Revolución relativista

La mayor de las revoluciones de dicho período se produjo en el campo de la Física. Durante el siglo XIX se habían acumulado desafíos a la continuidad del paradigma científico de la mecánica newtoniana, que se veía forzada a adaptarse a los datos observados con recursos cada vez más artificiosos, como la teoría del éter. En 1900, el físico Max Planck estableció que la luz no podía desplazarse en cualquier cantidad, sino solo en “paquetes” de un tamaño pequeño, pero determinado e indivisible: los quanta. Se inició el espectacular desarrollo posterior de la física cuántica, exigiendo conceptos de imposible encaje en la forma tradicional de percibir y entender la naturaleza, por ejemplo, la identidad dual del fotón, como onda y como partícula a la vez…

Revolución relativista

La concepción de la estructura íntima de la materia cambió con rapidez, con la proposición de diversos modelos atómicos como los de Niels Bohr o Ernest Rutherford, que reproducían una estructura íntima cada vez más compleja que se podía estudiar experimentalmente, desde la producción del electrón en los rayos catódicos hasta el estudio de la radiactividad con los esposos Curie, Marie y Pierre Curie, y los reactores atómicos con Enrico Fermi. La enunciación del principio de incertidumbre de Heisenberg, en 1927, junto con otras formulaciones de indeterminación, indecidibilidad o indiferencia en campos científicos como los teoremas de la incompletitud de Gödel, en 1930, o la paradoja de Schrödinger en 1935, que implicaban la renuncia a entender la realidad de forma determinista, trascendieron de lo meramente científico, y se convirtieron en una característica extensible a la producción intelectual, la visión del mundo y la experiencia vital en el convulso siglo XX: la revolución relativista, que se había iniciado con los cinco artículos que el joven físico Albert Einstein publicó en 1905.

revolucionarios de la física en el siglo XX

La física mecanicista de Isaac Newton, con sus conceptos absolutos de espacio y tiempo, quedaba restringida a un caso particular, si bien el más aplicable en la experiencia humana cotidiana, de la física relativista que identificaba tiempo y espacio, relativos en función del observador, materia y energía con la popularizada fórmula E=mc². La posición del hombre en un universo en expansión en la Ley de Hubble, en el 1929, poblado de innumerables galaxias, se empequeñecía y relativizaba; al tiempo que se ponía en su mano la posibilidad de utilizar una capacidad de destrucción cuyas consecuencias éticas quizá no estuviera en condiciones de valorar…[1]

La Factoria Historica


[1] La expresión E = mc^2 implica que la presencia de una cierta cantidad de masa conlleva una cierta cantidad de energía aunque la primera se encuentre en reposo. En mecánica relativista la energía en reposo de un cuerpo es el producto de su masa por su factor de conversión (velocidad de la luz al cuadrado), o que cierta cantidad de energía de un objeto en reposo por unidad de su propia masa es equivalente a la velocidad de la luz al cuadrado. Esto tiene consecuencia en ciertas reacciones entre partículas así un neutrón en reposo puede desintegrarse del siguiente modo: \mathrm{n} \to \mathrm{p}^+ +\mathrm{e}^- + \bar{\nu}_e Es decir, un neutrón desaparece al tiempo que aparece un protón, un electrón y un antineutrino electrónico en su lugar. Pero el principio relativista de la conservación de la energía implica que la energía cinética de las partículas salientes está limitada por: E_k \le (m_\mathrm{n} - m_\mathrm{p} - m_\mathrm{e})c^2 Que no tiene análogo en mecánica clásica y que está bien demostrada experimentalmente. Este fue un primer éxito de la famosa ecuación de Einstein ya que permitió extender la ley de conservación de la energía a fenómenos como la desintegración radiactiva. La fórmula establece la relación de proporcionalidad directa entre la energía E (según la definición hamiltoniana) y la masa m, siendo la velocidad de la luz → c elevada al cuadrado la constante de dicha proporcionalidad. También indica la relación cuantitativa entre masa y energía en cualquier proceso en que una se transforma en la otra, como en una explosión nuclear. Entonces, E puede tomarse como la energía liberada cuando una cierta cantidad de masa m es desintegrada, o como la energía absorbida para crear esa misma cantidad de masa. En ambos casos, la energía (liberada o absorbida) es igual a la masa (destruida o creada) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz. Energía en reposo = Masa × (Constante de la luz)2

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