto ron a carlo Einstein enunciar su no en 19Hi las corrientes de ideas que lleva­ me excusarian de volver ahara sabre este misrno estuviera cierto de que gran parte de mi actual auditorio mis confercncias de aquel afio y que talvez su asistencia no conservan presente desemperiaran impoi tantc papel vista. A 1905 y de haber indi­ P .incipio do Relatividad el afio principales consecuencias, sus asunto si a a riesgu, pu-s. de de la Teoria de Ia con en no el desarrollo repctirrnc, expondre Relatividad en poccs de los que bastante su me honraron con generales que posterior razgos el de la memoria -Zur Elekti cdynamik bewegter Koi per>, L? sogunda fase, en que Einstein de Ia doctrina relati­ origen primera Iase, que abarca desde la hasta la conferencia dada par Minskowski por 1008, titulada en generaliza las primera y las aplica al estudio de la Gravitaci6n, asistio precision las ideas grandes a no es Einstei y alcane publicacion 1 1905, en <Raurn und Zeit». [ideas dadas a conocer en la ;objeto primordial de esta el Lcctura. Uno de los mas hermoscs capituIcs de la historia de las ciencias exactas siglo XIX cs e) que se refiere a la critica de los conceptos la ley conceptos de tiernpc de la Inercia, enunciada por el principios de Ia Mecanica Racional. Como sabeis, Newton sintctizo las leycs del movimiento dandoles mento inamovible los en v como funda­ espacio absolutes. Dentro de Galilee, encierra una estos significacion bien 344 J\fANUEL AL1\-fKYUA A. por esto que fisicos de la talla de Lord Kelvin precisa. S·, comprende hayan Iestado que la exposicion -dc las leyes de la Meca iica -hecha par -N .wton ta y crccncia espiritu cultivado trado que el rnam­ cornpl i­ satisfactoria. Empero, la al es espacio do por la esos y el tiempo absolutes objetivos U repugna conccptcs cncicrran contradiccion, Para cl pensamiento filcsofico tiempo son conceptos relatives: son algo C iIDO un producto elabora­ la materia prima que los scntidos extraen del conjunto de los azon con r y un verdad, desde la antiguedad los pensadores han demos­ en y, cspacio en un hechos observables. Ahora bien, si abandonarnos los cmceptos de espacio y tiempo absolr tos c:que­ validez conservan las leyes del mcvimiento? 1\ esto ha respondido Carl Neumann: por Newton la Baja la forma enunciada .- ley de la Inercia no Iundarnento P3J.<l .unguna coostr rcci.m cientifica ni ninguna deduccion matcrnatica, 10 que debe cnrcndcr por se sabcrnos que son esas U capaccs de infinitos otro cs vrz en significados. En cfccto, rectilineo, por una (') linea recta, o, mas bi -n dichc, interpritadas 'de ser linea di sti.ita si movimiento que un curve si se lc 3>2 muy diversas maneras, baj.. cs bras de que rectilinco, par-cera curvilinec desdo un pur-to abandonado sentan, entonces, aile que, para Neuman como un ser S1 mismo Ie obsei va dcsde en especial otro cuerpo Jupiter, Saturn» un como una papcl cs S2 nos 12Y vagando pre­ en .I f-�ndo determinado que la sostenga-. consccucncia, que existe necesariamcnte cuyo unico un CUEl'� celeste.Aqu.Ilas pala­ linea recta, recoire una principi: sin sigr ificado, cornprendida, necesita ndmite, entidad a 21 punto considerara d-sde el Sol y sera plaieta. En otras palabras: todo movimiento que, considerado desdc P�) celeste una movimiento palabras pucdcn de vista de la Tierra representado cada un como p.mto de como partida nara ccmpletamcnte ininteligible, No sabernos es pues puede servir dctcrrninar un en el Universe sistema inva. iable de refe­ rencia para los movimicntcs de los cuerpos rnateriales. A esta entidad Ia llam6 <cuerpo Alla-. Fue esta la primcra tentativa formal de acuerdo las r spacio. Pero, incli.iados bracion del a leyes de la mecanica (In su fisicas de las y cientificarnente cmprendida de poncr la concepcion relativista del ticmno y del mayoria, lr.s hombres de cicncia no se aceptar la existencia del cuerpo <Alta- mas que espiritu cficazmente gran con a y per esto la discusion y es que las ideas de conr cimiento leyes de la mccanica, no hat; manitestad como una alta elucu­ Neumann, si bien han contribuido del Iundamental problema de las bas.s han accrcado al mundo cientifico a la sclu­ cion del problema. E 1 sabio que 1n3.8 ya 10 he diche, ha profundamc nte ha estudiado ejercido una esta influcncia considerable en cuesti6n y quien, com'} las ideas de Einstein y, LA en 345 ORAVITAOI6N DE LA todos los hombres de cicncia general, de en 1'l'�OHtA HELATlvlHTA el ultimo cuarto de fil6sofo austriaco Ernesto Mach. Para fl 1a relatividad del Universe y tiene su origen Mach p:._'nc:ador·cuyo estrecho parcntesco intclcctual con 1a concepcion relativista del Universe de la sig-riente real de las casas Ambas par su son intcraccion de abarca tanto prcpia .omo su Iacion entre miembros de los cualcs ninguno posee da cc sa que existe objctivamcntc (1-::, desarrollos cstrcchamerte cs susbtancia material absoluta_. rncdida absolute, aboluto. No Iundarnento se conoce 0 y ('1 manera en sea es son llena seria rcgido por Ia de c��tl\J12S ccntraria llas a una fijas, desconocidas de no propio 8U cuantitativos, que come; un solo cl espacio las aceleraciones y, per consiguic.rtc, y relatives. exigcncia. Ella ccmo sea c rnanera un salvaguardia ciertam.nte s=ntido absoluto capacidad aproximadas para a la nocion de de resist.-ncia de principios, cl movimicnto de do s U�1 masas cuerpo aislar'as pader ejercer acetones recipro­ ley de atracci6n aewtcniana, independientemente d-l sistc­ <porque seria cantidad de otros fijas dirigcn los I110S que sus el espacio y suficicntcmentc cas, val' a otra decir que, para Mach, completam-nte csta ac.Lracion y de inercia, considerada lila material que oscilacion, de la relatividad de las velocidades, pero concede la accleracion. Conforme son aspectos cualitativos sus ticmpo, sino tambien las velocidades no interminable sorie ninguna cualidad material absoluta, ningu­ constantc cD en -ina otras formas d-e realidad flujo de variaciones>. Inutil «La mccanica clasica en importancia absoluta, -Ca­ una ninguna forma de existcncia que una re­ absoluto, ningun tiempo absolute, ningun Ingar los c..nccptos de. Iuerza y de inercia, a rcpresenta simplemente ninguna unidad Iisica absoluta, ningun patron reposo mcdida y que, exista de otra ccnstaot.- ningun (1): <La existencia mar era per esto In eslabon conexos: de la cxperiencia y de la raz6n. No exi-te na manifiesto, ha expresado cuanto la cualidad resulta de la en otras y la cantidad unas cosas con cs determinaci6n cualitativa y cuantitativa. relativas, r aturaleza completa es capacidad conceptiva. Un Ia naturaleza misma de nuestra en cs .J 1181CO­ siglo, cuerpos en su una proposicion bien extrafia, dice Euler, y dogmas de la metafisica, afirmar que las estre­ in-rcia-. Pero mas que las distancias relativas de los c en icrpcs: el hecho, nosotros no podcmos, no percibi­ por tanto, Ob5':_'r4 y d fi nit mas qu ; las velocidade. y las aceleraciones relativas de L:s cu-rp.r-. son las derivadas prirneras y segundas de la irr.rcia de un cuerpc no ac-l-racicncs rclativas que cipar d, su puede ser experimenta cstado de movimiento, La sus distancias, En consecuencia, definida mas que con ma?3 rcspecto a inertc de como su rcsistencia otros cuerpos que no un a las parti­ CUelpG aparece entoncf�S conlo"",una magnitL.d relativa, que dcp2ndc de la distribucion de las (1) Stallo: Die Begriffe nnd theoricn der rnodernen Physik. Leipzig 1911. Pag. 185. masas alredt� 346 MANUEl. ALMt:YVA A. dor de la ese masa lla en a 0 movimientc de inerte sera tanto mas grande cuanto mayor su el cuerpo y del estado de reposo alrededoi y caw no participen de su sea terminan en a el numero de por 10 que masas inercia, Esta resulta de Ia accior- media de todas las contrariamente masas cia pierde asi todo sentido absoluto llega y ser a a desaparecera cuerpc tiene un repartidas el Univer- en fijas de­ principio de in-r­ principio relativo un otras: que ha­ masas afirmaci6n de Euler, las estrellas la movimiento de la Tierra. El parte la inercia y el respecto estado de aceleracion: ella coatrario. Es por estar redeado de 50, de suertc que, una, con y esta­ distico- (I). De aqui que, segiin Mach, las experiencias que de movimiento absoluto de rotaci6n, un que rota la b6veda con resnecto conjunto; y, per a el pretenden prcbar i vasa estrellada, es decir, con una tanto, la experiencia del pendulo de Foucault comprobacion de Es este un de mancra: su rotacion con es eje, sino respecto al sistema de estrellas meramente verbal. Neumann ha estrella fluida girando sea una movimiento de rotacion habra puede no S� punto esencial y conviene aparta. la duda de que discusion cuyo rondo esta su media en se volvera otra de vcz a ser no Que ellos observandose de movimiento como esferica? Para Neumann y los preguntar no ningun 52 ser una simple­ fijas, en una clipsoide queda sola un elipsoidal y partidarics de la existencia su forma n6; la estrella seguir ia elipsoidal encontraban su del Universe: por efectos cI vacio, lPerdera por este solo hecho movimiento absolute de rotacion, un heche d-mostr aria rio, en en trate de Ia forma achatada de adquirido cuerpo planteado la cuesti6n de de rctaci6n. Ahora bien, si srponemos que el Universe desaparece y la estrrlla flotando un respecto al U niverso dernosti aci6n de la rotacion absoluta de la Tierra air ededor de mente la existencia Newton, �-6Io otante de desarrollan aceleraciones ccntrifugas cuando ccnsiguen demostrar se com) y este la razon, Para Mach, por el contra­ movimicnto relative sobre la estrella, el concepto mismo tendria significado alguno, y preguntar si rota 0 no rota seria por el color de la belleza 0 Ia forma de Ia bondad. equivalcnte decir el Sol el que giro alrededcr No debe extrafiarse, entonces, que el sabio vienes tenga per que la Tierra gira alrededor del Sol cemo sostener de la Tierra. En la realidad, dice, s610 tacion relative de un ash') 'con El mer-ito notable de Mach ficado de las leyes (1) nos es respecto es es dado ')bservar Ul1 movirniento de ro­ a� otro. el de haber visto much) antes que nadie que el signi­ de la Mccanica y de la Fisica Rougicr: La materialization de l'Energie. Essai Quanta. Paris 1919. Pag. 92. que sur en general, debe buscar se n6 la theorie de 1a relativite et sur en las la theorie des TEORiA LA relaciones de las y de pacio Universe. casas Ienornenos a tiernpo, sino con COD respecto a 347 GRAVI'l'ACION HELATIVISTA DE LA respecto a las dernas las presuntas entidades de cosas 0 es­ tenornenos del resto del ejemplo, ha dicho: -Si eo todas las proposiciones de la dinamica las velocidades juegan un rol preponderante, la causa esta en que cada cuerpo se halla en Asi, par relaci6n con todos los dernas cuerpos del Universo y que es, por t-, imposible considerar ciar el todo de y a hacer sola una un solo CU2rpO como aislado, Nuestra obliga vez nos a considerar capacidad ntimero un para apre­ reducido de cuerpos provisoriamente abstracci6n de los restantes. Precisamente realizamos consiguien­ esto Ia introducci6n de Ia ncci6n de velocidad, que 1J que es si la de implica imposible que un dia se consiga reemplazar por leyes integrales las leyes clcmentales que constituyen la mecanica actual y que podamos toner a31 un conccimiento direct') de la dependencia reciproca de los cuerpos: cuando esto se realice, el concepto de Iuerza habra pasado a ser superfluo- (1). Pucs bien, a pesar de Ia Iogica incontrastable con que Mach ha sabido exponer tiempo. sus ccn No ideas, en es ha arrastrado tras de sf la unanimidad de las no d;., cicncia, porque se de los hombres opinicnes les ha hecho algunas objeciones que parecen tener nc una c.mtestacicn Iacilrnente aecesible que satislaga los anhelos de causalidad del es­ piritu humano. Se ha observado, por ejemplo, que si las leyes del movimiento s610 ti »nen significado tomando en consideracion el Universe cesario qUE' la acci6n de todos los cuerpos celestes Iuerza en punto cualquiera del espacio para que un rnarcha de los fcnomenos que ahi Y entonces, escapade a priori, cuerpos tienen la en relacion cionalrnente Pero uno hasta ahora sario admitir tos, se a una se a vi: se las conju.itc, seria su esos cuerpos con puedan regir la impulsado a preguntar, tc6mc es que esta acci6n ha las mas precisas observaciones de los tisicos? lO sera ccmoparece haberlo insinuado la ley de la mercia, masas e explicacion en de esta especie, algu.ia vez y velocidad de los movimien­ rnitir verificacion experimental, una tanto mayor c ianto mas que iecordaria la virtud dorrnitiva del pcriencia, volveriamos a caer en un encuentren, por el hecho de resolveria opio propor­ ruera d'.! contrariar 10 que pareee cerca se se (I de las distancias? resultadc evidente de nuestra experiencia inveterada, de que la accion de cs nece­ Mach (2), que los razon directa de las distancias independientemente sobre otr.i ne­ suficicnte desarrollan. facultad de influir sobre la direcci6n con en hiciera sentir y, por en una propiedad pretender ser el cuerpo no per­ de la materia atenernos a la sola ex­ pleno reino de la metatisica mediaeval. Dip. Mechanik in irher Entwicldung. 7.& ed. Leipzig 1912. Pag. 252. (2) Die Ccschichte und die Wurzel des Satzes von dcr Erhaltung der arbeit Prag 1872. Reimp. Facsimi­ (1) lar Leipzig 1909. Pag. 50. 348 MA!'\UEL Al.)IEYDA A. Por ctra parte, las ideas de Mach implican necesariamente la extension limi­ tada del Universo, y he aqui otra fuente dedudas respccto a su.validez expei imen­ srgu�: opinion tal porque las nbservacioncs astronomicas, espacio infinitamente en un creencia no tiene fundamentos cientificos rnuy solidos. El haber dado ocasion para que cendencia, lejos de significar un PUE'S las d.ictr inas cientificas verernos causal mas para acreccntar cs una no y las rutas inexploradas del saber que presentan En esta situacion de verdadera experimcntalcs de tos y ha sus que ha e parccido inarnovible importan­ nucvos Ia vista del a su­ que invcstigador. ingrata indecision respecto do los fundamen­ principios, la Fisica ha acudido permitido establecer una base BU concepcion _,610 valen per la relaciones qL1C descubrcn 'entre hcchos anteriormcntc dcsligados, sino tambien por los problemas jeren esa que discutieran cstas cuestiones de tanta tras­ motivo de critica destavorable para la relativista del Univcrso de Mach, cia, se .. iente, justifican la Sill embargo, luego creencia extenso COlI en auxilio de la Mccanica para la construccion racional del mundo cxterno, totalidad de los sabios durante €1 pat a la casi siglo pasado, Sabido es experiencias de- diiraccion e interferencias de la luz reali­ Fresnel a principios del siglo pasado demo ·traron que la teoria que las zadas poi Young y ernisiva de los fC110me1l0S opticos, que elaborara Newton, tir la t.soria ondulatoria qU2 sustentaron con to entre a figural en la Fisica el eter, a sea, no ya mas compe­ podra Huygcns y Euler. Desde cstc momen­ el ag=nte trasmisor de las ondulaciones, cspecie de fluido cxtraordinariamente tenue y elastico. Pero el triunlo del eter no fue definitive hasta que Maxwell explico los Ienornenos electricos por media de de­ formaciones de un media elasticc aislador que. llena todo el espacio, capaz de trans­ mitir por medio de ondas las acciones electromagnetic as, con Ia velocidad de la luz, y hasta que Hertz hubo realizado cxperimentalmente 1885 las en gran nsico de Cambridge. verificando nsf que la luz y las magneticas son dos fcnomenos que difieren enti e si tanto espectro dificren de los ultravioletas. entre EI cter constituyo predicciones del ondulaciones electro­ como los ray J'" I ojos del entonccs diazo de union las des grandes divisiones de la Fisica: la optica y la electricidad, Se ve inmediatamente que cste agcnte tan intimamente ligado nomenos naturales podria desernpefiar buia al hipotetico cuerpo -Alfa- y que permitiera fijai lo practicamcnte par 10 menos esto ya nicos, sc dcntro de la razon basta para qce 1:-8 se en aunque ccrno a tcdos lcs fe­ la rnccanica el rol qU2 Neumann atri­ de pronto faltaba la base exp-rimental sistema de ejes absolutes de coordenadas, veia la posibilidad de establecerlos algun dia y espiritus inquietos par la soIidez de los principios meca­ sinticran mcrnentaneamcnte satisiechos. Ahara bien, una vel. cncontrado un sistema de ejes can respecto al eual sen LA con llELATlyI8TA HI!: LA Galileo y Newton, validas las leyes de tambien '1'EORiA se dcmucstra facilmente que estas leyes validas 'para todo otro sistema animado de son respecto al primero. A. llamare prcpiedad 10 349 GHAVI'fACION traslaci6n uniiorme una: sistema de referencia cualquiera que goce de eta un 10 sucesivo sistema de rvfcrcncia inercial 0, En simplement-, sistema inercial. corto p-ro brillante sobre una periodo de Ialange que culmina pcricdo sabios, en las Maxwell, acaecida en 1879, criticos y continuadores, en que descuellar p ir muerte de Despues de la prernatura de sus Hertz -Alemania y J. J. Thomson en del postrimcrias siglo, se en succde C'l Inglaterra, Ia perscnalidad sobresali con -n­ te del ilustre holandes Lorentz, Este Iisico somctio modiricacion Iormacion radical. lativa �;ntre s.-:;. la teoria de la electricidad de Maxwell Principalmente 1:'1 eter elastico electron, y a sus Segun y Lorentz, el eter diclectrico del primero sufre pucdc no poseer elasticidad, ni inercia, cs decir, ni masa, Su papel lcs fenomenos, 10 dichc para - se es en el mundo fisico eutonees,' por con en divcrsos fenornenos opticos y clectricos. aparccia y la velocidad del siend -:: una Esta situacion vino con concrcti a P"O­ respccto al eter. Desde mediados del invariable-mente, resultaba que la influencia que fundadamente pcrmanecia sc escncia misma, habia intentado encontrar esta velocidad tratando de poner de rmni­ fie::-:to la influencia que tendria trar no su comprender la capital impcrtancia teorica del blcma de m-dir la vclocidad d : la Tierra siglo XIX. F_'­ ninguna propiedad rnccanica, ni servir (h� campo de desarrollo un ':,;isV�'ma de refercncia absolute para las' Ieycs del movimiento. a con trans­ una velocidad ninguna 0 perfectarnente rigido, indcform.ible todo el espacio, abarcando aun 10:' lugares ocu­ por la materia. ·No posee, por- otra parte, Basta profunda diversas partes; CS, por tanto, extiend; indefinidamcnte por padc.s a una la introduccion del concepto de carga elemental de clcctricidad cen el mismo :�bjeto globo .terraqueo, incognita mabordable. a agravarse con par el Iisico Michelson, .dc .esperaba encon­ traves del cspacio etereo, a el fracaso de Ia se Pero, experiencia llevada Chicago. pues en a cabo esta el grado d, las anteriores, aproxirnacion alcanzadocs considerahlemente .mayorque en tcdas La exp.riencia de Michelson ccnsigue comparar de la manera mas directa posiblc, las velocidades de propagacion de la luz de la Tierra y en cl sentido en perpendicular a el sentido del movimiento de traslaci6n el. Si c es la velocidad de cl eter y via velocidad de traslacionde la Tierra en propagacion el espacio, la luz P.l[2- de la luz en cera t rmar la velocidad c-vhacia adclante del rnovimiento de la .Tierrd. la velocidad c+v hacia atlas y la Pues bien, la la luz se propaga ,;clocidad V c' _v2 en el sentida normal. wmparacion efectuada en todas difecciones por Michelson ha dade por resultado quo cen igual velocidad, cuaJquiera que sea el 350 MANU},;L ALMEYDA A. movimiento de la Tierra en que Una entre a vez el espacio, decir, cualquiera que es la epoca del afio sea experiencia. establecido este heche incontrovertible no hay mas caminos que dos que elegir: 1. 0) no se efectue la se en 0 bien la velocidad de la Tierra manifiesta interponerse posible s610 es entre esa a respecto al espacio etereo existe y si consecuencia de que velocidad y la velocidad con ningun sistema de refercncia absoluto gativo de la experiencia de Michelson un tenomen; desconocido que vi-ne experiencia de Michelson decirlo aOii,.e! resultado esperado; 2.°) sencillarnente la con y eclipsa, si 2S dccir, nohay es 0 respecto al eter en no existe, el Universo y, par tanto, el resultado consecuencia inmediata de la es una ne­ prernisa aceptada. Lorentz y pastul6 entonces La primera altemativa la sigui6 ad-hoc, para explicar el resultadc de la experiencia de Michelson, al respecto moverse con experimentan etereo espacio al como hipotcsis que los cuerpos contracci6n una en el sentido del mcvimientc, funci6n de la velocidad, que tiene par consecuencia anular velocidad absoluta en el espacio. La scgunda alternativa fue la que adopto Einstein en su los efectos que permitirian medir esa sobre la elcctrodinamica de los cuerpos en movimientc, que memoria recordada publico en 1905. Para Einstein la experiencia de Michelson demuestra que el problema de la velocidad de la Tierra un respecto al eter con absurdo y debe del circulo ser es un relegado, junto seudo-problema; en las categorias de las utopias insclubles que a realidad, una de identica to de que conclusion, esta se desprcnde que ,I mundo fisico debe se encuentre en can repose por media de las leyes de Newton, con un respecto a un cs decir, siempre sistema inercial, Esto que constituye tanto fi'::ica.;; de su es 10 que Einstein S011 invariantes con sc enun­ respecto a sistema de referencia inercial>. Esto quierc decir 10 sigueinte: caja, que el observador postulado, que llamo Principio de Relatividad, y cia 3s1: «Las leyes que rigen los fenomenos fisicos cualquier presentarse para cualquier observador, independienternente del movirnien­ encuentre animado, siempre que para el 103 fenomenos mecanicos se manera realicen de acuerdo expreso large tiempo a1 humano. Aceptada se simplernente comprension incom­ y antojadiza de los Ienomencs ha heche albergar durante plcta espiritu es el movimiento perpetuo y la cuadratura con como su supongamos laboratorio, y mccanicas, con que un ejecute observador cncerrado todas las en una experiencias posibles, el objeto de determinar el estado de movirnfento habitacion: estas experiencias no podran jamas indicarle si el sistema en el LA que se TEORiA RELATIVISTA encuentra el observador me con respectc a un tiene, 0 no DE LA ticne, un GHAVITACl6N 351 movimiento de traslacion unifor­ sistema inercial. La mecanica clasica establecia ya que ninguna experiencia de movimiento podria llegar a descubrir un movimiento inercial: el principia enunciado Eins­ por tein hace extensiva esta inmediatamentc, que la pecto al Her es una cuencia inmediata eter de Lorentz en es no imposibilifdad a cualquiera experiencia fisica. Se ve ahora, imposibilidad de medir la velccidad de la Tierra con res­ consecuencia logica del que, si existe, no existe es una Principio de Relatividad. Otra conse­ ningun sistema de referencia absolute, el pura creacion de la razon, sin correspondencia la realidad, Einstein tuvo la valentia de enurciar desde el primer momento esta conclu­ sus ideas y esto fue motivo para que un numero considerable de Iisicos se declararan cnemigos mas 0 rnenos irreconciliables de la teoria de !a sion inevitable de relatividad. El papel verdaderamente preponderante que el�eter desempefia en casi tedos los capitulos de la fisica modema, hizo a pensar algunos eabios que se iba a consumar un traostomo mortal para la ciencia y que era una obra de verdadera salvacion afirmar denodadamente la existencia objetiva de esc Iluido inmaterial. Perc la ciencia DO se alimenta ni construye con sentimentalismcs: la ciencia se edifica sabre principios e hipotesis de trabajo, cantidad de hechos diversos que reunen previstas los en una sola cuyo valor stntesis, por aquilata por la las relaciones im­ se estableccn entre fenornenos conocidos de distinta naturaleza y por fenomencs, susceptibles de verificacion experimental, que descubren. que nuevos Desde este punto de vista la teoria de Einstein presenta manifiestas ventajas sobre la de Lorentz, pues, sin introducir ninguna hipotcsis ad-hoc, llega a explicar electromagneticos, deduciendo sus leyes con toda na­ soltura del principio de relatividad, en cambio que el fisico holandes, todos los fenomenos opticos y turalidad y segun 1:1 misrno 10 declara, solo ha podido llegar pocas dificultades y no siempre de a las mismas explicaciones, con no satisfactoria (1). Ahora bien, en tanto que Lorentz se apcya en sus deducciones estrictamente sobre las leyes de la mecanica newtoniana, la teoria establecida par Einstein sobre su principio de relatividad de 1905, rompe ya por complete con esos una manera meldes y los sustituye par otros mas amplios que introducen una antiguos profunda revo­ lucien sobrc los conceptos fundarnentales de la Fisica. Ell efecto, Lorentz, aceptando el eter indeformable, establece de hecho la exis­ teneia objetiva del espacio, y la ley de inercia Ie permite en seguida definir inter- (1) The Theory of Electrons. Leipzig. 1907. Pag. 230. :MANUEI. AL1:lEYDA A. 352 valos de tiernpo de decir. dctcrminar es general una manera un transcurso absolute del cualquicr observador. de independiente e valido para todo el Univer­ tiernpo, . Por .['1 so. contrario, Einstein, al cxplicar por que , c en la Fisica los concep­ En mis conferencias de 1906 tra­ tiernpo relatives al observador. tosde cspacio y te de negar eter introduc el dcbia admitir que. una misma .serie de Icnomenos se 0 'de sis­ materiales, obscrvados pot dos personas animadas de una' velocidad relativa uniforrne, no determinan para ambos las mismas relacioncs de 'cspacio y de tiern­ temas po, de que 1<1 manera posible representacion de hacer coincidir 'que cada del otro. Si la con cadacual crccria que ��l espacio del otrc asi, -por ejernplo, miento relative: uno cbriene del mundo externo siuno cbserva UD tiene la iorma csferica, 21 otro encontraria que 'es eje paralclo mcnor es parte, carla cual rna" se obscrvador Ileva que el figuraria materialcs animadcs Ilos que en sus imprcsiones, direccion del movi­ cuerpo, Iornide yencucntra que un elipsoide de revolucion cuyo la velocidad relativa de entrambos cbservadores. Por ott a se encuentran comunicaran se habria achatado se im­ es con consigc a respecto el de cierta velccidad rclativa, que repose relativo a en reloj de un chan de acuerdo, le parecera a su en aque­ alrededor. Asf, per ejemplo, si cada que, colocado arena siste­ transcurre mas lentamente en 103 tiernpo a cc.da obsrrvador que el uno reloj al lado del otto mar­ que lleva el otro anda masdespacio, discrepancia Esta espzciales y tcrnporales de resultados es reciproca y depende de traslacion de los observadores, de V) naturaleza, UD estado de 10 que en se refiere a las detet minaciones unicamente del movimiento relati­ manera que es imposible discernir en tonga algun privilegio mcvimiento uniforme que la :3'J· bre los dernas. El sabio alcman Hermann Minkowski descubrio que estas extrafias deforrnacio­ 'c1 principia de relatividad introducia en los conceptos corrientes de espacio nes y que tiempo rrollan no eliminarsc podrian dentro del dcble mensional de nuestra considerando marco que los fisit68 tcnomenos del espacio tridimensional y del intuicion sensible, sino dentro de un d 8].­ se tiempo unidi­ continuo geornetrico de cuatro dimensiones que llarno el Universe. En el Universe de Minkcwski no se el ticmpo del espacio: ambos conceptosse sueldan y confunden sus pre­ distingue para ccnstituir pi.dades peculiares VfZ del espacio y del un :tode hornogeneo, e,bolecor esta por tanto, genial intelpretacion el progreso mas importante. hecho en del Heg6 el fisico dicicndo que la la principio rnatematico mencionado de rdatividad, que ccnstituye todo el primer periodo de la teoria. Es tulado de la Fisica clasica lahomogeneidad del tiempo yel espacio, 10 que sa a tiempo intuitivos, Es interesante tener una idea de como a distinto, epoca y lugar en que se veri fica un fen6meno n) un se P03- expre­ influyen por TEOuiA RELA'l'IV18TA LA ,51 misrnos as su en leyes Iisicas del tiempo, y GRAVITACI6N DE LA desarrollo. Matcmaticamente esto son invariantes con respecto a un 353 seexpresaporel resultadodeque cambio de origen en la medida cambio de origen y de orientaci6n del sistema de referenda es­ podcr cambiar de orientaci6n a los ejes de coordenadas, sin influir en los tcnomenos, es 10 que comunmente se enuncia per el aforismo de que, en cl cspa­ cio, no hay ni arriba ni abajo, y csto proviene de que esc cambio deja invariante pecial. a un EI la expresion: (X2-X,)2 + (Y2-y,)' Que da la dis tan cia entre dos puntos del trario, tenemos que la + (Z,-2,)' Cerno cl origen del sistema espacio. invariante para arbi­ expresion : x'+y'+z' es es cualquier transformaci6n (1) lineal ortogonal de las coordenadas, 10 mismo que ds' dx' + dy' + dz' (2) que da la distancia entre des puntos infinitarncnte proxirnos del espacio. aplicaci6n del principio de relatividad al fcnorneno de propagaci6n de la luz conduce a invariantes distintos de (1) y (2). En efecto, sea n dos observado­ Ahoi a bien, la ,res A B, anirnados de y ambos se encuentran una en velocidad relativa uniforme. En el instante t el rnismo lugar, lanzan un =e O, en que destello luminoso y miden la velocidad de la onda de prcpagaci6n.. Ambos cncuentran que la luz m archa en to­ das direcciones cen la velocidad censtante c y, POf consiguiente, cada uno cree en­ contrarse en cl centro de la estera que icrrna la cndulacion, cuya ecuaci6n es: Si cl sistema de referenda de A tiene por cocrdenadas x', y', Z', t' y el de B, x", y", z" t"; tendra: HiOEN1R&Os-2ii como el fen6meno es completamente analogo para uno y otro se 354 o MHNUEL ALMEYDA A. sea, que segun el principio de relatividad, se presenta x2 + Y' + Z2 sion la naturaleza el invariante: e2 t' - lugar de la expresi6n (1). Pongarnos en en x (3) z y �x" �X" �X3,-ct �X4 (3), XI+l:�+X5+X� eompleta sernejante que posee una es ahora 4 en vez las coordenadas de un nal y que 1a invariancia de la decit que los ejes de nco, es la expre­ (4) (1), salvo ccn el numero de variables, que en de 3. Pues bien, Minkowski hizo como en obtenemos entonces el variante: , ver que se espacio era hcrnoge­ referenda podrian cambiar de direcci6n, conjuntamen­ el espacio intuitivo, corrcsponden de reterencia crtogonales, en mismo que este transtorrnacion alterase las lcyes facilmente que ve x., X2" espacio cuatridimensio­ en un expresion (4) expresaba te, all ededor del crigen, sin que esta gen los fenomenos. Se podian eonsiderar las variables sistema de referencia a que dos sistemas de refer encia inerciales el Universo de crigen, pero por tanto, afirmar que el puede, a un existc ni arriba, ni Es diversamente orientados, y que" por mcs: y el intuitivos tiempo y se esfuman para se continuo geometrico unic; de cuatro dimcnsiones 12'1 cual en no­ abajo ni izquierda, ni deiecha. , imposible considerar la concepcion del Universe de Minkowski, sin sentirse momento un espacio en Minkowski dos sistemas de erectivame-rte, existe completa homogeneidad entre la cuart ; coordenadas ceder &1.1 lugar ri­ scbiecogido de lquesigJ.1ificado real, que admiracion. pero esto no impide que no pregunte­ valor Iisico, tiene el continuo cuatridim-nsional que el crea? Se ha dicho q.ie esta si con esto concepcion posee unicamcnte quiere subcntenderse COil la rcalidad objetiva, esta Como las cuestiones relativas pefian gada un a papel primordial exponcr desde en que opinion a me ella no un valor maternatico; mas, ningun posee lazo de conexion parece insostenible. 1a estructura del espacio la teoria gener alizada de la luego las ideas modernas sobre esta y del tiernpo desern­ relatividad, materia, las me ve» obli­ que me 8€:1"­ viran para dilucidar el punt) anterior sabre el alcance real de la teot ia de Minkowski. y forrnaran la base para la Ya he significado cxposicion de mas adelante. que los conceptos de espacio y ticmpo intuitivos sultado de la libre accion d: nuestro espii it r sobre nucstra guiente, no son productos exclusives de nusstra mente, experiencia, como son el re­ Por consi­ 10 han sostenid los LA TEORIA }fELATIVISTA DE LA GH.AVI'fACION contraries, ni tampoco imposicrones come a 10 han sostenido los espiritista., La especie humana cierta Ia invariables CEn meludrbte.s los tenomenos llamados en de estas prcpiedadcs, que ancestral ha dado experiencia propiedades de los clase de sabre ella. munno externo del a conocer cuerpos solidos que perrnane­ y de la abstracci6n desplazamientos, constituyen la esencia del espacio Iisic i, Ia mente ha ex­ traido el concepto intuitive de espacio. Nuestra intuicion especial espacio fisico, dice un tcdas las propiedades sensual. perczpcion nace de la obscrvacion de modcrno gcomctra en y admitimos por inducci6n que =�:pafi(�,l, el ohservadas subsistcn mas alla de los llmites de nuestra (No podra I!IUceder induccion que esta el concepto intuitivo de genita de espacio nuestra mente. En se se un lugar conrundan en una somes propia de al espaoio, tres cosas nuestros sentidos ha tenido dimensioncs, ella nos el Por (2). problema de Ia €$to ejcmplo, Claro fica que en nos nuev is diaria y no espacio tiene que cl prueba fcnomenos fenomcnos viencn nuevcs nuestra reducen se a complicar a un mi­ otra vez abierto 21 camino queda concepcion del espacio, atribuyendole, nos por de dimensiones. nuestra intuici6n se resistira at _ que los Icnomenos no puede.i infl.iir, scguir a raigadas Iot mat an seguramente parte par tanto, rable nurnero de generaciones, a no csta atrevida evolucion de las ideas mas en eon­ la asignacion de tres dimensiones interpretacion del mundo externo, mayor numcro esta objetiva, que es comedo atribuirle tres, porque asi las di­ mismo, si para intcntar una modificaci6n cen fondo Ia influencia que Ia a interpretacion de los ficultades que resultan de la nirnum> en dice l'f incare, prueba mUD­ aspectos que as! obtenemos de las trasladarnos 301a imagen de la naturaleza, purarnente cxperiencia, -La capaces de observar eI rapi­ Mach. Poincar e y otros sabios han estudiado textura cabe duda de que suficiente nos es diticil otro para que las divcrsos a no resul­ a pequefia dosis de la Iantasia in­ no realidad, nosotros no do externo sino desde un 2010 punto y dez de encierra conduzca nos tados falsos? (1). Es muy natural haccrsc csta pregunta, pues en pequefia parte del una en tr ave') de toda la existencia del sino a de a Ia raz6n cienti­ nuestro n.icstra despues de transcurrido ser, puesto experiencia un conside­ han generado paulatinamente genet a humano. Empero, est") rnismo nJS hace conceptos que S� concebir que asi nuestra experiencia ancestral hubicra sido distint.i a la efectiva­ mente recogida: por ejcmplo, si el hombre hubiera tenido la suerte de descubrir, desde los mas primitives tiernpos, (1) Rey Pastor; Introducci6n (2) a un medic para trasladarse de la Mecanica superior. Madnd. 1916. La valeur de la Science. Paris 1907. Fag. 125 Pag. 39. un punta a otro MANUEL ALMEYIJA A. del espacio simple can velocidad una vertiginosa fantasia para entretener las mentes de siete leguas, lquien para estos hombres se igual atreveria lenta del tiempo en en ;)0 juveniles, hubiera sido entonces la asegurar que la la nuestra? a para alterar sustancialmente la miento de Ius cuerpos a y que concepcion del espacio seria <No sedan, acaso, causales suficientes concepcion del Universe, el fen6meno del achata­ scntido de la velocidad ielativa y la marcha mas los diversos sistemas Iisicos servador tendrian los caracteres de formarian parte integrante de una historia de las botas de en movimiento, G menos que para este ob­ inveterada una su manera de experiencia y par consiguiente percibir el mundo externo? La a interpretacion del principio de rclatividad, dado por Minkcwski, no viene equivaler a otia cosasegun mi opinion, a que la afirmacion de que un ser racional capaz de trasladarse de luz, adquirina a un punta a otro con velocidades comparables continuo geometrico cuatridimensional, nosotros llamamos espacio y en que DC habria distincion entre 10 que un espacio euclideo, cir, de un continuo gcometrico de la misma naturaleza intema a espacio intuitivo, pues naceria de la yuxtaposicion las tres de nuestro continuo espacial, Como ticamente por la torma dos PUlt05 veremos la de luego, 0 estructura que una esto de­ es nues­ cuarta dimension se define materna­ de la distancia entre que expresion proximos del continue, y la que hemes encontrado algebraica infinitamcnte la de la como un tiempo. Ahora bien, cste continuo poseeria las propiedades de tro a traves de la hercncia ancestral, la nocion del Unlverso para el Universe de Minkowski toma (f6rmula 2) e3 la que conviene a los espacios eu­ clideoe. (Continuara)