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No recomendado para menores de 7 años Documenta2 - En la mente de Einstein - ver ahora
Transcripción completa

(Música)

Es una fuerza misteriosa que da forma a nuestro universo.

Nos resulta familiar.

Pero es mucho más extraña

de lo que nunca nadie pudo imaginar.

Y aún así, la mente genial de un hombre logró dominarla.

La gravedad.

Utilizando sencillos experimentos mentales,

Albert Einstein realizó un descubrimiento asombroso.

La materia determina el tiempo y el espacio.

Desaparece la fuerza de la gravedad y en su lugar tenemos la curvatura

del espacio-tiempo.

-En este instante, a mi alrededor, el espacio se expande y se contrae.

Einstein lo llamó la teoría general de la relatividad.

¿Cómo una persona, trabajando prácticamente sola,

pudo cambiar por completo el concepto que teníamos del universo?

Mientras él trabajaba, el mundo parecía derrumbarse.

-Él fue capaz de resolver el misterio del universo.

A continuación:

"En la mente de Einstein".

(Música)

EN LA MENTE DE EINSTEIN

La gravedad.

La fuerza más familiar y la más misteriosa

de todas las fuerzas de la naturaleza.

Hace 100 años, Albert Einstein inició un descubrimiento asombroso.

Lo que nosotros percibimos como gravedad

tan solo es la fuerza de atracción del espacio y del tiempo.

Einstein denominó a su idea relatividad general.

Quizá sea el logro más extraordinario del pensamiento

humano surgido de la mente de un solo hombre.

Es de las teorías científicas más importantes

que jamás se han concebido.

Una teoría del espacio, el tiempo y la gravedad.

-Es una sola fórmula matemática de la que se deriva la comprensión

de todo el universo a gran escala. Eso es algo maravilloso.

Solo ahora, un siglo después,

disponemos de la tecnología necesaria para explorar los detalles

de la gran teoría de Einstein.

Agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias.

Ondas de gravedad que distorsionan el espacio y el tiempo.

La evolución de todo nuestro universo.

Cómo algo que explica tantas cosas pudo surgir de la mente

de un solo hombre.

Tenía un talento mágico.

Era capaz de enfrentarse a un problema difícil de la física

y reducirlo a una poderosa imagen visual, a un experimento mental.

De pronto vio que era así como funcionaba el mundo.

Esas chifladuras abstractas eran la teoría correcta de la realidad.

Para adentrarnos en la mente de Einstein

y en su teoría de la relatividad general,

debemos fijarnos en los experimentos mentales

que le llevaron a su gran descubrimiento.

Las semillas de sus ideas se plantaron cuando solo era un niño.

(Música)

Einstein creció en una pequeña casa de Munich en el sur de Alemania.

Desde muy pronto dio muestras de tener una personalidad especial.

Era rebelde. Un solitario. Sentía curiosidad por todo.

Tardó mucho en hablar.

Tanto que sus padres consultaron a un médico.

Él decía que quizá por eso, sus experimentos mentales

los pensaba con imágenes.

Su hermana recordaba que hacía castillos de naipes con barajas.

Sin duda, era un soñador. Pero también era constante.

Hermann, su padre, fabricaba equipos eléctricos.

Fue él quien alentó el interés de su hijo por la ciencia.

En cierta ocasión le regaló una brújula.

A muchos nos regalaron una brújula cuando éramos niños.

Decíamos: "Anda, mira, la aguja se mueve y señala el norte".

Luego nos fijábamos en otra cosa.

Pero después de eso, Einstein dedicó toda su vida a comprender

qué es lo que hace que las cosas se muevan,

a pesar de que nada las esté tocando.

(Música)

El joven Einstein deseaba comprender

las leyes subyacentes de la naturaleza.

Inspirado por su libro favorito,

muy pronto desarrolló una original forma de pensar el mundo físico.

Le gustaba un libro que planteaba, por ejemplo,

cómo sería viajar al espacio o ir por un cable eléctrico.

Eso le ayudó a pensar visualmente.

Esas situaciones imaginadas,

lo que a menudo llamamos experimentos mentales,

se convirtieron en un rasgo distintivo

del pensamiento de Einstein.

Uno de los experimentos mentales con el que empezó a jugar

a los 16 años fue imaginar qué ocurriría

si se pudiera viajar a la velocidad de la luz.

Se imaginaba un Rayo de luz pasando ante él a una velocidad imposible.

Pero ¿y si él pudiera impulsarse tan rápido

y viajar a la velocidad de la luz? ¿Qué vería?

-Contó que aquello le causó tal ansiedad que le sudaban las manos.

A los 16 años, si a nosotros nos sudaban las manos,

no era por un rayo de luz.

Por eso era Einstein.

Esa idea onírica de la naturaleza de la luz

fue el primer paso al camino hacia su gran teoría.

Estuvo siempre presente durante sus años en el colegio

y en la universidad.

Era un alumno extraordinariamente dotado para la ciencia

y las matemáticas y muy malo en otras asignaturas.

Se saltaba las clases y era maleducado.

En el instituto, sus profesores pensaban que nunca llegaría a nada.

Era indisciplinado y muy problemático.

-Intentó ingresar en la universidad politécnica de Zúrich

y fue rechazado.

Me encantaría conocer a la persona que rechazó a Albert Einstein.

Pero al final pudo entrar. Lo hizo bien.

Pero no lo bastante como para obtener la plaza de ayudante de cátedra.

Así que terminó trabajando en la oficina de patentes suiza.

Ignorando sus resultados en la universidad,

Einstein comenzó a trabajar en la oficina de patentes en 1902.

A los 23 años.

Allí su trabajo consistía en confirmar la originalidad

de algunos aparatos nuevos.

Se sumergió en los detalles técnicos que tanto le fascinaban

cuando era niño.

Allí se familiarizó con la tecnología de la edad moderna.

Era la época de la electrificación.

Por su despacho pasaban las ideas más innovadoras del momento.

En especial, todo lo relacionado con la sincronización de los relojes.

Los husos horarios acababan de instaurarse en Europa central.

La sincronización precisa de los relojes

era uno de los grandes retos del momento.

Suiza era líder mundial en la tecnología del tiempo.

Por el despacho de Einstein pasaron docenas de patentes

para sincronizar los relojes.

Einstein leía rápidamente las solicitudes de patentes

y después sacaba sus apuntes de física.

Su jefe era muy indulgente y miraba hacia otro lado

mientras él trabajaba en sus teorías.

-Es muy importante recordar que, cuando Einstein era joven,

la física teórica era algo nuevo.

Gran parte del trabajo consistía en leer

unas cuantas revistas científicas y...

también en hacer los cálculos uno mismo.

En 1905, en el mundo de Einstein había dos tipos de física.

Una tenía casi 200 años.

Había sido fundada por Isaac Newton.

Un filósofo de la naturaleza británico.

Para Newton, lo único que hay en el mundo es materia en movimiento.

Newton había demostrado que el movimiento de las manzanas que caen

y de los planetas que orbitan se rigen por la misma fuerza.

La gravedad.

Sus ecuaciones son tan eficaces que se siguen utilizando hoy en día

para enviar sondas a los puntos más alejados del sistema solar.

La otra teoría importante en la época de Einstein

versaba sobre la electricidad y el magnetismo.

En el año 1865, el físico escocés James Clerk Maxwell

había revolucionado esta rama de la física.

La teoría de Maxwell describe la luz como una onda electromagnética

que se propaga a una velocidad constante.

En el mundo de Newton, la velocidad de la luz no es constante.

Einstein creía que había una contradicción

entre la teoría de Newton y la de Maxwell.

Ambas no eran compatibles.

Una de las cosas que Einstein más odiaba eran las contradicciones.

Si hay un tipo de física que dice esto

y otro tipo de física que dice esto otro y son diferentes,

es una señal de que algo está mal y habrá que arreglarlo.

Einstein se enfrenta a ese problema durante meses.

Finalmente, para resolver esa contradicción,

se concentra en un elemento clave de la velocidad. El tiempo.

Se da cuenta de que cualquier enunciado sobre el tiempo

solo es una pregunta sobre qué es simultáneo.

Por ejemplo, si dices que el tren llega a las siete,

eso significa que llega al andén simultáneamente como un reloj

que marca las siete.

En un brillante experimento mental,

Einstein se pregunta qué significa realmente simultáneo.

Concluye que el flujo del tiempo es diferente para un observador

que se mueve que para otro que permanece inmóvil.

(Música)

Einstein imagina a un hombre inmóvil en el andén de una estación.

Dos relámpagos le caen a ambos lados.

El hombre del andén se encuentra exactamente

a la misma distancia de los dos puntos de impacto.

Sus ojos ven la luz de los dos relámpagos

justo al mismo tiempo.

Para él, los dos son simultáneos.

(Música)

Después, imagina a una mujer en un tren que va a gran velocidad.

Si viajara a una velocidad cercana a la de la luz,

¿qué vería?

Mientras la luz viaja desde los puntos de impacto de los relámpagos,

el tren se moverá hacia uno de ellos y se alejará del otro.

La mujer verá antes la luz del relámpago

que ha caído en la cabecera del tren.

Para ella, hay un intervalo de tiempo entre los dos relámpagos.

Para el hombre del andén, los dos relámpagos son simultáneos.

Esa sencilla idea tiene una importancia crucial.

La simultaneidad y el flujo del tiempo dependen de cómo te muevas.

Si no existía la simultaneidad,

no existía el tiempo absoluto en el universo.

Newton estaba equivocado.

Ese concepto que el tiempo y el espacio son relativos

se conoció como teoría de la relatividad especial.

Condujo a resultados extraordinarios,

tales como la famosa ecuación que relaciona la energía con la masa.

Einstein público su artículo en 1905.

No fue bien acogido. La mayoría lo ignoró.

No se hizo precisamente famoso.

Dos años después, un físico inminente, Johannes Stark,

invitó a Einstein a escribir un artículo sobre su propio trabajo,

al que nadie había prestado atención.

Einstein empezó a pensar en ampliar sus resultados de 1905.

Y si el tren no solo se movía a una velocidad constante

al pasar por el andén, y si aceleraba o frenaba.

Y si había aceleración.

Su primera tarea fue añadir la aceleración a la ecuación.

Entonces aparecía esa misteriosa fuerza newtoniana de la gravedad

a la que tiene que enfrentarse.

Según la teoría de Newton,

la gravedad es una fuerza que actúa instantáneamente.

Pero la relatividad especial dice que eso es imposible,

que nada puede viajar a una velocidad superior a la de la luz.

Lo que dice la teoría de Newton es que si el sol desapareciera,

la órbita de la tierra cambiaría en ese instante.

Pero lo que la relatividad especial nos ha enseñado

es que, en ese instante, en dos lugares diferentes,

no es una idea correcta de la física.

De modo que se enfrentaba al reto de que la teoría de la gravitación

de Newton encajara con la nueva idea de la relatividad.

Solo cuando Einstein empezó a comprender la relación

entre gravedad y aceleración, las piezas comenzaron a encajar.

Todos sabemos qué es la aceleración.

Ahora hay coches y aviones que nos proporcionan esa sensación física.

Al despegar un avión sientes que te impulsas contra tu asiento.

Esa fuerza que te impulsa hacia atrás es muy similar

a la fuerza de la gravedad.

Pero fue necesario el genio de Einstein

para explicar cómo están relacionadas.

De repente tropezó con lo que llamó "La idea más feliz de mi vida".

Si la gravedad y la aceleración se perciben igual,

quizás sean lo mismo.

Una vez más, Einstein examina la idea con un experimento mental.

Imagina a un hombre en el interior de una caja flotando ingrávido

en una región distante del espacio con gravedad cero.

Pero, de pronto, el hombre deja de flotar

y acelera hacia abajo.

Hasta que cae de pie sobre la base de la caja.

¿Qué ha pasado?

O bien la caja está cerca de un planeta

y la fuerza gravitatoria ha traído al hombre hacia el suelo,

o alguien ha sujetado la caja con una cuerda

y ha tirado de ella hacia arriba,

de forma ininterrumpida y acelerada.

Entonces, ¿qué es?

¿Gravedad o aceleración?

Sin poder ver el exterior,

el hombre no sabe cuál es la causa de que haya caído al suelo.

Einstein comprendió que no había forma de diferenciar

entre estar sometido a un campo gravitatorio y a la aceleración.

Son situaciones equivalentes.

-El que la consecuencia sea la misma y se produzca el mismo resultado,

significa que la gravedad es aceleración,

no que sea igual que la aceleración, es lo mismo.

Es un gran hallazgo.

La teoría de la relatividad especial de Einstein funcionaba

para el movimiento a una velocidad constante.

Aplicando sus ideas a la aceleración,

podía empezar a formular una nueva teoría de la gravitación.

(Música)

En el año 1912, Einstein vive en Zúrich con su esposa Mileva

y sus hijos Hans y Eduard.

El mundo académico había entendido la importancia

de la relatividad especial y su carrera empezaba a despegar.

Ahora es profesor en el famoso instituto tecnológico federal suizo.

Pero dedica todo el tiempo posible a trabajar en su teoría.

Einstein necesita las matemáticas para describir

cómo se mueven los objetos en el espacio y en el tiempo.

Pronto se da cuenta de que la peor herramienta

es un extraño, pero poderoso concepto llamado espacio-tiempo.

Si pienso en el espacio, puedo encontrar cualquier cosa

si sé dónde está el norte, el sur, el este, oeste, arriba y abajo.

Tres puntos.

Pero eso no significa que pueda encontrarlo,

porque también necesito saber dónde está en el tiempo.

Tendré que conocer no solo las coordenadas espaciales,

también las temporales.

Solo así podré empezar a pensar dónde está en el espacio-tiempo.

Imaginemos que una cámara filma una acción,

captando en un solo fotograma cada acontecimiento en el tiempo.

Einstein nos dice que pensemos en un rollo de película

en el que tenemos todas esas pequeñas fotografías.

Que las cortemos de una en una y pongamos una encima de otra

formando una pila.

Cuando asciendes en la pila, asciendes en el tiempo.

Si las pegamos todas juntas formando un gran bloque,

ese bloque contendrá el espacio y el tiempo.

Y eso es el continuo espacio temporal.

Sería casi como ver una película no fotograma a fotograma,

sino toda la película a la vez.

Se formarían dos tipos de hilos,

de hebras ascendiendo en el espacio y en el tiempo.

Sería parecido a dos espaguetis.

De hecho, todos somos espaguetis moviéndonos en el espacio-tiempo.

Einstein considera que el espacio-tiempo es el escenario

natural en el que se desarrolla su teoría de la relatividad.

Pero ahora necesita la sofisticación de las matemáticas.

Comparado con los otros, él era un buen matemático.

Era Einstein, pero no era matemático.

No demostraba teoremas ni estudiaba libros de matemáticas.

Era físico.

Imaginaba experimentos y pensaba situaciones concretas y tangibles.

Cuando llegó el momento de plasmarlas

con las innovadoras matemáticas de su época, necesitó ayuda.

En la universidad,

Albert Einstein se había saltado las clases de geometría.

Su amigo Marcel Grossmann le cogía los apuntes.

Marcel Grossmann era un destacado geómetra,

además de director del departamento de matemáticas.

Fue él quien sugirió a Einstein que usara las matemáticas avanzadas.

En las que la forma del espacio-tiempo podía ser curva.

Como el espacio-tiempo tenía una geometría, pensó:

"Quizá sea la forma real del espacio-tiempo

la que causa la gravedad".

Tras meses de trabajo, Einstein tuvo una idea extraordinaria.

¿Y si el espacio-tiempo está modelado por la materia

y es eso lo que nosotros percibimos como la gravedad?

En su esfuerzo por descubrir qué causa la gravedad

tuvo una gran intuición.

La masa simplemente distorsiona a su alrededor

la forma del espacio-tiempo.

Y si obvias la fuerza gravitatoria,

en su lugar tienes la curvatura del espacio-tiempo.

-En el universo de Einstein,

si el espacio estuviera vacío, sería plano.

No pasaría nada en él.

Pero en cuanto introduces cuerpos,

estos deforman el espacio-tiempo que les rodea.

Eso causa una desviación de la geometría

y las cosas comienzan a moverse.

-Todo quiere moverse de la forma más sencilla posible

a través del espacio y del tiempo.

Pero Einstein nos dice que la masa esculpe el espacio y el tiempo.

Que ese movimiento curvo a través de esa escultura

es la fuerza gravitatoria.

Pensamos que si sentimos presión en las suelas de los zapatos

o que un objeto se cae si lo soltamos,

es porque hay una fuerza que nos atrae

hacia el centro de la tierra.

La relatividad general dice que esa no es la forma correcta de pensar.

Lo que realmente pasa es que tu camino natural en el espacio-tiempo

te dirige hacia el centro de la tierra.

El suelo se interpone en tu camino impulsándote hacia arriba.

Pensamos: "La fuerza de la gravedad".

Pero Einstein nos dice: "No, la curvatura del espacio-tiempo".

Es una intuición asombrosa.

Igual que una hormiga siente que hay fuerzas que la empujan

hacia la izquierda y la derecha mientras camina

sobre un papel arrugado, cuando, sencillamente,

es la fuerza de la superficie la que dicta su camino,

Einstein descubrió que lo que sentimos como fuerza de la gravedad,

es, de hecho, la forma del espacio-tiempo

en el que nos movemos.

Ya tenía todo lo que necesitaba para formular su teoría final

sobre la gravitación.

Pero cometió un error crucial.

Malinterpretó una de sus ecuaciones.

Ignorando su error, continuó trabajando con ideas erróneas.

En el momento en el que Einstein estaba a punto de formular

las ecuaciones esenciales de su teoría pensó:

"Esto no funciona". Y escribió las ecuaciones erróneas.

Lo que siguió a continuación fueron momentos de esperanza y desánimo.

Einstein intenta convencerse de que todo en su teoría es correcto.

Luego comprende que no es tan perfecta.

Es un largo y oscuro pedido para él en el que lucha por reconciliarse

con una teoría que, simplemente, no funciona.

Dos años después, Einstein vive en Berlín.

Con solo 36 años ha conseguido uno de los puestos más prestigiosos

en el mundo de la física.

Pero aún sigue luchando con su teoría.

En 1915 había llagado ya a lo más alto de su profesión.

Pertenece a la Academia Prusiana de las Ciencias

y es profesor de la universidad.

Su matrimonio fracasa. Su esposa e hijos regresan a Suiza.

Está solo en su apartamento de Berlín.

Ahora tiene un rival.

Einstein había compartido con entusiasmo sus ideas

con el brillante matemático David Hilbert.

Hilbert quedó tan impresionado que decidió trabajar él mismo la teoría.

Einstein compite por llegar primero

contra el mejor matemático del mundo.

Todo eso sucedía en un periodo muy trágico de la historia.

La Primera Guerra Mundial había empezado a devastar Europa.

Albert Einstein batalla en el mundo de lo abstracto.

Mientras el mundo parece hacerse pedazos.

En el mes de noviembre de 1915 Einstein debe presentar su trabajo

en una serie de cuatro conferencias semanales

en la respetada Academia Prusiana de las Ciencias.

Pero aún sigue luchando por formular sus ideas.

Mientras se enfrenta a ese reto,

recibe cartas de su esposa desde Zúrich.

Urgiéndole a cumplir sus obligaciones económicas

con su familia y discutiendo los detalles

sobre el contacto con sus hijos.

Cuando comienzan sus conferencias,

su teoría sigue aún muy lejos de estar terminada.

La presión que siente es enorme.

Einstein daba una conferencia. La revisaba y volvía a darla.

Descubría errores. Los corregía. Se subía al estrado.

Explicaba lo que estaba mal en la conferencia de la semana anterior.

Lo corregía y seguía adelante.

Hizo lo mismo una y otra vez durante cuatro semanas.

Su trabajo para convencer a todos de la verdad

de la radical y absolutamente original teoría

de la relatividad que proponía,

es uno de los periodos más fructíferos

de la historia de la ciencia.

A pesar de todo, Einstein consigue concentrarse en su teoría.

Alcanza su mayor logro.

Pone a prueba sus ecuaciones con un problema que la teoría gravitatoria

de Newton no había podido resolver. La órbita de mercurio.

La órbita de mercurio alrededor del sol tiene una anomalía

que la teoría de Newton no podía explicar.

Se desvía ligeramente cada vez que completa su órbita.

Einstein calcula la órbita con sus nuevas ecuaciones.

La respuesta es correcta.

Exactamente, lo que los astrónomos habían observado.

Había encontrado la ecuación final

para su teoría de la relatividad general.

Pensemos en el orgullo que debió sentir Albert Einstein.

Él ya había refutado la mecánica newtoniana

con la relatividad especial y trataba de integrar la gravedad.

Finalmente, lo había reducido a una cifra que ya había sido observada.

El recorrido de la órbita de mercurio.

Y, milagrosamente, si el álgebra hace su trabajo,

obtienes la respuesta correcta.

Y, de repente, deja de ser un juego con ecuaciones.

Einstein se da cuenta de que así funciona el mundo.

Todas esas locuras abstractas eran la teoría correcta de la realidad.

Einstein por fin puede presentar una teoría exitosa.

Ese es un momento triunfal,

uno de los grandes momentos de la historia de la física.

Para él, fue una victoria contra toda probabilidad.

Lo había conseguido.

El 25 de noviembre de 1915 Einstein muestra sus hallazgos

en su cuarta conferencia en la Academia Prusiana.

Allí presenta la teoría general de la relatividad.

La teoría puede escribirse como una sencilla ecuación,

que condensa un complejo y compacto conjunto de símbolos.

(Música)

La fórmula es muy sencilla.

"G" para la forma de espacio-tiempo.

Y "T" para la distribución de la masa y de la energía.

Vean, esta fórmula tan sencilla contiene

toda la relatividad general de Einstein.

Es de una simplicidad maravillosa,

pero vaciar los símbolos, los símbolos matemáticos

y ver cómo se oculta la geometría del universo

en esta sencilla fórmula es un trabajo enorme.

Se necesita un tiempo para apreciar su belleza.

Es también la fórmula característica de Einstein.

La verdadera expresión de su genialidad

es que combina dos elementos que viven en universos diferentes.

La parte de la izquierda vive en el mundo de la geometría,

de las matemáticas,

la de la derecha, en el mundo de la física, de la materia

y del movimiento.

Tal vez por ello el elemento más poderoso de la ecuación

es este símbolo, el símbolo de igual.

Esas dos líneas conectan dos mundos.

Es muy apropiado que sean dos líneas,

porque es un movimiento en dos direcciones.

La materia le dice al espacio y al tiempo que se curven,

y el espacio y el tiempo le dicen a la materia que se muevan.

(Música)

Cuando Einstein presentó su gran teoría,

muy pocas personas la entendieron.

Necesitaba una forma de demostrar al mundo

que los elementos de su teoría, opuestos a la intuición,

eran reales.

(Música)

La teoría general de la relatividad

podía predecir cosas que parecían muy extrañas.

Por ejemplo, la idea de que la luz se curva

cuando pasa cerca de un cuerpo muy pesado.

Nadie había investigado eso antes ni se había observado nunca.

Einstein estaba desesperado por conseguir

que los astrónomos hicieran esa prueba.

La teoría de Einstein predice

que cuando la luz de una estrella distante

viaja cerca del sol,

el espacio curvo que rodea al sol curva la trayectoria de la luz.

En el mes de mayo de 1919, el astrónomo inglés Arthur Eddington

viajó a la isla africana de Príncipe para registrar imágenes

que demostraran ese fenómeno.

Eddington fotografió estrellas durante un eclipse solar total,

de forma que la luna bloqueaba casi toda la luz del sol

y se veían pequeños rayos de luz alrededor del sol.

De lo contrario, habría sido imposible.

Eddington comprobó que la posición de las estrellas

había cambiado en comparación con el lugar donde habrían estado

si la masa solar no hubiera desviado la luz desde una gran distancia.

-Eddington demostró que la teoría general de la relatividad de Einstein

era correcta

y que se había producido una revolución en la ciencia.

(Música)

Cuando estos experimentos demostraron que la teoría era correcta,

Einstein saltó a la fama.

Había explicado una nueva forma de ver el universo.

También porque cuando terminaba la I Guerra Mundial

un grupo de astrónomos ingleses había demostrado

que las predicciones de un científico alemán eran correctas.

Fue una gran noticia en todo el mundo.

El "New York Times" dijo: "La luz se curva en el universo.

Los científicos están impresionados".

Eso ocurrió cuando la prensa sabía escribir titulares.

A él le encantaba la idea de haberse convertido en un icono de la ciencia.

(Música)

Einstein se convirtió en un genio, en una celebridad mundial,

tal y como seguimos reconociéndole hoy.

La única persona más famosa en todo el mundo que él

era Charles Chaplin y se hicieron grandes amigos.

Chaplin le dijo: "La razón por la que todos me quieren

es porque entienden lo que hago, y a ti te quieren

porque no entienden nada de lo que haces, ¿te lo puedes explicar?".

Y Einstein dijo.

Pero en el Berlín de los años 30, el Partido Nazi sigue ganando poder.

Como científico judío, Einstein está cada vez más expuesto

a las turbulencias políticas.

Declaran que las teorías de Einstein son estéticamente repugnantes

para la sensibilidad aria.

No solo atacaban al científico judío, había gente que denunciaba

la relatividad general.

(Música)

El doctor Albert Einstein ha vuelto a California

con su esposa.

Einstein empieza a viajar a Estados Unidos,

donde lo reciben con los brazos abiertos.

En el año 1933, se instala con Elsa, su segunda esposa,

en Princeton.

Allí trabajará en el Instituto de Estudios Avanzados.

En la actualidad, el instituto está dirigido

por el profesor Robert Dijkgraaf.

Básicamente trabajaba solo, al igual que solía hacer en Berlín.

Siempre muy concentrado en sus ideas más profundas

y luchando por entender el universo, por supuesto.

Este era su despacho.

En el instituto, Einstein trabajó para unificar su teoría gravitatoria

con las demás leyes de la física.

(Música)

Con Einstein vemos el mismo fenómeno

que con otros muchos grandes científicos,

que escalan una montaña muy elevada y, en vez de celebrar su éxito,

tienen el privilegio de ver un paisaje aún más amplio

y todas las montañas que se ocultan detrás.

Yo creo que era muy consciente de lo mucho que quedaba por hacer.

Hasta el último día de su vida intentó perfeccionar sus ecuaciones

y encontrar una descripción de la naturaleza,

de toda la naturaleza,

de acuerdo con la geometría del espacio tiempo.

Pero la relatividad general comenzaba a perder peso

frente a la ciencia dominante.

La física se había concentrado

en la teoría cuántica del átomo y de las partículas elementales.

Una teoría incompatible con las ideas de Einstein,

pero que podían ser testadas en el laboratorio.

La mayor parte de la relatividad general

quedaba fuera del dominio de la experimentación.

En el año 1955, cuando Einstein murió a los 76 años,

se creía que su teoría apenas ofrecía posibilidades

para futuros descubrimientos.

En física, las mejores teorías siempre nos llevan a lugares

que sus creadores jamás habrían imaginado.

La teoría de la relatividad general predice cosas

que él ni siquiera pudo imaginar,

pero su teoría cobró vida propia.

Ahora, entendemos la relatividad general

mucho mejor que Albert Einstein.

-Lanzamiento del transbordador espacial Discovery

con el telescopio Hubble, una ventana al universo.

Hoy, cien años después de que se presentara

la teoría general de la relatividad,

las nuevas tecnologías nos permiten explorar

las predicciones más extraordinarias de la teoría.

Un universo en expansión, agujeros negros,

curvas en el espacio tiempo.

Y quizá lo más extraño, la idea de que los objetos pesados

no solo distorsionan el espacio, también el tiempo.

Adelante.

Para demostrarlo, un equipo de físicos

ha realizado un experimento extraordinario.

Han utilizado dos relojes atómicos sincronizados casi a la perfección,

con una precisión de una milmillonésima de segundo.

El reloj maestro permanecerá al nivel del mar

y llevarán el segundo reloj

a la cumbre del monte Sunapee, en New Hampshire.

Según la teoría de la relatividad general,

al alejarnos de la masa del planeta, el tiempo debería acelerarse.

(Música)

Tras cuatro días en la cima de la montaña,

los científicos llevan de vuelta al laboratorio el segundo reloj.

(Música)

Allí lo comparan con el reloj maestro situado a nivel del mar.

Hace cuatro días funcionaban al unísono.

¿Pero qué pasará ahora?

¿Listos, chicos?

El contador nos mostrará la diferencia

entre la hora marcan los dos relojes.

20 nanosegundos.

En este gráfico, vemos la diferencia entre los dos.

En el osciloscopio es de 20 nanosegundos.

La gravedad, la distorsión del espacio y del tiempo.

Se hace más débil a medida que nos alejamos

de la superficie del planeta.

Mientras el reloj estuvo en la cima de la montaña,

el tiempo se aceleró.

Ahora va 20 nanosegundos,

20 milmillonésimas de segundo adelantado respecto al otro reloj.

Es increíble.

(Música)

Esta distorsión del tiempo tiene consecuencias sorprendentes.

El sistema de posicionamiento global,

algo que todos utilizamos,

no funcionaría si no lo tuviera en cuenta.

Los ingenieros que construyeron el sistema GPS,

que usamos cada día para encontrar una dirección,

debe tener eso en cuenta para ajustar

la diferencia temporal entre los relojes de los satélites

y los receptores terrestres.

Si no lo hicieran, el GPS se desviaría 10 kilómetros cada día.

Los GPS usan los resultados de la relatividad general.

Deberíamos dar las gracias al tío Albert

cuando navegamos desde nuestro coche.

(Música)

De todas las predicciones de la relatividad general

que las nuevas tecnologías nos han permitido explorar

hay una que parece de ciencia ficción.

Los agujeros negros.

Todo aquello con lo que estamos familiarizados en nuestra vida diaria

está hecho de materia, pero los agujeros negros no.

Están hechos de curvatura espacio-tiempo

y de nada más.

Un agujero negro es esférico, igual que una estrella o la tierra.

Está envuelto por una superficie cerrada llamada horizonte de sucesos,

de la que nada puede salir.

De modo que proyecta una sombra sobre cualquier cosa que haya detrás.

Solo es una sombra negra, increíblemente negra.

Esta simulación muestra

la distorsión de la luz de las estrellas

en torno a un agujero negro.

Aunque Einstein sabía que su teoría predecía los agujeros negros,

le costaba creer que realmente pudieran existir.

El profesor Kip Thorne trabajó en el concepto matemático

de los agujeros negros en los años 60.

Sobre el papel, la idea tenía sentido

y empezó a pensar que tal vez

esos cuerpos propios de la ciencia ficción

podían existir realmente.

Debe estar por aquí, en uno de estos montones.

Kip Thorne apostó con su colega Stephen Hawkins

si una fuente muy brillante de rayos X llamada Cignus X-1

era un agujero negro.

Está aquí; sí, aquí está,

relatividad, estrellas y agujeros negros, eso es.

Esta es la copia de la famosa apuesta.

Stephen Hawkins se apuesta una suscripción de un año

a la revista "Penthouse" con Kip Thorpe,

quien apuesta cuatro años de suscripción

a la revista "Private Eye",

a que Cignus X-1 no contiene un agujero negro

de masa superior al límite de Chandra.

10 de diciembre de 1974.

Stephen Hawkins hizo una buena inversión,

porque resultó ser un agujero negro,

de forma que apostó contra sí mismo para cubrirse las espaldas.

Por lo menos, así ganaría algo si Cignus X-1

resultaba no ser un agujero negro.

Las evidencias se acumularon durante los años 70 y 80.

En junio de 1990,

Stephen entró en mi despacho y pagó su deuda.

Las pruebas de que Cignus X-1 era un agujero negro eran abrumadoras.

Después, me llegó la revista "Penthouse".

Él me envió la versión británica que era mucho más atrevida

que el "Penthouse" americano.

Lo bastante como para ruborizarme la primera vez que lo recibí.

(Música)

Hoy hay indicios que sugieren que solo en nuestra galaxia

hay millones de agujeros negros.

La predicción más profunda de la relatividad general,

tal vez sea que nuestro universo tuvo un comienzo denso y caliente

que llamamos el Big Bang,

el descubrimiento de que las galaxias distantes

se alejan de nosotros

y de que existe una radiactividad natural de fondo,

que pernea todo el espacio,

proporciona evidencias del Big Bang y de que el universo

está en continua expansión.

Con la idea de un universo en expansión,

se plantean preguntas obvias.

¿El universo se desacelera a medida que se expande?

¿Es tan denso que algún día se colapsará?

¿Tendrá un final? Todas son buenas preguntas.

En los años 90, buscando respuestas,

Perlmutter y su equipo observaron explosiones estelares

llamadas supernovas, para rastrear el crecimiento del universo.

Cuando hicimos las mediciones,

descubrimos que el universo no se desacelera,

de hecho, no se desacelera en absoluto,

se acelera, se expande más y más rápido.

¿Qué es lo que le impulsa?

Para explicar la aceleración del universo

según la teoría de la relatividad general,

y considerando que la energía se expande por el espacio

de una forma que no habíamos visto nunca,

no sabemos de qué se trata y lo llamamos energía oscura.

Se necesitaría como el 70 % de toda la materia del universo

para estar en esta forma, antes desconocida,

de energía oscura.

Eso es mucho presumir, de forma que en este punto,

deberíamos volver sobre nuestros pasos

y revisar la teoría.

El problema es que la teoría de Einstein

predice tantos y tantos dígitos con precisión,

que es muy difícil que aparezca otra teoría.

(Música)

Existe una última predicción de la relatividad general

que aún no ha sido demostrada, las ondas gravitatorias.

Pasan cosas increíbles en el universo.

Agujeros negros que colisionan, estrellas que explotan

y crean ondas gravitatorias, ondas con la forma de espacio-tiempo,

que viajan por el universo a la velocidad de la luz.

El espacio que me rodea se expande y se contrae,

debido a las ondas gravitatorias que llegan desde, digamos,

dos agujeros negros que han chocado

a una distancia de mil millones de años luz.

Pero esa contracción y esa expansión, yo, personalmente,

no podría detectarlas.

Por eso intentamos construir un instrumento

que pueda hacerlo.

En Luisiana y en el estado de Washington

un ambicioso experimento llamado LIGO

está en las últimas fases de calibración.

Se espera que los rayos láser

que viajan 4 kilómetros entre dos espejos perfectamente alineados,

miden la contracción del espacio

causada por las ondas gravitacionales.

Eso podría abrir una nueva ventana al universo.

(Música)

Durante un siglo, la teoría de la relatividad general

ha demostrado una y otra vez ser correcta.

El mismo Einstein sabía que su gran teoría tenía límites.

Sigue siendo incompatible

con el mundo cuántico de diminutas partículas atómicas.

Aquí, en el Instituto de Estudios Avanzados,

en el que Einstein trabajó,

los físicos teóricos más importantes del mundo

intentan resolver un problema que Einstein nunca logró resolver,

encontrar un conjunto de reglas que pueden aplicarse

tanto a la escala cósmica como a la atómica,

una teoría unificada, el Santo Grial de la física.

Nos encontramos en la Facultad de Física.

Aquí, los científicos siguen enfrentándose

a muchos de los problemas a los que ya se enfrentó Einstein.

Intentan comprender las leyes del universo

desde lo más pequeño a lo más grande en una sola ecuación.

La pizarra aún sigue siendo el instrumento preferido.

Las mentes más brillantes del mundo vienen aquí a trabajar

24 horas al día y siete días a la semana

para comprender los grandes misterios del universo.

Creo que a todos nos sigue motivando el mismo sueño,

que en algún momento podamos englobar todo

en una fórmula matemática.

Un siglo después de que Einstein transformara

nuestra comprensión de la naturaleza,

todo está preparado para la siguiente revolución.

Cuando por fin superemos a Einstein,

podría ser porque aparece otro genio único,

alguien de quien ahora no sabemos nada,

que estudia en una escuela pobre de Kenia

o tal vez sean 20 personas diferentes con 20 puntos de vista diferentes

que aportarán una decisión mucho más amplia

que incluya la relatividad general.

(Música)

Creo que lo más importante que podemos aprender de Einstein

es el poder de las ideas; si una idea es correcta, es imparable.

Es alentador que fuera capaz solo con el pensamiento puro

de resolver el enigma del universo.

(Música)

Cuando apareció la relatividad general, el mundo cambió.

Nuestro punto de vista sobre el mundo cambió.

El origen del universo es una idea que nace de la relatividad general,

y antes no teníamos eso.

-A menudo me pregunto qué haría Einstein

con la física teórica actual.

Creo que él nos diría:

"Seguir adelante, conseguir los detalles correctos".

(Música)

El universo es enorme y obedece

a algunas leyes de la naturaleza,

¿pero en qué lugar del universo se descubren esas leyes?

¿Dónde se estudian?

Así llegamos a este diminuto planeta y a un hombre, Einstein,

que descubrió todo eso.

Ahora, hay un pequeño grupo de personas

que sigue sus pasos e intenta avanzar más.

A veces siento que esto es una pequeña parte del universo

que reflexiona e intenta comprenderse a sí misma.

"EN LA MENTE DE EINSTEIN"

(Música créditos)

Documenta2 - En la mente de Einstein

52:15 18 abr 2018

El 25 de noviembre de 1915, Einstein publicó su obra más importante: la Tª de la Relatividad. Durante los últimos 100 años, la relatividad general nos ha permitido trazar los orígenes del universo hasta el Big Bang y apreciar el enorme poder de los agujeros negros.

Contenido disponible hasta el 25 de abril de 2018.

Histórico de emisiones:
13/10/2016
03/04/2017

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