Fragmento extraído de una charla dada por Albert Einstein en Kioto, Japón, el 14 de diciembre de 1922, poco tiempo antes de recibir el Premio Nobel. Republicada en 1982 en la revista ‘Physics Today’.
La teoría de la relatividad especial
No es fácil hablar de cómo llegué a la idea de la teoría de la relatividad: había muchas complejidades motivando mis pensamientos, y el impacto de cada una era diferente en las distintas etapas de desarrollo de la idea. No voy a mencionar todas ellas aquí. Tampoco se tendrá en cuenta el trabajo que he escrito sobre el tema. Sólo describiré brevemente el desarrollo de mi pensamiento relacionado directamente con este problema.
Hace más de 17 años he tenido del desarrollo de la Teoría de la Relatividad por primera vez. Aunque no sepa decir precisamente cuando, tengo certeza que estaba relacionado con los problemas de las propiedades ópticas de cuerpos en movimiento. La luz se propaga por el mar de éter, en que la Tierra se está moviendo. En otras palabras, el éter se mueve con respecto a la Tierra. Intenté encontrar evidencia experimental del éter en la literatura, pero fue en vano.
Entonces intenté verificar yo mismo la fluidez del éter con respecto a la Tierra, o en otras palabras, el movimiento de la Tierra. Cuando pensé por primera vez sobre el problema, no tenía duda de la existencia del éter o del movimiento terrestre en torno a él. Pensé en el siguiente paso utilizando dos termopares [un tipo de medidor de temperatura] : colocando espejos de forma que la luz procedente de una fuente (después dividida en dos) fuese reflejada en dos direcciones diferentes, una paralela al movimiento de la Tierra, y otra, al sentido contrario. Si asumimos que existe una diferencia de energía entre dos haces reflejados, podríamos medir la diferencia del calor generado utilizando dos termopares. Aunque la idea del experimenta sea muy similar a la realizada por Michelson, no se puso en práctica.
Mientras pensaba acerca de este problema en mis años de estudiante, he llegado a conocer el extraño resultado del experimento de Michelson. Pronto me di cuenta de que nuestra idea sobre el movimiento de la Tierra con respecto al éter era incorrecta si admitimos el resultado nulo de Michelson como un hecho. Este fue el primer paso que me llevó a la Teoría de la Relatividad Especial. Desde entonces empecé a creer que el movimiento de la Tierra no puede ser detectado por ningún experimento óptico, aunque la Tierra gira alrededor del Sol.
Tuve la oportunidad de leer la monografía de Lorentz de 1895. Él discutió y resolvió completamente el problema de la electrodinámica en primer orden de aproximación, es decir, despreciando términos de orden mayor que v/c, donde v es la velocidad de un cuerpo en movimiento y c y la velocidad de la luz. Entonces intenté discutir el Experimento de Fizeau asumiendo que las ecuaciones de Lorentz para electrones podían mantenerse tanto en el sistema de referencia en movimiento como en el de reposo. En aquella época se creía firmemente que las ecuaciones de Electrodinámica de Maxwell y Lorentz eran correctas. Además de eso, la suposición de que estas ecuaciones podrían ser consideradas en el sistema de referencia en movimiento llevaba a la velocidad al concepto de invariación de la velocidad de la luz, lo que sin embargo contradice la regla de adición de velocidades usada en Mecánica.
¿Por qué estos dos conceptos se contradicen? Llegué a la conclusión de que esta dificultad era difícil de resolver. Pasé alrededor de 1 año en vano tratando de cambiar la idea de Lorentz con la esperanza de resolver este problema. Afortunadamente un amigo en Berna (Michele Besso) me ayudó. Era un hermoso día cuando fui a verle. Empecé a hablar con él de la siguiente manera: ‘Recientemente he estado trabajando en un problema difícil y he llegado para juntos luchar contra él’. Discutimos cada aspecto del problema. Y entonces de repente comprendí donde estaba la clave del problema. Al día siguiente regresé y le dije, sin haberle saludad si quiera: ‘Gracias. Resolví completamente el problema’. Un análisis de concepto de tiempo era mi solución. El tiempo no puede ser absolutamente definido y existe una inseparable relación entre tiempo y velocidad. Con este nuevo concepto, pude resolver todas las dificultades completamente y por primera vez.
Y entonces, cinco semanas después, la Teoría de la Relatividad Especial estaba terminada. No tenía duda de que la nueva teoría era razonable desde el punto de vista filosófico. Y también pensé que la nueva teoría apoyaba el argumento de Mach. Contrariamente al caso de la Teoría de la Relatividad General, donde el argumento de Mach fue incorporado, aunque el análisis de Mach solamente tenga una implicación indirecta con la Teoría Especial. Así fue como la Teoría de la Relatividad Especial fue creada.
