Einstein style

Fotografía: © A R T H U R S A S S E

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Albert Einstein es muchos iconos: de la creatividad científica, de la independencia intelectual, del difícil equilibrio entre activismo político y aislamiento académico. También lo es de las aportaciones del pueblo judío al conocimiento del mundo. Presentamos aquí una apretada semblanza de su “estilo”, tanto el de su forma de pensar como de su relación con el poder, más una relación de obras del Fondo en que es protagonista

ENSAYO

Einstein style!

SERGIO DE RÉGULES

DICIEMBRE DE 2013

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rnst Mach era un latoso. A fines del siglo xix, cuando ya existía mucha evidencia indirecta de que la materia estaba hecha de átomos y moléculas, él decía: “Sí, pero, ¿los has visto?” Más allá de las ganas de fastidiar, esta pregunta malintencionada era la expresión de una postura filosófica respecto a la realidad: sólo es real lo que se puede ver o, en general, lo que se puede detectar directamente. Lo que no, es pura construcción mental y no cabe en la ciencia.

Esta postura tiene un apellido de alcurnia: se llama positivismo y restringe casi hasta estrangularlas las posibilidades del conocimiento porque sólo reconoce el de tipo científico, y éste debe restringirse a lo que se puede probar por medio de experimentos. Ernst Mach les negaba la existencia a los átomos y las moléculas porque nadie había diseñado ningún experimento al cabo del cual uno pudiera abrir el puño y mostrar como trofeo un átomo reluciente en la palma de la mano. Mach rechazaba por la misma razón las nociones de espacio y tiempo absolutos, que estaban implícitas en la física del movimiento, o mecánica, de Isaac Newton.

Por esa época un joven estudiante de física de la Escuela Politécnica de Zúrich llamado Albert Einstein leyó la Historia de la mecánica de Mach incitado por un compañero de estudios. Muchos años después, en sus Notas autobiográficas, Einstein escribió que Mach “ejerció una profunda influencia sobre mí”, pero no tanto por su defensa de lo tangible como único objeto de la ciencia, sino por “su escepticismo e independencia incorruptibles” que lo llevaron a poner en duda muchas ideas recibidas.1 A Einstein lo que más le impresionó de Mach fue el estilo.

L A S GARR A S DE L LEÓN

El historiador del arte suizo Heinrich Wölfflin relata en Principles of Art History que el pintor alemán Ludwig Richter fue con tres amigos a pintar el paisaje cerca de Tívoli, Italia. Los cuatro amigos pactaron fijar lo que veían sin desviarse ni pizca de la realidad. El resultado, por supuesto, fueron cuatro pinturas “tan distintas unas de otras como las personalidades de los cuatro pintores”, de donde Richter concluyó, dice Wölfflin, “que no existe la visión objetiva, y que la forma y el color se aprehenden según el temperamento”. 2 Una pintura figurativa es una representación de la realidad tamizada por una forma individual de ver el mundo, o un estilo, ese je ne sais quoi que tienen en común las obras de un mismo artista y que lo distinguen de los demás.

“Por sus garras se conoce al león”, dijo el matemático suizo Johann Bernoulli de Isaac Newton cuando éste presentó anónimamente la solución de un desafío que Bernoulli había lanzado a los matemáticos de Europa, lo que sugiere que también en la ciencia se reconoce el concepto de estilo: Newton no llega a la solución de la misma manera que Leibniz o que Bernoulli, igual que los cuatro amigos pintores.

Que pueda haber estilo en ciencia sólo es extraño si no se aprecia que, como la pintura o la literatura, la ciencia es un ejercicio de imaginación y creación.

Cierto: ésta no es la impresión que queda luego de los cursos escolares, donde se presenta como una colección de verdades absolutas descubiertas por genios iluminados. Si la ciencia ofrece verdades impepinables, independientes del temperamento, los gustos y los prejuicios del científico —y si éste es un iluminado que toma dictado de los dioses—, entonces, en efecto, el científico no necesita creatividad ni imaginación, sólo una buena técnica de taquigrafía. Pero la ciencia no es así, como muestra Thomas Kuhn en La estructura de las revoluciones científicas.3 Kuhn se interesó en la historia de la física y encontró controversias prolongadas entre bandos, escuelas de pensamiento y hasta camarillas que no se resolvieron simplemente porque unos fueran po-

1 Albert Einstein, “Autobiographical Notes”, en Timothy Ferris, ed., The World Treasury of Physics, Astronomy and Mathematics, Nueva York, Little, Brown and Company, 1991.

2 Heinrich Wölffl in, Principles of Art History, Nueva York, Dover, 1950.

3 Thomas Kuhn, La estructura de las revoluciones científicas, México, fce, 2013. Véase también: Ian Hacking, ed., Revoluciones científicas, México, fce, 1985.

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seedores de la verdad y otros no. Cuando los físicos construyen teorías rivales y las ponen a competir, la victoria se decide no sólo por lógica y razón; también intervienen los prejuicios, los gustos, las costumbres; en suma, en la visión de Kuhn una teoría física puede ser una representación de la realidad tamizada por una forma individual de ver el mundo.

En su construcción incluso caben los criterios puramente estéticos.

ARMONÍA

Albert Einstein era un latoso. Se negaba a mostrarles la debida deferencia a sus maestros, a quienes se dirigía con un irreverente “Herr Weber” en lugar del más apropiado “Herr Professor”. Su petulancia tuvo consecuencias: Herr Professor Doktor Weber se encargó de que ninguna institución académica le diera empleo y así, al terminar la carrera, el joven Einstein, con novia embarazada y sin posibilidades de ejercer su profesión, se vio reducido a aceptar un trabajo en la oficina de patentes de la ciudad de Berna, Suiza. Como sus obligaciones no le quitaban mucho tiempo, Einstein disponía de cierta holgura para pensar en sus cosas.

Cuatro años después, en 1905, sin cobijo de universidad ni instituto de investigación alguno, el joven Einstein irrumpió en el mundo académico como un toro en una cristalería con cuatro artículos publicados en la revista Annalen der Physik, tres de los cuales se reconocen hoy como semillas de sendas revoluciones en física. Los artículos guardan una insólita relación con Mach, el ídolo de la juventud de Einstein.

En su tesis doctoral, Einstein había añadido una evidencia más a la existencia de los átomos y las moléculas con un método para deducir sus dimensiones a partir de propiedades fácilmente medibles de los líquidos, pero en el segundo de sus artículos del año 1905 Einstein va más allá. En 1827 el botánico escocés Robert Brown se quedó pasmado al ver al microscopio unos granos de polen suspendidos en agua que se zarandeaban al azar sin causa evidente, como caminantes borrachos. El extraño fenómeno se conocía como movimiento browniano. En su segundo artículo de 1905 Einstein explica las sacudidas que observó Brown como manifestación del golpeteo constante que le dan al grano de polen las moléculas individuales del líquido. El movimiento browniano se convierte así en evidencia directa de que existen las moléculas, lo que echa por tierra las razones de Mach para descreer de los componentes más pequeños de las cosas.

En el tercer artículo de 1905, en cambio, Einstein da renovados bríos a otra de las creencias positivistas de Mach: que no se pueden definir en términos absolutos ni el movimiento de los objetos ni la duración de los fenómenos. Revitalizar a Mach no era la intención de Einstein. Su preocupación era más bien reconciliar las dos grandes ramas de la física de la época —la mecánica y la electrodinámica— que se contradecían en el asunto del movimiento absoluto: la mecánica exigía que no existiera, la electrodinámica exigía que sí. El joven burócrata de la oficina de patentes encontró el modo de armonizarlas —después de todo, se referían a un mismo universo: era feo que no empataran—, pero para eso Einstein renunció a ciertas ideas recibidas que a nadie se le había ocurrido poner en duda. He aquí algunas de esas ideas para que aprecien ustedes el tamaño de la renuncia.

Es evidentísimo que el tiempo transcurre para todo el mundo a la misma velocidad (un segundo por segundo). La duración de un fenómeno no depende de quién la mide, claro. Pues resulta que no es cierto: un vuelo de la Ciudad de México a Guadalajara tendrá cierta duración para los que esperan al avión en tierra y otra menor para los pasajeros. El efecto es diminuto a las velocidades de un avión, pero se puede medir, como verificaron en 1971 el físico Joseph Hafele y el astrónomo Richard Keating, dando dos vueltas al mundo en avión con dos relojes atómicos. Hay una simpática foto de los científicos y una sobrecargo en el interior de un Boeing 747 con dos pilas de aparatos electrónicos erizados de cables —los relojes— ocupando sendos asientos, como cualquier pasajero. Tras el vuelo se comprobó que los aparatos se habían atrasado unos cuantos nanosegundos respecto a dos relojes de referencia idénticos que se quedaron en tierra, exactamente lo que predijo Einstein en 1905.

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Einstein nos exige creer que con el movimiento también cambian la longitud y la masa de los cuerpos, otras dos propiedades que el sentido común y la experiencia cotidiana piden a gritos que consideremos independientes del punto de vista; y, quizá peor aún, la solución armonizadora de Einstein implica que dos fenómenos que ocurren simultáneamente para un observador suceden a tiempos distintos para otro. Sólo a un físico más interesado en las cualidades estéticas de una teoría que en lo estrictamente experimental y racional se le ocurriría renunciar a lo evidente en aras de la armonía de la física.

En el cuarto artículo de 1905 Einstein demuestra que la energía tiene inercia, que es otra manera de decir que E = mc2. Tres años después, cuando el editor de una revista atribuyó este descubrimiento al venerado físico Max Planck, el joven Einstein le escribió inmediatamente para que corrigiera el error.

En una carta posterior, empero, se disculpó por exaltarse, añadiendo que “las personas a las que les es dado contribuir con algo al progreso de la ciencia no deben dejar que esta clase de asuntos empañen el placer que dan los frutos del trabajo común”.4 U N I DAD

El físico y novelista Alan Lightman encuentra muchas similitudes en el estilo de hacer ciencia de Isaac Newton, en el siglo xvii, y de Albert Einstein, en el xx, y señala una bonita característica común: tanto Newton como Einstein llevan sus reflexiones a sus últimas consecuencias y extraen conclusiones tremendas de los fenómenos más sencillos. Sus ideas trascienden las simples teorías científicas; “son filosofías, temas sinfónicos, son formas distintas de estar en el mundo” que integran una visión de la física que da prioridad a “la simplicidad, la elegancia y la belleza matemática”:5 la física como rama de la estética. Esto resuena con unas palabras que escribió el polifacético matemático y escritor británico Jacob Bronowski: “Cuando el poeta y filósofo Samuel Taylor Coleridge trataba de definir la belleza, volvía una y otra vez a una profunda reflexión: la belleza, decía, es la unidad en la variedad.

La ciencia no es otra cosa que la búsqueda de la unidad en la variedad de la naturaleza […]. La poesía, la pintura, las artes son la misma búsqueda de unidad en la variedad.”6 Un ejemplo en el caso de Einstein. Desde el siglo xvii se había observado una característica insólita de la propiedad de la materia llamada masa. La masa mide las pocas ganas de cooperar que tienen los cuerpos más pesados cuando uno quiere acelerarlos: en virtud de su masa es más difícil acelerar un elefante que una cereza. Pero la misma propiedad aparece en un contexto totalmente distinto, como medida de la fuerza gravitacional que es capaz de sentir (y producir) un cuerpo: en virtud de su masa, el elefante pesa más que la cereza. Y en concreto, si Galileo Galilei suelta desde lo alto de la torre de Pisa un elefante y una cereza, la fuerza de gravedad es más intensa sobre el elefante (lo que nos haría esperar que se acelerara más que la cereza), pero, por el mismo motivo, el elefante se resiste más a la aceleración. Estos efectos contrarios se anulan y la cereza y el elefante caen con la misma aceleración (al mismo tiempo, pues). Esta extraña coincidencia traía a los físicos de cabeza, y hasta había experimentos encaminados a encontrar diferencias numéricas entre la “masa inercial” y la “masa gravitacional”. Ante la imposibilidad de encontrar esas diferencias, Einstein se dijo que inercia y gravedad debían de ser lo mismo. En otras palabras, unificó los conceptos de inercia y gravedad.

Tardó diez años en extraer todas las consecuencias de este “principio de equivalencia”, pero de esta sencilla observación Einstein derivó una nueva teoría de la gravitación, llamada teoría general de la relatividad, que se usa hoy para explorar la estructura a gran escala del universo y la formación de agujeros negros.

En un breve artículo publicado en la revista Nature en 1921, Einstein explica el desarrollo de la teoría de la relatividad y revela un aspecto de su estilo que lo distancia de Mach de una vez por todas: “Mi 4 John Stachel, ed., Einstein’s Miraculous Year, Princeton, Princeton University Press, 2005.

5 Alan Lightman, “Einstein and Newton: Genius Compared”, en Scientific American, vol. 291, núm. 3, septiembre de 2004.

6 J. Bronowski, en H. E. Huntley, The Divine Proportion, Nueva York, Dover, 1970.

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convicción de que la masa inercial y la masa gravitacional son idénticas me inspiró una confianza absoluta en esta interpretación”;7 es decir, el físico estaba convencido a priori de que tenía razón, aun sin la más mínima prueba experimental.

Unos años después, un eclipse de sol dio ocasión para poner a prueba una de las predicciones de la teoría general de la relatividad. La expedición para observar el eclipse se había planeado con bombos y platillos. Alguien le contó a Einstein que Max Planck no había podido dormir la noche anterior de puras ansias, a lo que Einstein contestó: “Si Planck hubiera entendido bien la teoría, se habría ido a la cama con toda tranquilidad, como yo.” También se cuenta que poco antes, cuando le preguntaron si estaba nervioso por los posibles resultados de la expedición, Einstein dijo: “Si los resultados salen negativos, tanto peor para el buen Dios. Las ecuaciones son correctas.” ¡La cara que hubiera puesto Mach!

PRE MON ICIÓN

Mach y Einstein se conocieron en 1911. Einstein tenía 32 años y estaba en la cresta de la ola; Mach tenía 73, su salud era precaria y pocos se interesaban en él. Un contemporáneo contó que por esa época Mach recibía a sus visitas solicitándoles que le hablaran muy fuerte, porque, “además de mis otras características desagradables, soy sordo como una tapia”.

Mucho tiempo después Einstein contó que en esa ocasión le preguntó al anciano físico austriaco si creería en los átomos en caso de encontrarse una propiedad de los gases que sólo se pudiera explicar suponiendo que están hechos de átomos. Para gran satisfacción del joven, Mach admitió que sí, pero en 1921 Einstein supo que, por el contrario, dos años después de su visita a Mach éste había renegado nuevamente no sólo de los átomos, sino de la teoría de la relatividad, en cuya creación Einstein siempre le había concedido un papel importante. Mach, padre de la relatividad malgré lui, murió en 1916, completamente rebasado por la corriente de la física de su tiempo.

En el encuentro de 1911 el joven Einstein no podía imaginarse que, en sus años de madurez y vejez, él caería en el mismo estado a los ojos de muchos de sus colegas.

E IN STE IN E ISR AE L

judíos somos, y debemos seguir siendo, depositarios y defensores de ciertos valores espirituales, pero debemos darnos cuenta de que estos valores espirituales son también, y siempre han sido, la aspiración de toda la humanidad”,9 lo que suena francamente ingenuo cuando se considera que lo escribió en 1936, cuando Hitler ya era canciller de Alemania y Einstein había tenido que exiliarse en Estados Unidos.

En otro texto de 1938 escribe: “Consideraciones prácticas aparte, mi conciencia de la naturaleza esencial del judaísmo se resiste a la idea de un Estado judío con fronteras, ejército y una cierta medida de poder secular […]. Temo el daño que se hará al judaísmo si se desarrolla un nacionalismo estrecho en nuestras propias fi las.”10 La historia, empero, lo haría cambiar de opinión y en 1949 Einstein pudo celebrar plenamente la existencia del nuevo país: “Al evaluar el logro [de Israel], no perdamos de vista la causa que lo impulsó: rescatar a nuestros hermanos en peligro, dispersos por muchas tierras […], crear una comunidad ceñida lo más posible a los ideales éticos de nuestro pueblo.”11 En 1952 murió Chaim Weizmann, presidente de Israel, y el primer ministro David Ben-Gurión le ofreció el puesto al judío más famoso del mundo.

Einstein declinó el honor. “Soy verdaderamente un ‘viajero solitario’”, había escrito en un ensayo publicado en 1931, “y nunca he pertenecido de todo corazón ni a mi país, ni a mi hogar, ni a mis amigos, ni siquiera a mi familia inmediata”.12 Su necesidad de libertad y soledad, que siempre defendió ferozmente, le hacía imposible erigirse como representante de nadie, ni siquiera de la nación que había contribuido a formar.

EINSTEIN

Notas de lectura ALFONSO REYES centzontle Prólogo de Carlos Chimal Notas y revisión de Carlos Chimal y Gerardo Herrera Corral 1ª ed., 2009, 103 pp.

978 607 16 0162 9 $65

ALBERT EINSTEIN: NAVEGANTE SOLITARIO LUIS DE LA PEÑA la ciencia para todos 2ª ed., 1998, 119 pp.

978 968 16 6846 4 $70

Ú LTIMO E SFU E RZO

En los años veinte y treinta del siglo xx Einstein se enfrascó en un intenso debate acerca del significado de la nueva mecánica cuántica, física de lo muy pequeño que él había contribuido a fundar con uno de sus artículos de 1905. Einstein y algunos otros opinaban que la teoría cuántica era incompleta y temporal, una parada en el camino a una teoría más profunda, pero la mayoría de los físicos se adhirió al bando contrario, según el cual la mecánica cuántica era la teoría más completa posible del mundo atómico.

En sus últimos años Einstein se mantuvo al margen de la corriente. Muchos físicos pensaron que, como a Mach, la física de su tiempo lo había rebasado, pero el esteta de la ciencia dedicaba sus afanes a fraguar una teoría que describiera al mismo tiempo la fuerza de gravedad y el electromagnetismo: un último esfuerzo de unificación y armonización de las leyes de la física al más puro estilo Einstein. El esfuerzo no había culminado cuando Einstein murió, en 1955, pero en lo que dejó, un físico de vista aguazada podría reconocer fácilmente la garra del león. W

A medida que se encumbraba, Albert Einstein se veía cada vez más solicitado para expresar su opinión y dar su apoyo a causas que superaban los confines de la ciencia. Una muy importante fue la creación del Estado de Israel. En los años veinte el rebelde de antaño que despreciaba toda autoridad había tenido que reconocer que su fama lo ponía en una posición de poder y aceptó usarla para contribuir a defender la libertad y los derechos del pueblo judío.

“Descubrí que era judío a la edad de 35 años, cuando regresé a Alemania, y el asunto me lo revelaron más los gentiles que los judíos”, escribió Einstein.

Parece difícil de creer, en vista de lo que ocurrió después en Alemania, pero durante su infancia y juventud el futuro físico no tuvo conciencia de que existía el antisemitismo. Su familia no era ni devota ni tradicionalista y el joven Albert nunca se sintió separado de otros alemanes por diferencias culturales ni religiosas. En esos años, incluso los judíos más apegados a las tradiciones que los Einstein vivían más o menos en paz. Pero en los años previos a la primera Guerra Mundial el antisemitismo empezó a asomar su fea cara. Para 1917, cuando Gran Bretaña se comprometió a crear un hogar para los judíos en Palestina, Einstein ya se sentía obligado por las circunstancias a manifestar su adhesión a la causa de “su tribu”, como él decía.8 En los años siguientes Einstein participó de todo corazón en el impulso para crear la Universidad Hebrea de Jerusalén y, con cierto recelo, en el movimiento para crear el Estado de Israel. Al parecer, Einstein hubiera deseado que el judaísmo reivindicara el valor universal de sus numerosas aportaciones a la cultura antes que convertirse en un país con territorio y bandera. En un texto que refleja su postura ambivalente a este respecto el físico dice: “Los

Sergio de Régules, físico, editor y divulgador de la ciencia, colabora habitualmente con las revistas ¿Cómo Ves? y Saber Ver, así como con el diario Milenio. Es autor de varios libro, entre ellos: El sol muerto (Pangea, 1997), Las orejas de Saturno (Paidós, 2003) y Crónicas geométricas (Santillana, 2002).

7 Einstein, “A Brief Outline of the Development of the Theory of Relativity”, en Nature, vol. 106, núm. 2677, 17 de febrero de 1921.

8 François des Closets, Ne dites pas à Dieu ce qu’il doit faire, París, Seuil, 2004.

9 Einstein, Out of My LaterYears, Westport, Greenwood, 1970.

10 Ibidem.

11 Idem.

12 Ibid.

DICIEMBRE DE 2013

Libros sobre Einstein en el Fondo

UNA FACETA DESCONOCIDA DE EINSTEIN ELIEZER BRAUN la ciencia para todos 2ª ed., 1997, 103 pp.

978 968 16 6858 7 $66

RELATIVIDAD PARA PRINCIPIANTES S H A H E N H A C YA N la ciencia para todos 2ª ed., 2000, 119 pp.

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EL UNIVERSO Y EL DOCTOR EINSTEIN L. B ARNETT breviarios Traducción de Carlos Ímaz 1ª ed., 1957, 104 pp.

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