Teoría de la relatividad: disputas de prioridad


Teoría de la relatividad: disputas de prioridad

Teoría de la relatividad: disputas de prioridad


La física relativística reconoce su principal mentor en Albert Einstein. Este sabio proveyó la mayor síntesis conceptual inicial en la disciplina, a la que prácticamente dedicó toda su vida científica. No obstante, esa síntesis einsteiniana necesariamente articuló conceptos aportados por otros investigadores. Ello motivó numerosas acusaciones de plagio. Dos importantes elementos agravaron estas cuestiones más allá de su verdadera significación: uno fue la primera guerra mundial y los odios desencadenados por ella (y sus procesos preparatorios) con base en la mera pertenencia de un investigador a un país adversario, o a expresarse en la lengua de los adversarios aun poseyendo ciudadanía de un país neutral. Otro fue el racismo de entreguerra, no desconocido incluso fuera de la órbita del nacionalsocialismo, y la pertenencia de Alberto Einstein a una de las etnias o culturas que ese racismo ponía en conflicto. Estos factores extracientíficos aun hoy podrían potenciar las disputas de prioridad sobre la física relativística allende su significación técnica. Esta se reduce a materia de historia de las ideas, pero las motivaciones extracientíficas referidas tornan estas disputas también cuestión de la sociología de la ciencia y, en cuanto asimismo pueden motivarse en mera intolerancia a la fama ajena, resultan a veces materia psicopatológica.

Contenido

Origen de las transformaciones relativísticas

Las fórmulas de la relatividad especial ("transformaciones de Lorentz") fueron publicadas por primera vez por Woldemar Voigt en 1887 en su trabajo de investigación "Über das Doppler'sche Princip". FitzGerald, Lorentz and Larmor posteriormente publicaron las mismas fórmulas. El nombre "transformaciones de Lorentz" fue elegido por Poincaré, pero Lorentz prefería llamarlas "transformaciones relativísticas" porque tenía conocimiento de que Voigt y FitzGerald las habían descubierto antes que él.


Sin embargo, a este respecto debemos tener presente que la ciencia no actúa como Penélope, ya que la ciencia no deshace por la noche lo que tejió durante el día, sino que usa el paño que, previamente, otros hilaron en el telar de la investigación.


En ese contexto, si analizamos las funciones referidas a las "transformaciones de Lorentz", tenemos que éstas tampoco serían del todo originales puesto que con mucha anterioridad la Anamorfosis ya las había visualizado, como luego, a su vez, lo hizo la función aplicada a la Excentricidad,  \, e = \sqrt{1-\frac{b^2}{a^2}} , que es semejante a la relación de afinidad que proviene de la Circunferencia principal, que a su vez, es más conocida como la Contracción de Lorentz, que luego fuera utilizada en la interpretación asignada al resultado extraído del experimento realizado por Michelson y Morley. Función que al ser dependiente del tiempo (al tener inserta en ella la velocidad), Mario Bunge las denominó “Fluxiones”, en reemplazo de funciones. (Ver Anamorfosis del plano y del espacio cartesiano)

Origen de la relatividad especial

En tanto pura cuestión de prioridad formal, la teoría de la relatividad especial no es contribución de Alberto Einstein sino de Jules Henri Poincaré. En 1898, Poincaré señaló que la simultaneidad es relativa. En 1902, analizó espacio y tiempo relativos en "La ciencia y la hipótesis". En 1904 durante unas conferencias en Estados Unidos (Saint Louis, Mi.), Poincaré dejó establecido el principio de relatividad para el electromagnetismo (la relatividad galileana sólo versa acerca de la mecánica). El día cinco de julio, Poincaré publicó su investigación "Sur la dynamique de l'électron". Este trabajo contiene la demostración de que las transformaciones relativísticas que Poincaré denominaba "transformaciones de Lorentz" son, matemáticamente, un grupo. Es conocido con certeza (debido a la correspondencia entre Einstein y Solovine) que Einstein había leído "La Science et l'Hypothese" en 1902. Existen también buenas razones para tener por cierto que Einstein había leído el trabajo de Poincaré de 1905 (Einstein hacía sumarios y traducciones de varias revistas de física, trabajando para los Annalen der Physik, e incluía la publicación periódica Comptes rendus de l'Académie des Sciences de Paris, en la que lo publicó Poincaré).

Según Beiser (página 18):[1] El segundo postulado de la relatividad especial es una consecuencia directa del la interpretación asignada al resultado que proporciono el interferometro de Michelson y Morley, de allí que dicho postulado proponga «la velocidad de la luz en el espacio libre tiene el mismo valor para todos los observadores, independiente de su estado de movimiento.»

Interferómetro de Fizeau

Sin embargo, el interferómetro en el año 1851 ya había sido utilizado exitosamente por FIZEAU, de tal manera que, el interferómetro del año 1887 utilizado por Michelson y Morley, no era algo nuevo, sino más bien una adaptación del que ya tenía tres décadas, lo que no justificaría acusar, a Michelson y Morley, de plagio, pues la ciencia como tal avanza en basa a lo que otros ya descubrieron, esto es, de la misma manera que luego lo haría Einstein. (Ver Interferómetro de Fizeau).

Nota

Recordemos al respecto una pretérita analogía que nos aclarará - en parte - lo que queremos dilucidar sobre el plagio imputado a Einstein: Pitágoras; Nicolás de Cusa; Nicolás Copérnico, entre muchos otros, fueron los pioneros en repudiar, tanto el geocentrismo como la planicie de la Tierra, ya que intuyeron que era erróneo. En efecto:

  • Moisés al escribir, en el año 1473 a de C.,[2] el libro bíblico “JOB” (26:7 y 10)[3] señaló: «Él tendió el septentrión sobre el vacío, y colgó la tierra sobre la nada» «Trazó un círculo sobre el haz de las aguas, hasta donde linda la luz con las tinieblas»
  • Isaías al escribir en el año 732 a de C.,[4] el libro bíblico “ISAÍAS” (40:22)[5] expuso: «Hay Uno que mora por encima del círculo de la tierra, los moradores de la cual son como saltamontes, Aquel que extiende los cielos justamente como una gasa fina, que los despliega como una tienda en la cual morar» Otra traducción bíblica señala «Él es quien está sentado sobre el orbe terráqueo, cuyos habitantes son como langostas. Él extiende los cielos como un velo y los despliega como una tienda, en que se habita.» (Acepción de Orbe en el contexto que aparece, debemos entenderlo como esfera terrestre, ya que de lo contrario se leería "terrestre terráqueo").
  • Los pitagóricos, más o menos en el año 530 a de C., también postulaban que «la tierra tiene forma esférica y que ésta, el sol y el resto de los planetas conocidos, no se encontraban en el centro del universo, sino que giraban en torno a una fuerza simbolizada por el número uno.» «Pitágoras enseñó la esfericidad de la Tierra y del Sol, la oblicuidad de la eclíptica, admitiendo que los planetas y los cometas daban vuelta alrededor del Sol, que la Luna es un cuerpo parecido a la Tierra, que las estrellas son soles muy lejanos que iluminan astros habitados, que la Tierra giraba alrededor de un eje que pasaba por su centro, y además que daba vuelta alrededor del Sol. El pitagórico Demócrito dijo también que la Vía Láctea estaba compuestas de estrellas muy lejanas de la Tierra» (Páginas 23 y 24 - José Comas Solá)[6]
  • Agustín de Hipona, antes de morir en el año 430, manifestó respecto de la esfericidad y movimiento de la Tierra, «Ahora, pues, observando siempre la norma de la santa prudencia, nada debemos creer temerariamente sobre algún asunto oscuro, no sea que la verdad se descubra más tarde y, sin embargo, la odiemos por amor a nuestro error, aunque se nos demuestre que de ningún modo puede existir algo contrario a ella en los libros santos, ya del Antiguo como del Nuevo Testamento» (Del Génesis a la letra, lib. II, cap. XVII).
Sin embargo, y a pesar de la existencia de tales basamentos, seguían habiendo catedráticos, científicos y teólogos, no solo seguidores contumaces del sagrado geocentrismo, sino que además, del indiscutido ordenamiento cosmológico propuesto por Aristóteles, en donde, entre otras cosas, la luna tenia luz propia y su superficie era absolutamente liza. Entre sus más destacados seguidores encontramos, en primer lugar, al teólogos santo Tomás de Aquino que erige - como piedra angular de su doctrina - un híbrido que unía enseñanzas bíblicas con el pensamiento de Aristóteles, a quien llamaba simple y rotundamente, el '''Filósofo''', siendo Tomás de Aquino, de esa manera el precursor de la primera «teoría unificadora del todo» la que en definitiva permitiría unir - a través de un sincretismo indisoluble - la teología católica con la filosofía de Aristóteles, y en segundo término, entre los astrónomos más destacados, encontramos en la España del siglo XIII, al rey de Castilla Alfonso X, llamado el Sabio (partidario de la Teoría geocéntrica), autor de las Tablas Alfonsinas que elaboró, en conjunto, con otros astrónomos cristianos, judíos y árabes, con los cuales organizó, cerca de Toledo, un completo observatorio del que se valió para elaborar variadas ecuaciones matemáticas, a través de las cuales se explicara el movimiento de los cuerpos celestes alrededor de esa «Tierra plana e inmóvil». Pero, como esos movimientos cada día aparecían más complicados e inexplicables, era preciso introducir nuevas ecuaciones que representaran las nuevas esferas del firmamento y los nuevos movimientos a los astros, para mantener invariable la inmovilidad de esa Tierra plana e inmóvil. A tal punto llegó esta complicación, que se asegura que el propio rey Sabio hubo de exclamar: «Si Dios me hubiese consultado cuando creó el Universo, le habría aconsejado hacerlo con mayor sencillez» (Página 29 - José Comas Solá)[7] (Thomas S. Kuhn)[8]
  • El cardenal y teólogo Nicolás de Cusa - antes del año 1464 – ya había dicho: «Si Dios es lo unitario y lo infinito a la vez, entonces el universo también es infinito. En consecuencia, si el Universo es infinito, no tiene fin, y de allí se extrae pues que no EXISTE CENTRO DEL UNIVERSO, por lo que la Tierra no es el centro del Universo, por lo que tampoco existe un punto de referencia, TODO ES RELATIVO y no hay un lugar de privilegio en el Universo. Tampoco hay quietud, sino que todo está en movimiento, incluido el Sol. Que no nos percatemos del movimiento no significa que no exista.» (Páginas 29 y 30 - José Comas Solá)[9]
  • Nicolás Copérnico, en el año 1548, publicó su famosa obra «De Revolutionibus Orbiun Coelestium», en donde se expuso el sistema del Mundo. «Rético, discípulo de Copérnico, procuró hacer la máxima publicidad de las sanas ideas del maestro, las que no fueron aceptadas universalmente hasta después de un siglo. Se cuenta que fueron objeto de burla por parte del público culto y que hasta se aprovecharon con motivos de risa por los comediantes» (Páginas 30 y 31 - José Comas Solá)[10]

En consecuencia, en el siglo XV ya existían y se encontraban disponibles los basamentos filosóficos y teológicos, para cualquiera que quisiera teorizar y encontrar las pruebas que demostraran que la Tierra era como una esfera en movimiento, y que el mismísimo Universo, a su vez, era semejante a un velo fino desplegado en forma de «esfea hueca» al igual como lo es la superficie de una Pompa de jabón. Si nos guiamos por las palabras de Nicolás de Cusa, acontecerá que aun cuando el espesor de la superficie del universo tenga \,\,\,10^n \,\,\, años luz, aquella cascara seguirá siendo semejante a un «finísimo velo desplegado», si lo comparamos con el diámetro de la esfera en cuestión. Asimismo, geométricamente se sostuvo que aun cuando el universo es conmensurable, un plano en relación a una esfera la tocará en infinitos "lados" o lugares; no en forma simultánea sino de manera sucesiva. Las raíces filosóficas de tal afirmación se sostienen en los trabajos realizados por Tales de Mileto (624–547 a. C.) que proyectó la esfera celeste en un plano mediante la gnomónica, o proyección central. A su turno, en el año 1822 Carl Friedrich Gauss puso a consideración de la Real Sociedad de Ciencia de Copenhague, su ensayo que tituló: «Solución general al problema de proyectar una parte de una superficie dada sobre otra superficie dada, tal que la imagen y el original sean similares en su más mínimo detalle.»

Sin embargo, y a pesar de la existencia de tales basamentos y de la concatenación histórica fue Galileo Galileo, el que a la muerte de Copérnico prosiguió la lucha y cosechó los laureles; pero, basado en lo que señalaron los pioneros en repudiar el geocentrismo, esto es, que la tierra no estaba inmóvil, que no era el centro del universo, y que era esférica, reemplazando el geocentrismo por el heliocentrismo. No obstante, tal reconocimiento de los que intuyeron antes que él, no resta mérito a Galileo, pues fue él quien demostró - al aportar las pruebas - que la Tierra giraba en torno al sol. «Con Galileo se inicia la observación telescópica del cielo, para lo cual se sirvió de aparatos ópticos construidos con sus propias manos. Provistos de esos rudimentarios instrumentos, dirige sus miradas al cielo, hasta entonces virgen de toda observación telescópica. Aun cuando sus instrumentos ópticos eran sumamente interfectos, la visión con ellos era incomparablemente superior a la simple vista» Página 32 - José Comas Solá)[11]

Heliocentrismo, que posteriormente resultó ser erróneo, ya que el Sol no es el centro del universo, aun cuando aquello, Nicolás de Cusa, ya lo había advertido con mucha antelación al heliocentrismo aceptado por Galileo.

En consecuencia: Así como Galileo no puede ser acusado de plagio no obstante todo los múltiples postulados de sus anteceres, tampoco Einstein podría ser reo de plagio.

Origen de la relatividad general

La originación de la teoría de la relatividad general no es contribución de Alberto Einstein, sino de David Hilbert. Hilbert remitió una pre-publicación de su trabajo a Einstein para compartirlo y conocer su opinión. El 18 de noviembre de 1915, Einstein escribió a Hilbert para confirmarle que había recibido el artículo. El veinte de noviembre, Hilbert remitió su comunicación "Die Grundlagen der Physik (Erste Mitteilung)" - y la misma fue publicada en enero de 1916. El 25 de noviembre, Einstein remitió su comunicación "Die Feldgleichungen der Gravitation" y la misma fue publicada antes que el trabajo de Hilbert, con sólo una semana de demora en la impresión: el día dos de diciembre de

En el hecho, todo constructor jamás partirá desde cero, dado que la mayoría de los materiales que utiliza, en su construcción, los adquiere a otras personas, pero a pesar de ello, en la fachada del edificio la placa ostenta – por lo general en doradas letras metálicas – solamente el nombre del arquitecto, constructor o ingeniero, motivo por el cual jamás veremos en aquella el nombre del fabricante de los ladrillos, ni del cemente, ni de las puertas, etc.

Una situación semejante acontece en ciencia, la revoluciono de la física no la realizaron los basamentos, sino que la revolución la hizo Einstein con su teoría, aun cuando es innegable que los ladrillos - con los cuales se construyó el «edificio de la relatividad» - los fabricaron otros y con mucha anterioridad al edificio einsteníano.

Una vez más la imagen de Poincaré es acertada:«no hay que apilar ladrillos, es necesario construir edificios». Y ese edificio de la relatividad es obra de Einstein, aun cuando éste, no haya fabricado los ladrillos.


Thomas S. Kuhn nos explica la estructura de las revoluciones científicas, y a la vez, cómo son generadas aquellas. Los basamentos, si bien son dignos de ser analizados en la «Historia de la Ciencia», dado que aquellos son valiosos panfletos que demandan y justifican derrocar «paradigmas», no son en sí mismo la «revolución» propiamente tal. Einstein fue el autor de la revolución, aun cuando utilizó para lograrla armas que otros fabricaron, lo que jamás restará mérito ni a los unos ni a los otros. Incluso no le resta mérito al «paradigma» derrotado por la revolución.


Otro símil

Thomas S. Kuhn, nos recuerda que al menos tres personas diferentes tienen motivos para reclamar como suyo el descubrimiento del oxígeno, y a la vez, otros muchos químicos de comienzos de la década de 1770 pueden haber enriquecido el aire al interior de un recipiente de su laboratorio sin saber que lo hacían con oxígeno.

El primero de los candidatos a haber preparado una muestra casi pura del oxígeno fue el boticario sueco Carl Wilhelm Scheele, pero este no publicó hasta después de que el descubrimiento del oxígeno se hubiese anunciado repetidamente en otras partes. El siguiente en reclamar la prioridad fue Joseph Priestley, pero la muestra de Priestley no era pura, y si el hecho de sostener en la mano oxígeno impuro equivale a descubrirlo, entonces eso es algo que hizo cualquiera que haya embotellado alguna vez aire atmosférico. El tercer pretendiente fue Lavoisier, que hacia 1777, probablemente con la ayuda de las pistas de Pristley, Lavoisier había llegado a la conclusión de que el gas contituía una especie distinta: el oxígeno uno de los dos constituyentes principales de la atmósfera, conclusión que Pristley ni Scheele nunca fueron capaces de aceptar al seguir apegados a la Teoría del flogisto

Haciendo un símil: si para determina quién es el autor de la Teoría de la Relatividad, es encontrar al primer matemático que, en la pizarra, colocó unas cuantas fórmulas matemáticas utilizadas por Einstein, entonces el autor de la Teoría de la Relatividad debiera ser el primer matemático que presentó las formulas de la Excentricidad o aquel que proporcionó por primera vez las de la relación de afinidad inserta en la Circunferencia principal.

Fuentes precedentes de los conceptos investigados en física relativística o incorporados a ella

En 1763, Robert Joseph Boscovich anticipaba el "principio de Mach", la "contracción de las longitudes", la "dilatación de los intervalos" y la "invariancia" causal en el Apéndice de su libro Teoría de filosofía natural.

En 1782, George-Louis Lesage ya postulaba que la gravedad se propaga a la velocidad de la luz.

En los años de 1870, Robert Stevenson (bajo el pseudónimo de "Kinertia") anticipaba el principio de equivalencia.

En 1872, Camille Flammarion publicó el Gedankenexperiment ("experimento imaginario") de Einstein en su libro "Lumen".

En 1801, Johan Georg von Soldner había anticipado los efectos de la gravitación sobre la luz.

En 1875, S. Tolver Preston predijo la energía atómica, la bomba-A basada en ella, y la superconductividad con base en la fórmula E=mc²

Apreciación de la propagación de la causalidad: aspectos culturales y filosóficos

La velocidad de la luz y la de la gravedad ejemplifican la celeridad de propagación de las causas físicas eficientes. En las culturas influidas por el protestantismo se desarrolló cierta tendencia a negar que existieran causas eficientes obrando en la naturaleza (platonismo inglés, puritanismo anglonorteamericano) y crecieron explicaciones alternativas (fenomenismos y subjetivismos), mientras que la Contrarreforma insistía en la noción aristotélica de que las causas eficientes son reales y operan en la naturaleza, generando su decurso temporal. En el desarrollo de la física relativística existió predominio de físicos matemáticos que adherían a la primera postura, y ello generó cierto efecto de filtrado en pro de desconsiderar un tratamiento físico unificado de las causas en tanto tales. En su lugar se promovió su conceptualización geométrica o "adinamicista", desde la cual se torna adicionalmente difícil interpretar los aportes de los siglos XVIII y XIX contribuidos por las fuentes precedentes recién citadas.

Revolución y Contrarrevolución

Lo efectivamente importante, no consiste en demostrar si Einstein recurrió o no en plagio, sino que lo realmente importante es entrar a analizar cuáles fueron en definitiva cada uno de los paradigmas que destruyó la revolución einsteníana, y a la vez, cuáles son los paradigmas que, en su reemplazo, Einstein construyó.

Es innegable que a la fecha existe una la pléyade de personas que han expuesto multiples basamentos que nos incitan - con fundamento o sin ellos - a hacer una contra revolución que destruya los «paradigmas» del relativismo einsteníano. Incluso, para tal efecto ya han proporcionado las formulas matemáticas del caso.

Sin embargo, si el día de mañana alguien conduce y hace triunfar la «contrarrevolución» en contra de la teoría einsteníana, será el autor de esa contrarrevolución a quien se conocerá como el generador de ella, y no a la pléyade de personas que la solicitaban. Entonces, así como es impropio imputarle a Einstein de haber incurrido en plagio, en ese futuro, eventual e imaginable triunfo de la contrarrevolución, también será injusto que a ese contrarrevolucionario se tilde de haber cometido una ilegal «expoliación», al haber utilizados ladrillos o armas que no fabricó, dado que hoy ya existen, aunque aún no se halla iniciado ni la más inofensiva e incipiente contrarrevolución. (Ver Paradigmas que destruyó la revolución einsteníana

Notas

  1. Arthur Beiser, «CONCEPTOS DE FÍSICA MODERNA». Edición (1973) McGraw-Hill Book Company, INC., U.S.A.
  2. Varios autores «LA SAGRADA BIBLIA». Edición (1987) Watchtower Bible and Tract Society of New York, Inc. (International Bible Students Association Brooklyn, New York, U.S.A.) Páginas 12 y 13
  3. Varios autores «LA SAGRADA BIBLIA». Edición (1969) EDICIÓN BARSA (The Catholic Press) Chicago Illinois U.S.A.
  4. Varios autores «LA SAGRADA BIBLIA». Edición (1987) Watchtower Bible and Tract Society of New York, Inc. (International Bible Students Association Brooklyn, New York, U.S.A.) Páginas 12 y 13
  5. Varios autores «LA SAGRADA BIBLIA». Edición (1969) EDICIÓN BARSA (The Catholic Press) Chicago Illinois U.S.A.
  6. José Comas Solá «ASTRONOMIA». Edición (1957) Editorial Ramón Sopena S.A. – España (Páginas 23 y 24)
  7. José Comas Solá «ASTRONOMIA». Edición (1957) Editorial Ramón Sopena S.A. – España (Página 29)
  8. Thomas S. Kuhn «LA ESTRUCTURA DE LAS REVOLUCIONES CIENTÍFICAS». Edición (2007) Fondo de Cultura Económica – México (Traducción de Carlos Solís Santos)
  9. José Comas Solá «ASTRONOMIA». Edición (1957) Editorial Ramón Sopena S.A. – España (Páginas 29 y 30)
  10. José Comas Solá «ASTRONOMIA». Edición (1957) Editorial Ramón Sopena S.A. – España (Páginas 30 y 31)
  11. José Comas Solá «ASTRONOMIA». Edición (1957) Editorial Ramón Sopena S.A. – España (Páginas 32)

Mayores antecedentes en los artículos

Referencias

Fuentes que reconocen la prioridad de Hilbert en la formulación de la relatividad general:

Una exposición neutral:

Una defensa de Einstein, aunque algo descorazonada:

Una fuente emocionalmente cargada contra Einstein:

Sobre los problemas para conceptualizar causas eficientes en las perspectivas platonizantes: Alfred Freddoso, "Medieval Aristotelianism and the Case against Secondary Causation in Nature", pp. 74-118 in Thomas V. Morris, ed., Divine and Human Action: Essays in the Metaphysics of Theism (Ithaca, NY: Cornell University Press, 1988; "The Necessity of Nature", Midwest Studies in Philosophy 11 (1986): 215-242.

Sobre la historia del pensamiento adinamicista y su lucha contra el tiempo: Mario Crocco, Struggling Against Time: The folk precedents of modern science's mathematizing tradition and the differentiation of the Pythagoric-Parmenidean worldview, Folia Neurobiológica Argentina 6, pp. 12-75, 1988.

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