De como se le "ocurrió" a Einstein la Teoría de la Relatividad

Oscar Zelis

No cabe duda que si se habla de ciencia y se buscan modelos ejemplares de científicos, uno de los nombres que se recordarán en primer lugar es el de Albert Einstein. Y si se trata de acontecimientos e hitos en la historia de la ciencia, tampoco habrá dudas en mencionar a la Teoría de la Relatividad. Es por esto que ubicar una narración heurística de puño y letra del padre de la teoría de la relatividad es sin duda una perla a la que hay que prestar atención si estamos interesados en investigar las escurridizas y casi indetectables coordenadas del acto de creación o invención.

El citar a Einstein también tiene el objetivo de utilizar el «recurso a la autoridad», quizás necesario para aquellos que sospechan de todo relato subjetivo, salvo aquel proveniente de alguien que se haya ganado consensualmente el título de «científico». Con relación a los orígenes de su Teoría de la Relatividad, escribe Albert Einstein en sus «Notas autobiográficas»1 (1947-1948): «…Reflexiones de este tipo me convencieron, poco después de 1900, de que ni la mecánica ni la termodinámica podían aspirar (excepto en casos límite) a una validez exacta. Poco a poco fui desesperando de poder descubrir las leyes verdaderas por medio de esfuerzos constructivos basados en hechos conocidos. Cuanto más tiempo y más ahínco consagraba a este intento, tanto más cerca llegaba a la convicción de que sólo el descubrimiento de un principio formal y universal podría conducirnos a resultados seguros. El ejemplo que tenía era la termodinámica». Apreciamos en este párrafo —de forma para muchos sorprendente—, cómo pareciera ser que Einstein desestima ya el valor de las observaciones y de los hechos de experiencia como fuente para deducir las leyes físicas, y apostara resueltamente a la abstracción lógica y formal desamarrada de la experiencia concreta. También se destaca la confesión de que en su indagación se inspiró en el ejemplo de la Termodinámica, la cual articulaba un principio general sostenido desde una imposibilidad (la imposibilidad de construir el perpetuum mobile).

Sin embargo, el «germen» de su famoso principio lo sitúa en un acontecimiento, en una reflexión suya de adolescente: «…dicho principio resultó de una paradoja con la que había topado yo a los dieciséis años: si persigo un rayo de luz con la velocidad c (velocidad de la luz en el vacío) vería dicho rayo de luz como un campo electromagnético oscilante en el espacio y en reposo. Sin embargo, parece ser que tal cosa no existe, ni sobre la base de la experiencia ni según las ecuaciones de Maxwell. Desde un principio me pareció intuitivamente claro que, vista la situación desde la posición de un tal observador, todo tendría que ocurrir según las mismas leyes que para un observador que se hallara en reposo respeto a la tierra. Pues de otro modo, ¿cómo sabría, es decir, cómo sería capaz de determinar el primer observador que él mismo se encuentra en un estado de rápido movimiento uniforme? Vemos que en esta paradoja está contenido el germen de la teoría especial de la relatividad».

Ahora descubrimos que, al parecer, el germen de su brillante teoría de la relatividad fue una «observación imaginaria» de una experiencia conjeturada y construida mentalmente. El resultado que dedujo de tal experimento, luego fue contrastado con los hechos de la experiencia, según sus palabras, y luego con las fórmulas de colegas suyos, los cuales señalaban como no posible el resultado de su experiencia virtual. Dos cosas son destacables:

Que —al parecer contradiciendo su sobrevaloración inicial de la abstracción formal en desmedro de la información suministrada por los hechos— es vital para él la contrastación con la experiencia, al punto de que la no-ocurrencia en la realidad de su resultado teórico, lo lleva a sostener que se halla ante una «paradoja»; y no, como haría un «platonista», a desestimar los hechos ante la perfección racional.2

En segundo lugar, el no desestimar ninguna de las dos alternativas contradictorias, lo lleva a tener que sostener como verdad una paradoja, un imposible dentro del universo discursivo que utilizaba hasta ese momento.

La referencia que hace a su «intuición»3 parece señalar el factor de «saber inconsciente» que ya lo venía guiando en los inicios de su investigación. Veamos cómo él mismo nos narra el paso siguiente: «Hoy día nadie ignora, claro está, que cualquier intento de resolver satisfactoriamente esta paradoja estaba condenado al fracaso mientras el axioma del carácter absoluto del tiempo, es decir de la simultaneidad, siguiese anclado irreconocidamente en el inconsciente. Claro está que el reconocer este axioma y su carácter arbitrario implica ya en realidad la solución del problema». Es decir, la resolución de la imposibilidad estaba dada por el cambio en uno de los hasta ahí, principios fundamentales de la física: el concepto de tiempo absoluto. Einstein señala muy bien el efecto normativo y de cierre del universo discursivo del «saber sabido», que impone sus imposibles, particulares a cada saber totalizado. Delataba también cómo este efecto de imposible funcionaba ya en forma inconsciente en toda la comunidad científica, dejándola impotente ante la paradoja citada. El «acto» de Einstein es ir más allá del saber sabido y en «transgredir» los principios fundamentales de su ciencia, osar ponerlos en duda. A partir de esta posición, su mente logra libertad para ubicarse desde otra posición, sin las ataduras de la axiomática clásica, al reconocerla como arbitraria, y entonces poder pensar nuevas alternativas que pudieran explicar y abarcar tanto su experimento mental-virtual de la adolescencia, como los datos de la experiencia, como las ecuaciones de sus colegas.

Deja luego un párrafo para reconocer su «deuda» con ideas de otros que lo habían estimulado en su elección de senderos y de pistas. «En mi caso, el tipo de razonamiento crítico que precisaba el descubrimiento de este punto capital fue fomentado de modo decisivo por la lectura de los escritos filosóficos de David Hume y Ernst Mach». En otro lugar, reconocerá posteriormente su deuda con los aportes de Maxwell y Lorentz (teoría de la electrodinámica).

Se ha mencionado a veces que también han existido influencias no reconocidas por el propio Einstein. Por ejemplo, según el físico teórico Edmund Whittaker4 la teoría de la relatividad sería deudora de ideas previas de Jules Henri Poincaré, y le debería bastante más a Lorentz de lo que el propio Einstein reconociera. Esta posición es solidaria de una concepción sobre el avance de la ciencia pensada como una construcción y evolución continua, opuesta a los epistemólogos que sostienen la idea de «ruptura» como generadora de los cambios y avances científicos. Algunos representantes de esta última corriente, critican los argumentos de Whittaker, por ejemplo señalan que a pesar de lo fecundo de los aportes de Lorentz, éste sin embargo siguió siendo partidario de atribuir al espacio una cierta sustancialidad y considerar la simultaneidad como un concepto primario con lo cual, los supuestos de éste no serían relativistas. En esta línea y como prueba de la «originalidad» de Einstein, Gerald Holton5, profesor de Física en la Universidad de Harvard, se centra en el «estilo» del autor, señalando los elementos recurrentes que encuentra en los tres trabajos de 1905: «Los tres comienzan con la constatación de asimetrías formales u otras incongruencias de naturaleza predominantemente estética (y no, por ejemplo, con algún dilema planteado por hechos experimentales aún no explicados), pasan luego a proponer un principio –preferentemente del grado de generalidad del Segundo Principio de la Termodinámica, pongamos por caso, por citar la analogía repetida muy a menudo por Einstein- que elimina las asimetrías como una de las consecuencias deducidas de aquél, y, por último, presenta una o más predicciones empíricamente contrastables». Holton concluye en base a esto que «...los postulados fundamentales que aparecen en cada uno de los tres artículos son heurísticos. Einstein fue consciente desde el principio de la naturaleza heurística del postulado de la la relatividad…».6 Añade además que también se revela en este análisis la meta del autor de intentar restringir las hipótesis al tipo más general y al menor número posible.

Entonces, ¿cual sería la principal guía que condujo a Einstein a su descubrimiento? ¿El continuar con los trabajos y resultados de sus predecesores y colegas? —Empezamos a ver que esto sólo podría sostenerse hasta cierto punto— ¿El seguir la lógica y la fuerza del razonamiento abstracto formal? Otro comentador, Adolf Grunbaüm —profesor de filosofía de la Ciencia en la universidad de Pittsburg—, nos dice que no se trataría tanto de las dos opciones anteriores, sino de la creencia y confianza previas que Einstein tenía en sus ideas e intuiciones iniciales. Se pregunta a continuación, en referencia al relato autobiográfico que comentáramos al principio, si se podría concluir que para Einstein los resultados experimentales no desempeñaron papel alguno en esa búsqueda suya hacia la teoría de la relatividad, planteando de esta manera también el tema sobre qué valor y legalidad otorgar a una conjetura y cómo discernirla de un simple fantaseo7. En concreto, se pregunta si sería cierto que «los experimentos reales, como el de Michelson-Morley, no desempeñaron ningún papel en la Teoría de la Relatividad». Según afirmaciones de allegados al creador de la Teoría de la Relatividad éste les habría manifestado no conocer en aquella época ni los experimentos ni los resultados del mismo. Pero Grunbaüm es reacio a aceptar sin más esta afirmación, ya que Einstein mismo, en la introducción de su artículo de 1905 cita como una de las consideraciones sugeridoras de su teoría, «los infructuosos intentos de descubrir movimiento alguno de la tierra con respecto al "medio luminoso" [éter] ».

El comentador termina diciendo: «A menos que nos proporcionen alguna otra explicación coherente de la presencia de esta última afirmación de Einstein en el texto de 1905, no cabe duda de que compete a todos aquellos historiadores de la TR que niegan el papel inspirante de los experimentos de Michelson-Morley, el decirnos específicamente qué otros "infructuosos intentos de descubrir movimiento alguno de la tierra con respecto al medio luminoso" tenía Einstein aquí en mente»8. Una conjetura que podríamos nosotros arriesgar —entre otras posibles— como intento de respuesta al interrogante planteado por Grunbaüm, es que quizás el experimento jugara como una influencia inconsciente en Einstein, pero no reconocida como tal a nivel consciente, por lo que sus «sugerencias derivadas» de aquel sólo emergerían con la apariencia de «intuiciones9.

Oscar Zelis

Notas

1 Albert Einstein: «Autobiographical Notes»; Schilpp ed.; en Albert Eisntein: Philosopher-Scientist. Copyright by The Library of living Philosophers, La Salle , Illinois, 1970. Se puede encontrar en la compilación Relativity Theory: its Origins and Impact on Modern Thought; hecha por Pearce Williams; J. Wilely & Sons, inc.; 1968. La versión en castellano puede encontrarse como La teoría de la relatividad: sus orígenes e impacto sobre el pensamiento moderno, Madrid, Alianza Editorial.

2 Se abre con esto la vieja discusión sobre la oposición entre los que ponen el acento privilegiado en la observación empírica, en guiarse por los datos y hechos de la experiencia concreta, y los otros para quienes la prerrogativa la tiene el razonamiento formal, la abstracción o, en términos platónicos, la «Idea» por sobre las cosas que serían tan solo meras apariencias de aquella. Un desarrollo de la historia de estadiscusión lo encontrará el lector en el punto 12: «Teoría razón abstracción vs. fenómenos-percepción»; apartado 12 del capítulo IV «El pensamiento mágico, el paradigma indiciario y las ciencias conjeturales», de nuestro libro Investigación <> Psicoanálisis: de Sherlock Holmes, Peirce y Dupin a la experiencia freudiana, Buenos Aires, Letra Viva, 2000; y en Revista Acheronta n° 12.

3 Sobre un desarrollo de la idea de «intuición», ver en el capitulo citado anteriormente el apartado 9: « El "fenómeno" de la intuición».

4 Edmund Whittaker; A History of the Theories of Aether and Electricity. Londres: T. Nelson and Sons Ltd.; 1953.

5 Gerald Holton: «On the Origins of the Special Theory of Relativity»; American Journal of Physics; volúmen 28, número 1-9; 1960.

6 Es sugestiva la importancia que da este comentario de Holton al puesto de la estética en el mecanismo de la indagación; y será un tema que se desarrollará en otras secciones del Foro. Como anticipo, podemos señalar que C. S. Peirce, en su última época, manifestaba que finalmente, lo que orienta, lo que daría un fin último al movimiento del pensamiento sería…la estética.

7 Invitamos al lector interesado en esta cuestión de diferenciar distintos tipos de conjeturas que implicarían distintos valores de predicción y de confiabilidad, al apartado 10: «¿Ciencias Conjeturales?» del capítulo IV de nuestro libro, ya citado. En el mismo también hay ocasión de confrontar esto con el concepto peirciano de «abducción».

8 Adolf Grunbaüm; Current Issues in the Philosophy of Sciencie; N York; 1961; H. Feigl y G. Maxwell eds.

9 Esto se acercaría a la idea de sugerencia abductiva planteada por Peirce.

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