RE: [escepticos] Sobre la historia de la relatividad (largo)

["Pedro J. Hernández" <pjhdez@...>]

Ante todo, Claudio, te pido disculpas porque voy a hacer unas humildes
anotaciones basadas en lo mucho que leí sobre relatividad unos años atrás.
No me gusta hacerlo de este modo, pero por razones circunstanciales, en
estos momentos que hemos empezado a discutir el tema, estoy muy lejos de la
gran mayoría de mis libros, entre ellos los de relatividad (una verdadera
pena)



«Einstein habría sido uno de los físicos más grandes de todos los tiempos
>aunque no hubiera escrito una sola línea sobre relatividad».

Estoy perfectamente de acuerdo con esa afirmación. Su análisis del
movimiento Browniano, dejando ya fuera de toda duda razonable la existencia
de los átomos, y su tratamiento del problema de la radiación térmica, donde
llega al mismo resultado que Planck dentro de un marco más coherente,
poniendo las bases de lo que se convertiría en la teoría cuántica son
trabajos de una trascendencia en física fuera de toda objeción


>Según una opinión bastante generalizada la actividad de Einstein en
>termodinámica estaba motivada por algo que le asombraba: la estructura
>negativa de la formulación de sus principios, p.ej. cualesquiera de las
>versiones de Clausius, Kelvin o Carathéodory del segundo ppio. Esta
>atracción hacia esta forma de expresar este principio es muy importante
>puesto que motivó la formulación de las hipótesis de la teoría de la
>relatividad.

Estoy de acuerdo en que Einstein estaba, ante todo, interesado en la
termodinámica clásica, pero no veo que conexión puede tener esto con la
relatividad.


>E l   e l e c t r o m a g n e t i s m o
>De aquí pasa directamente a una nueva clase de problemas, aunque ya estaba
>tratando su trasfondo: los de asimetría entre los campos eléctrico y
>magnético en movimiento que la teoría electromagnética impone (cosa que se
>refleja en «Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento»),
>nuevamente, el germen es una especie de incomodidad con las simetrías de la
>teoría y nuevamente a trasmano de la moda de la época.

Efectivamente, a Einstein le preocupaba la asimetría explicativa que había
en el simple experimento de la inducción eléctrica. Es bien sabido que una
bobina con un imán que gira puede ser utilizada bien como generador de
electricidad, como en el caso de la dinamo de una bicicleta, bien como un
motor que aprovecha el giro del imán que se produce debido al paso de la
corriente eléctrica a través de la bobina. Estos dos fenómenos tienen en la
teoría electromagnética clásica dos explicaciones diferentes. En un caso
creamos una diferencia de potencial eléctrico por la inducción de un campo
magnético variable y en el otro creamos un campo magnético variable por el
movimiento de cargas eléctricas que genera una diferencia de potencial
eléctrico. Al fin y al cabo (pensó Einstein) es una cuestión de movimiento
relativo entre el conductor eléctrico y el imán, ¿por qué deberían tener
explicaciones basadas en principios diferentes?. Esa es una observación
considerable en la que nadie (del que yo tenga noticia) había caído.

>L o s   o t r o s
>Las transformaciones de Lorentz son inevitables a la hora de encontrar un
>gauge adecuado para las ecuaciones de Maxwell que las deje invariables al
>pasar de un sistema de coordenadas a otro que se mueva con una velocidad
>uniforme con respecto a él. Aunque no lo he leído, me parece que en esta
>vena está el trabajo de Voigt de ¡1887! (en caso de copiar a alguien, Voigt
>es el mejor candidato)

Ese es un dato interesante que no conocía. Sería interesante comprobarlo.
Poincaré en 1898 (no sé si independientemente de Lorentz) también llegaría a
las mismas conclusiones.

>Mientras que estas ecuaciones, en los trabajos de
>Lorentz e independientemente de FitzGerald, son hipótesis ad hoc para
salvar
>la vieja concepción del éter frente a los resultados que arrojaban los
>experimentos de Michelson y Morley, en los de Einstein son consecuencia de
>principios más fundamentales. En otras palabras, a Einstein no le hacían
>falta los trabajos de Lorentz. Tampoco le hizo falta el experimento de
>Michelson -al que sólo nombra de pasada- puesto que su vía deductiva se
>encaminaba por otros lugares.

Completamente de acuerdo con estas consideraciones.

>Poincaré podría haber sido una fuente de inspiración para Einstein, no
>obstante no lo cita, prefiriendo las referencias filosóficas de Hume y
Mach.
>Siguiendo a Hoffmann uno se pregunta como es que el mismo Poincaré no
>estableció él mismo la teoría de la relatividad. A pesar de todo, según la
>bibliografía que poseo, nadie a demostrado que Einstein haya tenido en sus
>manos los trabajos de Poincaré.

No conozco el trabajo concreto de Poincaré, pero supongo que sería un
trabajo mucho más matemático que no daba con las explicaciones físicas
adecuadas. ¿O no es así?. De todas formas, Roger Penrose ha llamado la
teoría "la relatividad de Einstein y Poincaré"...sus razones tendrá, o
quizás sólo es un barrer para casa de los matemáticos.
No sé que implicaciones tendría Hume en el pensamiento relativista de
Einstein, sería algo también interesante de saber. En cuanto al pensamiento
de Mach, su influencia creo que está mucho más relacionado con su
relatividad generalizada, puesto que la idea de Mach de que es en última
instancia la propia materia quien establece las  propiedades de los sistemas
de referencia tuvo una influencia decisiva en las ideas de Einstein y marcó
cláramentemsu pensamiento cosmológico>


>C o n c l u s i ó n
>La evolución del pensamiento de Einstein hasta 1905 parece ser bastante
>lineal, entre otras razones por su aislamiento de la actividad académica.
>Esta evolución es la siguiente: Termodinámica -> Mecánica estadística ->
>Movimiento browniano -> Cuerpo negro -> Osciladores cuantizados ->
>Electromagnetismo. Problemas de simetría de las EdMaxwell -> Teoría de la
>relatividad.

Lo que no me convence de este análisis lineal es el paso entre Osciladores
cuantizados -> Electromagnetismo  y de ahí hasta la relatividad. Creo que el
problema del electromagnetismo clásico estaba presente en la atmósfera de su
tiempo, pero a partir de ahí surgen dos problemas claramente diferenciados.
Uno es los problemas que había suscitado el estudio de Planck, y otro
completamente distinto el problema con el grupo de invarianza de las
ecuaciones de Maxwell. Einstein atacó los dos problemas de una forma
original, pero no veo la relación entre ambos.

Es plausible que se enterara de los problemas generales pero no
>me parece que estuviera al tanto de los métodos de resolución actualísimos
>(opinión avalada por la cita a Gibbs) ni de la forma de encararlos.
>Hay continuidad en la línea de investigación de Einstein con respecto a la
>de Poincaré, pero se debe mas a que la teoría de la relatividad es la única
>posibilidad compatible con el problema general planteado que a un caso de
>dependencia de un autor con respecto al otro. Lo mismo es válido para las
>ecuaciones de la teoría y las de Voigt-Lorentz-FitzGerald. Michelson y
>Morley, en mi opinión, sólo sirvieron -si es que lo hicieron- como un apoyo
>circunstancial.

Una cosa que está clara es que Einstein era uno de esos teóricos que busca
principios generales sencillos que hagan encajar las cosas de una manera
bella y coherente. Sus trabajos en termodinámica ya son una clara prueba de
ello. El cambio de enfoque de cuestiones como el segundo principio fueron
posteriormente muy productivos. Pero hay una cita muy reveladora y muy
conocida; cuando alguien le preguntaba que hubiera pasado si la observación
de Eddington del famoso eclipse de 1919 no hubiera corroborado sus cálculos
de la relatividad generalizada, Einstein dijo algo así como "entonces lo
sentiría por mi querido Lord, la teoría es correcta"

>En definitiva, la teoría de la relatividad es de Einstein.

Se pueden hacer muchos malabarismos históricos para quitarle el mérito a
Einstein. Se puede argumentar que no fue el primero con las transformadas de
Lorentz, que obviamente no lo fue. Da igual, aunque alguien hubiera deducido
toda la relatividad especial a partir de las consecuencias de estas
transformadas (como a lo mejor lo hizo Poincaré, que no lo sé), el hecho de
deducir todo a partir de sus dos postulados simples, y de clarificar el
concepto de simultaneidad, fundamental para el significado de medida es de
una originalidad que no tiene ningún precedente. Por tanto tu afirmación es
incontrovertible.

¿Alguien llegó
>hasta aquí? ¿O apenas lo he hecho yo?

Siiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

Un cordial saludo


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"Lo importante no es lo que diga, sino lo que quise decir"
 Richard Feynman
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Pedro J. Hernández
pjhdez en post9.tele.dk
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