Einstein, Albert (1879-1955). Físico estadounidense de origen alemán, uno de los científicos más importantes y populares de todos los tiempos. Nació en Ulm (Baden-Württemberg), primogénito de un matrimonio judío de clase acomodada. Su madre, Pauline Koch (1858-1920), pertenecía a una familia de prósperos comerciantes de cereales y era una competente pianista aficionada, cuya melomanía supo transmitir a su hijo, quien llegaría a ser un más que solvente intérprete de violín (sobre todo de las sonatas de Mozart y Beethoven). El padre, Hermann Einstein (1847-1902), era socio de una tienda de edredones y en 1880 estableció en Múnich una empresa electrotécnica junto a su hermano Jakob (1850-1912), ingeniero.

En la capital bávara, Albert estudió en una escuela elemental católica (1884-1887) y la secundaria en el Gymnasium Luitpold (1887-1895). De carácter retraído (no habló hasta los tres años), el joven Einstein pronto destacó en matemáticas, física y ciencias naturales, aunque debido a la rigidez disciplinaria del sistema alemán de enseñanza chocó frecuentemente con los profesores, hasta el punto que uno de ellos le aseguró que nunca llegaría a ser algo en la vida. Durante aquella etapa, su tío Jakob ejerció sobre Albert una benéfica influencia mostrándole el mundo de la electricidad y proporcionándole libros de divulgación científica de cuya lectura surgieron las características intelectuales que le definieron a lo largo de su vida (agnosticismo, librepensamiento y escepticismo).

En 1894, Einstein abandonó la escuela sin obtener el título de bachiller y se dirigió a Milán (Italia), donde sus padres y su hermana pequeña se encontraban después de haber quebrado el negocio familiar. Al año siguiente, intentó sin éxito ingresar en la Escuela Politécnica de Zúrich (Suiza), por lo que tuvo que completar su bachillerato en una escuela cantonal de la cercana Argovia, tras lo cual renunció a la ciudadanía alemana para eludir el servicio militar (obteniendo la suiza en 1902). En 1896, se matriculó finalmente en la Politécnica. Durante su estancia universitaria, Einstein entró en contacto con la filosofía a través de su compañero Michele Besso (1873-1955) y con el movimiento socialista por medio del austriaco Friedrich Adler (1879-1960). Además, allí conoció a la serbia Mileva Maric (1875-1948), feminista militante y la única estudiante mujer del centro, con la que se casaría en 1903.

Graduado en 1900 como profesor de matemáticas y física, Einstein no pudo emplearse en la Politécnica, teniendo que vivir de dar clases privadas en Winterthur, Schaffhausen y Berna. En 1901, la prestigiosa revista científica alemana Annalen der Physik publicó su primer trabajo, Deducciones del fenómeno de la capilaridad, acerca de las reacciones de los líquidos (tensión superficial) en contacto con los sólidos. En 1902, gracias a la mediación del matemático suizo Marcel Grossmann (1878-1936), Einstein (al igual que su amigo Besso) logró en la Oficina Federal para la Propiedad Intelectual de Berna un puesto de examinador auxiliar de patentes (nivel III) con un sueldo de 3500 francos anuales. Un año después, le hacían fijo en la plaza y en 1906 era ascendido de categoría (nivel II y 4500 francos). Como examinador, Einstein se ocupó de aparatos electromagnéticos, la transmisión de señales eléctricas y la sincronización electromecánica del tiempo. Por ejemplo, entre las patentes evaluadas en 1907 había un clasificador de grava (nº 39561, a favor de Xaver Koller, de Zúrich), una estación meteorológica controlada por la humedad ambiental (nº  39619, de la firma alemana Kammerer & Schneider), una máquina eléctrica de escribir (nº 39853, de Joseph Lemblé, residente en Sennheim, hoy la francesa Cernay) y un motor de corriente alterna (nº 39988, de la compañía berlinesa AEG).

La relación de Einstein con la propiedad industrial no se circunscribió solo a su trabajo de examinador en la oficina de Berna entre 1902 y 1909, sino que también, años más tarde, él mismo fue un inventor que recurrió a las patentes y un reconocido perito sobre derechos de autoría en materia tecnológica.

En 1915, Einstein fue convocado por un tribunal alemán para que testificara como experto en la disputa que mantenía el inventor germano Hermann Anschütz-Kaempfe (1872-1931) con el industrial estadounidense Elmer Ambrose Sperry (1860-1930) sobre la prioridad de la patente del girocompás, una brújula no magnética que señala siempre el norte geográfico empleando un juego giroscópico de discos o anillos movidos eléctricamente y las fuerzas de fricción a partir de la rotación de la Tierra. El girocompás resultaba muy fiable como instrumento de navegación o para orientarse dentro de las minas, ya que no era afectado por los cascos de acero de los buques ni por vetas metálicas. Sus principios físicos habían sido enunciados en 1852 por el científico francés Léon Foucault (1819-1868) y los primeros en ser funcionales, aunque sin disfrutar de protección legal, no llegaron hasta 1884 y 1889, respectivamente de la mano del físico británico William Thomson (1824-1907) y del militar francés Arthur Krebs (1850-1930), siendo el de este último de tipo pendular, con alimentación eléctrica y diseñado para su submarino “Gymnote”. La primera patente de un girocompás (1885) recayó en los holandeses Marinus Gerardus van den Bos y Barend Janse, pero no llegó a comercializarse a pesar de adquirirla la firma alemana Siemens & Halske.

En 1904, Anschütz había registrado una patente alemana (nº 182.855) para un girocompás perfectamente operativo para que la Marina Imperial lo incluyera en sus submarinos y estos pudieran explorar las regiones árticas. En 1907, constituyó una empresa para comercializarlo, teniendo a la flota alemana como su principal cliente. Por su parte, Sperry había obtenido en 1908 una patente británica (nº 11513) para un estabilizador giroscópico de naves, una norteamericana (nº 1.242.065) en 1909 para un girocompás y otra británica (nº 15669) en 1911 para el mismo objeto, esta última tras haber visitado el año anterior las instalaciones de la compañía de Anschütz. Sperry también creó una empresa para comercializar sus patentes, llegando a vender sus aparatos a la marina alemana.

Sin embargo, el estallido de la Gran Guerra (1914) trajo consigo una gran demanda de girocompases, así que Anschütz denunció a Sperry por infringir los derechos de su patente y con la idea de expulsarlo de la competencia. El americano se defendió alegando que la patente del alemán no aportaba ninguna novedad respecto a la de los holandeses de 1885. Ante el tribunal, Einstein expuso un informe concluyente donde verificaba lo novedoso del invento de Anschütz y el parecido del sistema de Sperry con el del alemán, por lo que el americano fue multado con 300.000 marcos que rehusó pagar, continuando la venta de sus giroscopios a su país y las potencias aliadas.  

Por otro lado, como inventor, Einstein obtuvo 48 patentes, la mayor parte (45) relacionada con un refrigerador, registrado entre 1926 y 1933 en seis países (Alemania, Reino Unido, Francia, Suiza, Estados Unidos y Austria) en colaboración con el húngaro Leó Szilard (1898-1964), antiguo alumno del propio Einstein en Berlín (1919) e igualmente un extraordinario científico en el campo atómico, responsable del concepto de reacción nuclear (1933) y pionero de instrumentos como el acelerador de partículas (1928), el microscopio electrónico (1928) o el reactor de neutrones (1934).

Einstein y Szilard desarrollaron un refrigerador por absorción, es decir, capaz de producir frío aplicando, al igual que los refrigeradores por comprensión, el principio termodinámico por el cual las sustancias adquieren calor cuando cambian del estado líquido al gaseoso, pero con la diferencia de no utilizar un comprensor mecánico (responsable de condensar el vapor mediante grandes presiones a fin de licuarlo), sino aprovechando las propiedades de ciertos compuestos (como el bromuro de litio) para absorber otros (como el agua en su estado de vapor). Esta tecnología era conocida desde 1859, cuando el ingeniero francés Ferdinand Carré (1824-1900) había logrado obtener hielo empleando agua como elemento absorbente (o disolvente) y amoníaco como sustancia absorbida (o soluto), y estaba siendo empleada desde 1925 por la firma sueca de electrodomésticos Electrolux a partir de un procedimiento que utilizaba tres fluidos (amoníaco, agua e hidrógeno), inventado en 1922 por dos alumnos de ingeniería del Real Instituto de Tecnología de Estocolmo, Baltzar von Platen (1898-1984) y Carl Munters (1897-1989).

Einstein y Szilard decidieron inventar un frigorífico impresionados por la noticia de una familia berlinesa que había muerto asfixiada por los gases venenosos emanados a causa del fallo de una junta del compresor mecánico de su refrigerador. El nuevo aparato funcionaba con un ciclo de amoníaco, butano y agua, sin requerir corriente eléctrica, empleando solo como fuente de calor un pequeño quemador de gas (o incluso energía solar). El refrigerante (butano) era comprimido por una bomba electromagnética, silenciosa y sellada por completo para no producir emanaciones tóxicas. La nevera Einstein-Szilard no se comercializó, aunque algunas de las patentes fueron compradas por Electrolux.

En 1929, con el fin de ayudar a una cantante amiga suya que estaba quedándose sorda, Einstein solicitó una patente alemana (nº 590.783) para un audífono, esta vez asociándose con el ingeniero Rudolf Goldschmidt (1876-1950), inventor de diversos dispositivos radiofónicos y electroacústicos como el alternador de radiofrecuencias (1908) o la rueda tonal (1910). El invento (cuya patente no fue concedida hasta 1934) se basaba en la magnetostricción, una propiedad de los materiales magnéticos por la cual estos cambian su forma en presencia de un campo magnético, y estaba constituido por una lámina de plata a modo de diafragma, fijada bajo la piel en el hueso mastoideo, y por un electroimán situado exteriormente. Aunque no fue usado por su destinataria ni tuvo alcance comercial, el audífono llegó a ser probado satisfactoriamente por Goldschmidt, quien años más tarde (en 1941 y 1942) lo perfeccionó y registró en solitario en el Reino Unido (patente nº 553.955) y los Estados Unidos (patente nº 2.402.392).

En 1935, asociado con el radiólogo alemán Gustav Bucky (1880-1963), Einstein solicitó una patente norteamericana (nº  2.058.562) a favor de la aplicación en las cámaras fotográficas de unas células fotoeléctricas (de cuyo fundamento teórico era responsable el propio Einstein) con el fin de ajustar automáticamente la luz recogida en la película a la intensidad de la luz del entorno y del objeto fotografiado, prescindiendo de baterías eléctricas (por agotarse tras un prolongado uso). El dispositivo contaba también con una pantalla de variable penetrabilidad a la luz y capaz de moverse según la trayectoria de los rayos lumínicos al atravesar el objetivo de la cámara. Esta patente tampoco tuvo rendimiento comercial.

En 1936, en solitario, Einstein registró en los Estados Unidos su última patente, la más sorprendente de todas por su mundanidad. Se trataba de un diseño industrial (nº 101.756), de duración por tres años y medio, para una blusa. La prenda era una especie de chaqueta sin mangas, abierta por los lados, en cuya espalda disponía de un panel central expandible desde el canesú hasta la pretina, mientras que en la parte frontal portaba un doble juego de botones en la cintura que podían abrocharse según el grosor del usuario.

En su etapa de Berna, Einstein y sus amigos, el filósofo rumano Maurice Solovine (1875-1948) y el matemático suizo Conrad Habicht (1876-1958), fundaron una agrupación informal llamada “Academia Olimpia” con objeto de hablar y discutir sobre filosofía y ciencia. Las reuniones se celebraban en la casa de Einstein y en ellas también tomaron parte los ingenieros eléctricos Paul Habicht (1884-1948), hermano de Conrad, y Lucien Chavan (1868-1942), además de Maric, Besso y Grossmann. En las sesiones se realizaban lecturas de filósofos (Spinoza, Hume, Kant, Marx), científicos (Poincaré, Mach, Pearson) y de clásicos de la literatura (Cervantes). Einstein allí encontró un fructífero entorno de intercambio y producción de ideas. Incluso, en 1908 llegó a inventar junto a los hermanos Habicht un voltímetro electroestático para cantidades eléctricas extremadamente pequeñas que permitía multiplicar por 10000 el potencial del voltaje. El dispositivo no llegó a ser patentado, aunque sí publicado en Physical Journal (1908), presentado ante la Sociedad de Física de Berlín (1911) y comercializado sin mucho éxito por Paul Habicht (hasta la década de 1930). 

Por lo demás, la conjunción de los encuentros en la Olimpia y de su actividad como examinador de patentes, que permitió a Einstein experimentar y madurar ideas novedosas, hizo de la etapa de Berna el período más fructífero de su vida intelectual y de toda la ciencia del siglo XX. Así, en 1905, fecha conocida como “Annus Mirabilis” (“Año milagroso”) por la trascendencia de los cinco artículos que aparecieron en ella, Einstein se doctoró en la Universidad de Zúrich con una tesis titulada Una nueva determinación de las dimensiones moleculares, donde mostraba cómo calcular la constante de Avogrado (el número de partículas elementales en un mol de una sustancia cualquiera) y las dimensiones de las moléculas estudiando su movimiento en una solución. Dirigida por el físico Alfred Kleiner (1849-1916), el trabajo tenía tan solo una extensión de 17 folios y había sido inspirado mientras Einstein azucaraba una taza de té. Aunque este opúsculo no tuvo la inmediata relevancia de los otros aparecidos en el mismo año, con el tiempo terminó siendo muy influyente en la estadística de la mecánica cuántica.

En marzo de ese año, un mes antes de doctorarse, Einstein había terminado el artículo Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz. En él, demostró la insuficiencia explicativa de la entonces vigente teoría ondulatoria de la luz, proponiendo un modelo alternativo basado en “cuantos” de energía independientes (más tarde denominados “fotones”) que, además, permitía explicar la anomalía experimental del efecto fotoeléctrico, es decir, la emisión de electrones por parte de los metales al incidir en ellos una radiación electromagnética. El efecto fotoeléctrico había sido descrito inicialmente en 1887 por el físico alemán Heinrich Hertz (1857-1894) en sus experimentos con las ondas electromagnéticas, detectado en 1897 por el inglés Joseph J. Thomson (1856-1940) al descubrir los electrones y estudiado en 1902 de modo meramente cualitativo por el austrohúngaro Philipp Lenard (1862-1947) en sus investigaciones con los tubos de rayos catódicos, sin que en ningún caso hubiese una explicación del fenómeno, no previsto por el paradigma ondulatorio. La explicación de Einstein fue verificada de manera experimental en 1915 por el físico norteamericano Robert A. Millikan (1868-1953) y abría un ámbito radicalmente nuevo en las relaciones entre la luz y la materia, motivo por el que Einstein sería premiado con el Nobel de Física en 1921, galardón que, no obstante, también lograrían Lenard (1905), Thomson (1906) y Millikan (1923). Las aplicaciones prácticas del hallazgo de Einstein serán innumerables (células fotovoltaicas, sensores fotoeléctricos, rayo láser, cine sonoro, válvulas electrónicas, dispositivos fotográficos, detectores de movimiento).

En mayo de 1905, Einstein tenía redactado el artículo Sobre el movimiento de pequeñas partículas suspendidas en un medio estacionario requerido por la teoría cinética molecular del calor, donde ofrecía la explicación del llamado “movimiento browniano”. En 1827, el botánico escocés Robert Brown (1773-1857) había observado que los minúsculos granos de polen dentro de un medio fluido se movían de modo aleatorio y sin motivo aparente, si bien el fenómeno ya había sido descrito anteriormente (1785) por el médico inglés Jan Ingenhusz (1730-1799) en relación a partículas de carbón en alcohol e incluso por el filósofo romano Lucrecio Caro (99 a. C-55 a. C.) en su De rerum natura al hablar del “baile” de las partículas de polvo en suspensión a través de un rayo de sol como prueba de la existencia de los átomos. Posteriormente, en 1880 y 1900, se realizaron sendos análisis estocásticos parciales del fenómeno a cargo del matemático danés Thorvald Thiele (1838-1910) y del francés Louis Bachelier (1870-1946). Lo que Einstein encontró fue una ecuación en la que el desplazamiento de las partículas atómicas del polen observado por Brown varía según la raíz cuadrada del tiempo y, así, éstas colisionan, como bolas de billar, contra las partículas del fluido. De esta manera, quedaban combinadas la teoría cinética y la hidrodinámica clásica, pero sobre todo se presentaba un nuevo marco teórico para la comprobación experimental de la existencia de los átomos, asunto todavía discutible por la ciencia de entonces y que tendrá su confirmación empírica en 1908 gracias al francés Jean Perrin (1870-1942), premiado a su vez con el Nobel de Física (1926). 

En el mes de junio, Einstein sacó un nuevo artículo cuya repercusión sería aún más decisiva en la historia de la ciencia. Su título era Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento y en él expuso la teoría de la relatividad especial (restringida) que transformó por completo las nociones mismas del espacio y del tiempo propias de la mecánica newtoniana. A finales del siglo XIX, se pensaba que magnitudes físicas como la velocidad o la fuerza se encontraban en sistemas de referencia válidos para todos los observadores. Sin embargo, este modelo empezó a resquebrajarse cuando el físico alemán Woldemar Voigt (1850-1919) y el matemático holandés Hendrik Lorentz (1853-1928) confirmaron respectivamente en 1887 y 1900  que los fenómenos electromagnéticos no se comportaban de la misma manera cuando variaba el sistema de referencia inicial.

Por otra parte, en la misma época, los científicos creían que la luz, debido a su naturaleza ondulatoria, requería de un medio llamado “éter” para transportarse, de la misma manera que las olas y el sonido eran ondas que se desplazaban en medios como el agua o el aire. La hipótesis del éter acabó descartada en 1887 a través del célebre experimento llevado a cabo por los físicos norteamericanos Albert Michelson (1852-1931) y Edward Morley (1838-1923).

La teoría de la relatividad de Einstein ofrecía un marco teórico coherente (desde un punto de vista matemático pero no para el sentido común) que significaba una alternativa a un paradigma científico que había entrado en crisis con las anomalías electromagnéticas y el cuestionamiento del éter. En esencia, la teoría de Einstein se cimentaba en dos postulados: el principio especial de relatividad y la invarianza de la velocidad de la luz.

Según el primero de ellos, no existe un sistema inercial de referencia (donde se cumplan siempre las leyes newtonianas) que tenga carácter absoluto o sea privilegiado. De ahí se desprende que marcos de referencia como el espacio o el tiempo, hasta entonces considerados absolutos, puedan respectivamente contraerse o dilatarse. Por ejemplo, si un observador inmóvil mide el tiempo de un suceso y otro observador lo hace en movimiento a velocidades cercanas a las de la luz, cada uno de sus relojes marcará distintas mediciones. Igualmente, la distancia recorrida por un vehículo entre dos puntos es más corta si la mide el piloto que si se mide desde uno de los puntos, de manera que la medida del tamaño de un objeto no es una magnitud absoluta, sino que depende de la velocidad del observador respecto al objeto. Por eso, mientras los sistemas inerciales de referencia se muevan a una velocidad constante, las leyes que se cumplen en uno deben cumplirse en el otro. Pero si los sistemas tienen distintas velocidades, las leyes que valen para uno no son necesariamente válidas para el otro.

En 1911, el físico francés Paul Langevin (1872-1946) expresó perfectamente la relatividad del tiempo (y la posibilidad de viajar en él) mediante la célebre paradoja de los dos gemelos. Narra el caso de dos gemelos, uno viaja 10 años por el espacio a velocidades muy altas (150.000 km/s) y otro se queda en la Tierra. A su regreso, el gemelo viajero comprueba que su hermano es mucho más viejo que él, ya que el tiempo del sistema inerte ha transcurrido paradójicamente más rápido que el tiempo del sistema veloz. En definitiva, el tiempo no es una magnitud absoluta ni la misma para un sistema en reposo que para uno en movimiento. El tiempo, por tanto, depende de la velocidad y es relativo al movimiento, no al contrario como afirmaba la mecánica clásica.

Según el otro postulado de la relatividad especial, la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal (c) independiente del movimiento de la fuente de luz. Einstein demostró esta constante mediante el famoso y elegante experimento teórico del tren. Si una persona que viaja en un tren a 200 km/h lanza dentro y hacia delante una pelota a 20 km/h, para él la pelota se mueve a esa velocidad de 20 km/h, pero para alguien que está fuera del tren la pelota se mueve a 220 km/h (200+20). En cambio, si el viajero del tren enciende una linterna proyectando un haz luminoso hacia delante, la persona que está fuera no percibe el haz propagándose más rápido que como lo percibe el viajero, es decir, no la percibe a la velocidad de la luz más los 200 km/h del tren, sino que ambos la perciben a la misma velocidad. 

Todo ello significaba que no podía haber en la naturaleza velocidades mayores a las de la luz (300.000 km/s), ni siquiera velocidades infinitas. O dicho de otro modo: la luz es el mensajero más veloz del universo y las señales lumínicas son los enlaces más rápidos entre dos puntos del espacio. En la mecánica clásica, la información era transmisible a velocidad infinita, por lo que la simultaneidad de dos eventos sucedía para cualquier observador: si dos hechos ocurrían a la vez para un observador, también lo serían para cualquier otro. En cambio, con la física relativista, dos sucesos simultáneos para un observador en reposo no tienen por qué serlo para un observador en movimiento.

La teoría de la relatividad no habría sido posible sin la lectura en la Academia Olimpia de las obras del físico y filósofo austriaco Ernst Mach (1838-1916) y del matemático francés Henri Poincaré (1854-1912). Del primero, sensista y materialista radical, Einstein recogió la idea de que el tiempo era un concepto abstracto que carecía de significado real al no poderse tocar, por lo que estaba sometido a los caprichos de la mente humana. En cambio, la influencia del francés (el mejor matemático de su tiempo) es mucho más problemática. Einstein siempre se abstuvo de mencionarla. A través de Solovine, sabemos que Einstein conocía las tesis de Poincaré contrarias al éter. Partiendo de las ecuaciones de Lorentz (1900) en las que el tiempo parecía ser diferente según el observador, Poincaré presentó en 1904 un “principio de relatividad”, si bien no lo reconoció como un principio “real”, sino solamente como una herramienta matemática.

En cualquier caso, las tesis de Einstein se divulgaron por toda la comunidad científica convulsionándola de arriba abajo. La relatividad especial abrió las puertas a una mejor comprensión del universo (gracias sobre todo a la posterior relatividad general) y sin ella serían inconcebibles las investigaciones astronómicas sobre el tamaño o el origen del cosmos. Pero también significó un profundo cambio de orden filosófico y cultural, al introducir planteamientos relativistas en el campo de la reflexión ética y antropológica, de modo que los particularismos, las perspectivas, las circunstancias, así como la velocidad y el movimiento, cobraron un valor inédito hasta entonces. Asimismo, permitió especulaciones literarias, utópicas o distópicas que alimentaron sin cesar un género como la ciencia-ficción, como sucede con los viajes en el tiempo y las posibles paradojas derivadas de ello (alterar el rumbo de la historia o de la evolución, conocer el futuro, mundos paralelos, viajes intergalácticos).  

El último artículo del milagroso año 1905 (setiembre) también resultó enjundioso y se titulaba ¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía contenida en él? Aquí Einstein planteó (de nuevo con pasmosa sencillez y elegancia) la fórmula científica más popular de la historia: E = mc². Con ella se indica que la energía de un cuerpo en reposo es igual a su masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz, lo que equivale a decir que la energía no es otra cosa que masa en movimiento. Esta fórmula abrió un camino fundamental para la física atómica, ya que pudo calcularse la cantidad de energía liberada en la fisión de los núcleos atómicos multiplicando c² por la diferencia entre la masa inicial y la masa de los productos de la fisión.

En 1907, Einstein realizaba una nueva aproximación a la mecánica cuántica al proponer un modelo teórico de sustancia sólida en el que las vibraciones de su red atómica eran causantes de sus propiedades termodinámicas como el calor específico. De nuevo, el genio de Einstein abría un fértil surco en la ciencia: la física del estado sólido, fundamental para el posterior desarrollo de la electrónica (transistores y semiconductores).

En 1908, Einstein ya era un reconocido científico y fue contratado como profesor no numerario por la Universidad de Berna, puesto que compatibilizó con el de examinador de patentes. Un año después, abandonaba la capital helvética al aceptar la plaza de profesor asociado de Física Teórica en la Universidad de Zúrich. En 1911, se trasladó a Praga, en cuya Universidad Carolina ejerció de catedrático hasta 1912, por lo que tuvo que adquirir la nacionalidad austriaca. Durante su breve estancia en la capital bohemia, Einstein escribió artículos sobre las fuerzas intermoleculares, mecánica de fluidos y física estadística. A mediados de 1912, regresó a Zúrich como profesor de la Politécnica, permaneciendo allí hasta 1914 e investigando la mecánica de medios continuos y los problemas gravitatorios.

En 1914, retornó a Alemania para dirigir el Instituto de Física de Berlín y como profesor en la Universidad Humboldt de la capital germana, donde residió hasta 1932 (recuperando la ciudadanía alemana). En 1915, presentaba otra de sus revolucionarias teorías: la relatividad general. En ella, planteaba una decena de ecuaciones para dar cuenta del campo gravitatorio, reemplazando con ello el principio newtoniano, al considerar que la gravedad no es una fuerza, sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo. Este concepto de espacio-tiempo, clave para la física contemporánea, implicaba cancelar definitivamente la idea de que el espacio y el tiempo eran dos realidades absolutamente independientes. Así, en presencia de masa (un campo gravitatorio) la geometría del espacio-tiempo no es plana sino curva (semejante a una sábana deformada por una bola pesada), de manera que cualquier partícula en movimiento libre inercial sigue una trayectoria geodésica. Para la representación de la curvatura del espacio-tiempo, Einstein adoptó geometrías no euclideanas como la desarrollada en 1907 por el matemático alemán Hermann Minkowski (1864-1909), lo que permitía concebir el universo como un espacio tetradimensional, en el que la cuarta dimensión era precisamente el tiempo.

El segundo principio de la relatividad general era la covarianza, según el cual las leyes físicas deben tener la misma forma en todos los sistemas de referencia, haciéndolos indistinguibles y equivalentes. Cualquiera que sea el movimiento de los observadores, las ecuaciones de la física deben tener la misma forma matemática y contener los mismos términos. De esta manera, la objetividad del mundo material en presencia de varios observadores (perspectivas) estaría garantizada siempre que las mediciones realizadas por estos puedan relacionarse según leyes de transformación fijas de las coordenadas de cada observador. Con ello, la distinción newtoniana entre sistemas inerciales (velocidad lineal y constante) y no inerciales (acelerados o rotatorios) se desvelaba definitivamente ilusoria: la inercia dejaba de ser un sistema de referencia privilegiado para ser uno más entre otros.

Pero aún quedaba la cuestión de si los sistemas no inerciales podían ser sistemas privilegiados. Por ejemplo, el viajero de un tren que se desplace por una vía uniformemente a velocidad constante (sistema inercial) no distingue si está parado o se mueve (a no ser que mire por la ventanilla). Pero un viajero en un tren que acelera (sistema no inercial) nota una fuerza que le empuja hacia el asiento, de modo que la aceleración podría ser un sistema de referencia absoluto (no necesitándose mirar por la ventanilla para saber si el tren está en reposo o en movimiento).

El principio de equivalencia vendría a resolver esta cuestión y, según el propio Einstein, fue la idea más feliz de su vida, intuida en 1907, mientras estaba sentado en la oficina de Berna, al pensar que una persona en caída libre no siente su propio peso. El principio de equivalencia afirma que los efectos producidos por la gravitación son los mismos que los producidos por la aceleración, por lo que ésta tampoco es un sistema privilegiado. Si estuviéramos en un cohete espacial lejos de cualquier campo gravitatorio (donde la gravedad sea prácticamente nula), al ponerse en marcha la nave con una fuerza y una aceleración constantes sentiremos una fuerza que nos empujará hacia abajo, la misma que si estuviéramos siendo afectados por la gravedad, por lo que deberíamos mirar por la ventanilla de la nave para saber si ésta se encuentra acelerando por sí misma (en un campo de gravedad cero) o si resulta estar siendo atraída por algún campo gravitatorio. De esta manera, gracias al principio de equivalencia, la teoría de la relatividad quedaba generalizada, ya que ningún sistema de referencia (inercial o no inercial) podía considerarse absoluto.

La teoría de la relatividad general quedó verificada experimentalmente en 1919, cuando el astrofísico británico Arthur Eddington (1882-1944) midió durante un eclipse la desviación de la luz de una estrella al tener que seguir la curvatura espacio-temporal creada por un cuerpo masivo como el Sol y no porque los fotones (cuya masa es cero) fuesen atraídos por la masa solar, tal y como predecía la teoría de Einstein, que desde entonces no ha podido ser refutada por experimento alguno. La repercusión mediática del experimento catapultó a Einstein a la fama mundial.

Las consecuencias de la relatividad general para la ciencia astrofísica han sido de gran calado, al convertirse en la teoría marco de cualquier modelo matemático del universo y provocar el nacimiento de una nueva disciplina, la cosmología física, encargada de estudiar el universo a gran escala (origen, evolución y destino). Einstein propuso un primer modelo, conocido como “Universo Estático”, cuyas dos vigas maestras son el principio cosmológico y la constante cosmológica. Según el principio, el universo es isotrópico (sus propiedades observables son siempre las mismas con independencia de la dirección del observador) y homogéneo (todos sus puntos tienen las mismas propiedades). Según la constante, el universo es estático. Este último aspecto es el más controvertido de toda la obra científica de Einstein, quien acabó retractándose cuando las observaciones realizadas en 1929 por el astrónomo norteamericano Edwin Hubble (1889-1953) demostraron que el universo se encontraba en expansión.

A lo largo de la Iª Guerra Mundial (1914-1918), Einstein mantuvo una posición notoriamente pacifista, siendo de los pocos intelectuales alemanes en no apoyar al káiser y uno de los fundadores de la Liga Alemana de los Derechos Humanos. Tras firmarse el armisticio, se afilió al Partido Democrático Alemán (de ideología centrista, socio-liberal y republicana) y fue muy crítico con las draconianas condiciones impuestas por los aliados a su país. Convertido en una personalidad de fama mundial, realizó diversas giras como conferenciante y divulgador (con asistencias masivas de público): Estados Unidos (1921 y 1930-31), Reino Unido (1921), Asia (1922), donde visitó Singapur, Ceilán, Japón y Palestina (en apoyo de la causa sionista). En 1923, llegó a España invitado por el científico Esteban Terradas Illa (1883-1950) para dar conferencias en Barcelona, Madrid y Zaragoza.

En 1924, Einstein iniciaba una fructífera colaboración con el físico indio Satyendra Nath Bose (1894-1974) que tendría como resultado un estado agregado de la materia conocido como “condensado Einstein-Bose”, por el cual los átomos de ciertos materiales a temperaturas próximas al cero absoluto (-273ºC) se encuentran en un mismo estado cuántico de mínima energía, produciéndose en dichos materiales superconductividad eléctrica (sin resistencia ni pérdida energética) o superfluidez (ausencia completa de viscosidad). Entre 1927 y 1930, tuvo lugar en Bruselas una serie de debates en los que Einstein criticó la teoría cuántica (de la que había sido uno de sus pioneros) ante los principales representantes de la misma (Planck, Bohr, Heisenberg, Born, De Broglie, Schrödinger, Dirac, Pauli) a los que planteaba un experimento teórico que mostraba las insuficiencias de la física cuántica, a la que el propio Einstein reconocía coherencia lógica, pero no necesidad lógica. Si en la teoría de la relatividad el universo tiene un orden y es predecible, en cambio en la física cuántica (el ámbito de lo minúsculo) reinan el azar y la incertidumbre. Fue en ese contexto donde Einstein pronunció la famosa frase de que Dios no juega a los dados.

En 1932, ante la descomposición política del régimen republicano alemán y el ascenso del antisemitismo nazi, Einstein fijó su residencia en los Estados Unidos de manera definitiva, donde aceptó un puesto de profesor en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey). Cuando alcanzaron el poder en Alemania (1933), los nazis le retiraron la ciudadanía, confiscaron sus bienes y prohibieron su obra por motivo de su condición judía. Convertido en refugiado político, desde entonces Einstein se comprometió en denunciar al régimen nazi y auxiliar a científicos judíos para que salieran de Alemania. En 1939, animado por Szilard, escribió una carta al presidente Roosevelt aconsejando que los Estados Unidos iniciaran un programa de investigación para producir la bomba atómica antes de que los nazis la consiguieran. En 1940, Einstein se convirtió en ciudadano estadounidense. Asimismo, fue un activo militante a favor de los derechos civiles de la minoría afroamericana y un decidido valedor de la causa sionista (y de su entendimiento con los intereses árabes), llegando a ser benefactor de la Universidad Hebrea de Jerusalén (1921-1932) y propuesto a la presidencia de Israel (1952).

En 1950, Einstein presentó su último gran trabajo científico, la teoría de campo unificada, una “teoría del Todo” que pretendía resumir y unificar las leyes fundamentales de la física, en especial la gravitación y el electromagnetismo, ambición que todavía permanece inconclusa.

Albert Einstein falleció en Princeton a la edad de 76 años, víctima de un aneurisma. Pocos días antes se había adherido al incipiente movimiento antinuclear. Perteneció a prestigiosas instituciones científicas: Academia Prusiana de Ciencias (1913), Real Academia Holandesa de Artes y Ciencias (1920), Real Sociedad de Londres (1921). Autor de más de 300 artículos y casi una veintena de libros, presidió la Sociedad Alemana de Física (1916-1918). Además del Nobel, obtuvo las medallas Barnard (1920), Matteucci (1921), Copley (1925), Max Planck (1929) y Franklin (1936). En 1999, la revista Time le eligió el hombre más importante del siglo XX. 

Autor y editor: Luis Fernando Blázquez Morales.