Este artículo se publica en colaboración con The Conversation.
Hace cien años, en este mismo mes, un físico alemán poco conocido llamado Albert Einstein presentó ante la Academia Prusiana de las Ciencias su Teoría General de la Relatividad. Nada anterior había preparado a los científicos para una reformulación tan radical de los fundamentos de la realidad.
Codificada en un conjunto de ecuaciones pulcras y compactas estaba la idea de que nuestro universo se construye a partir de una especie de malla mágica, hoy conocida como «espaciotiempo». Según la teoría, la estructura de esa malla se revelaría en la curvatura de la luz alrededor de estrellas lejanas.
A todo el mundo en aquella época esto le pareció inverosímil, pues los físicos sabían desde hacía mucho que la luz viaja en línea recta. Sin embargo, en 1919 las observaciones de un eclipse solar revelaron que, a escala cósmica, la luz sí se curva, y de la noche a la mañana Einstein se convirtió en una superestrella.
Se dice que Einstein reaccionó con indiferencia ante la noticia de que su teoría había sido verificada. Cuando le preguntaron cómo habría reaccionado si no lo hubiera sido , respondió: «Habría sentido lástima por el querido Señor. La teoría es correcta.»
Lo que le dio tanta seguridad en este juicio fue la extrema elegancia de sus ecuaciones: ¿cómo podía no ser correcto algo tan bello?
El teórico cuántico Paul Dirac resumiría más tarde esta actitud hacia la física cuando tomó prestado al poeta John Keats, declarando que, vis-à-vis nuestras descripciones matemáticas de la naturaleza, «la belleza es verdad, y la verdad belleza».
El arte de la ciencia
La búsqueda de la belleza ha formado parte de la tradición de la física a lo largo de su historia. Y en este sentido, la relatividad general es la culminación de un conjunto específico de preocupaciones estéticas. Simetría, armonía, un sentido de unidad y totalidad: estos son algunos de los ideales que la relatividad general formaliza. Mientras que la teoría cuántica es una mezcla de jazz entrecortado y animado, la relatividad general es un vals solemne.
Al celebrar su centenario, podemos aplaudir la teoría no solo como una pieza de ciencia visionaria, sino también como un triunfo artístico.
¿Qué queremos decir con la palabra «arte»?
Se han propuesto muchísimas respuestas a esta pregunta, y se darán muchas más. Una respuesta provocadora proviene de la poeta y pintora Merrily Harpur, quien ha señalado que «el deber de los artistas en todas partes es encantar el paisaje conceptual». En lugar de identificar el arte con cualquier método o práctica material, Harpur lo asocia con un resultado sociológico. Según dice, los artistas aportan algo hechizante a nuestra experiencia mental.
Puede que no sea el deber de los científicos encantar nuestro paisaje conceptual; sin embargo, es uno de los objetivos que la ciencia puede alcanzar, y ninguna idea científica ha sido más cautivadora que la de Einstein. Aunque aconsejó que nunca habría más de 12 personas capaces de comprender su teoría, como ocurre con muchas obras de arte conceptual, no hace falta entender toda la relatividad para conmoverse con ella.
En esencia, la teoría nos ofrece una nueva comprensión de la gravedad, una sobrenaturalmente extraña. Según la relatividad general, los planetas y las estrellas se sitúan dentro de, o sobre, una especie de tejido cósmico —el espaciotiempo—, que a menudo se ilustra mediante una analogía con un trampolín.
Imagina una bola de bolos sobre un trampolín; esta produce una depresión en la superficie. La relatividad afirma que esto es lo que un planeta o una estrella provoca en la red del espaciotiempo. Solo que hay que pensar en la superficie como si tuviera cuatro dimensiones en lugar de dos.
Ahora, al aplicar el concepto de espaciotiempo a todo el cosmos y tener en cuenta el efecto gravitatorio de todas las estrellas y galaxias que contiene, los físicos pueden usar las ecuaciones de Einstein para determinar la estructura del propio universo. Nos ofrece un plano de nuestra arquitectura cósmica.
Síntesis
Einstein comenzó sus reflexiones con lo que él llamó gedunken (o experimentos mentales), escenarios de «¿y si…?» que abrieron su pensamiento en direcciones radicalmente nuevas. Elogió el valor de ese juego intelectual en su célebre afirmación de que «la imaginación es más importante que el conocimiento».
La cita continúa con un adagio que muchos artistas podrían suscribir: «El conocimiento es finito, la imaginación abarca el mundo».
Pero la imaginación por sí sola no habría producido un conjunto de ecuaciones cuya exactitud se ha verificado hasta muchos órdenes de magnitud y que hoy mantiene precisos a los satélites GPS. Así, Einstein también recurrió a otra fuente de poder creativo: las matemáticas.
Casualmente, los matemáticos habían desarrollado técnicas formidables para describir superficies no euclidianas, y Einstein se dio cuenta de que podía aplicar estas herramientas al espacio físico. Utilizando la geometría riemanniana, desarrolló una descripción del mundo en la que el espaciotiempo se convierte en una membrana dinámica que se curva, se arquea y se flexiona como un vasto organismo.
Donde el cosmos newtoniano era un vacío estático y sin rasgos, el universo einsteiniano es un paisaje en constante flujo, desgarrado por fuerzas titánicas y poblado de monstruos. Entre ellos, púlsares que emiten gigantescos chorros de rayos X y luz, y agujeros negros que devoran la luz, en cuyas fauces, dentro de un «horizonte de sucesos», el tejido del espaciotiempo se desgarra.
Una de las señales de un artista importante es el grado en que estimula a otros pensadores creativos. La relatividad general se ha entretejido en el ADN de la ciencia ficción, y nos ha dado los motores warp de Star Trek, el agujero de gusano de Carl Sagan en Contact, y otras innumerables maravillas narrativas. Novelas, obras de teatro y una sinfonía de Philip Glass han recreado sus temas.
En un momento en que crece el deseo de tender puentes entre los mundos del arte y la ciencia, la relatividad general nos recuerda que hay arte en la ciencia.
Los saltos creativos aquí están impulsados tanto por la especulación lúdica como por los poderes lúdicos de la lógica. Como observó el matemático del siglo XIX John Playfair en respuesta a las rarezas de la geometría no euclidiana: «nos damos cuenta de cuánto más lejos puede llegar a veces la razón de lo que la imaginación se atreve a seguir».
En la relatividad general, la razón y la imaginación se combinan para sintetizar un todo que ninguna de ellas podría alcanzar por sí sola.
La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autora: Margaret Wertheim es becaria del Vicerrector en Comunicación Científica de la Universidad de Melbourne.
Imagen: Se ve un cometa en esta exposición de cinco minutos. REUTERS/Aaron Kingery/NASA/MSFC/Handout.
