Mecánica cuántica. Einstein y Bohr. III

Esas eran las consecuencias de la relatividad “especial”, que acabaron viéndose confirmadas experimentalmente, a lo largo del siglo XX, pero la teoría no incluía la aceleración. La relatividad “general”, por su parte, si que lo hacía. En medio de su esfuerzo por elaborarla, Einstein dijo que la relatividad general, convertía a la relatividad “especial”, en un “juego de niños”. Del mismo modo que los cuantos estaban desafiando, en el reino atómico, la visión aceptada de la realidad. Einstein acercaba a la humanidad, a una comprensión más exacta, de la verdadera naturaleza del espacio y el tiempo. La relatividad general era su teoría de la gravedad y, acabó conduciendo a otros, hasta el Bing Bang que originó el universo.

Desde la perspectiva de la relatividad general, sin embargo, la gravedad se debe a la curvatura del espacio, que provoca la presencia de una gran masa. Que la Tierra se mueva en torno al Sol, no se debe a una fuerza invisible y misteriosa, sino a la curvatura del espacio, provocada por la enorme masa del Sol. La materia, pues, curva el espacio y, es esa curvatura, la que determina el movimiento de la materia.

En noviembre de 1915, Einstein aplicó su teoría de la relatividad general, a un rasgo de la órbita de Mercurio, que no podía ser explicado, por la teoría newtoniana de la gravitación. El caso es que, en su viaje en torno al Sol, Mercurio no sigue exactamente cada vez la misma ruta. Einstein utilizó la teoría de la relatividad general, para calcular este cambio de órbita. Y, cuando descubrió que los resultados matemáticos obtenidos cuadraban, dentro de un margen razonable de error, con los datos de la observación, su corazón dio un vuelco y, sintió como si algo en su interior, se hubiese colocado en su sitio. “La teoría es hermosa más allá de toda comparación”, escribió entonces. Cumplidos sus más osados sueños, Einstein estaba muy contento, pero el esfuerzo que había realizado ese mes de julio, lo dejó extenuado. Cuando se recuperó, volvió a ocuparse de los cuantos. Pronto estuvo convencido de que “la versión cuántica de la luz no sólo era buena, sino que también estaba demostrada”. Pero para ello, no obstante, había que renunciar a la estricta causalidad de la física clásica e introducir, en el dominio cuántico, la teoría de probabilidades.

Einstein había contemplado antes otras alternativas, pero en esta ocasión podía derivar la ley de Planck, del átomo cuántico de Niels Bohr. Partiendo de un átomo de Bohr simplificado, que solamente poseyera dos niveles de energía, identificó tres tipos diferentes de saltos de nivel del electrón.

Einstein también descubrió, que el cuanto de luz posee momento y, que, a diferencia de la energía, se trata de un vector que, no solo tiene magnitud, sino también dirección. Sus ecuaciones, no obstante, ponían claramente de relieve, que el momento exacto de la transición espontánea, de un nivel de energía a otro y, la dirección en que el átomo emite el cuanto de luz, son completamente azarosos. Este concepto de probabilidad de transición, que deja liberado al puro azar, el tiempo y la dirección de la emisión de un cuanto de luz era, para Einstein, una de las “debilidades” de su teoría, algo que esperaba, que el futuro desarrollo de la física cuántica acabaría resolviendo y, sólo estaba dispuesto a tolerarlo de manera provisional.

Pues eso.

(Continuará)