dimarts, 3 de gener del 2017

einstein i la relativitat



Ignoro si pels volts dels anys 90 del segle XIX era gaire habitual passejar-se sobre els ponts que contemplen el pas del riu Ticino, a la localitat llombarda de Pavia. La veritat és que les belles vistes conviden a fer-ho. En qualsevol cas, és molt probable que qui per allà passés aquells dies, hagués coincidit amb un jove adolescent de cabells encara curts i aire solitari. Feia poc que havia deixat la seva escola a Alemanya. Als mestres els molestaven les constants preguntes que els feia aquell alumne, brillant en matemàtiques i física, i li van dir que la seva sola presència destruïa la disciplina de la classe. Per motius laborals, els seus pares abandonaven Alemanya i es traslladaven a prop de Milà, a Pavia, i va ser allà que el jove va poder meditar lliurement sobre temes molt allunyats de l’estricta disciplina militar de l’escola prussiana. El jove era l’Albert Einstein i les seves meditacions canviarien la visió del món.  



Uns tres anys abans que això passés, en un acte de caritat, els pares de l’Albert acollien a casa seva a un jove estudiant de medecina polonès, que anava cada divendres a dinar. Es deia Max Talmey. Aquest li va regalar un llibre a l’Albert, encara nen, i va ser el que va despertar el seu interès per la ciència: era el Llibre popular de Ciència natural del també alemany Aaron Bernstein. A la primera pàgina del llibre es descrivia la increïble velocitat de l’electricitat a través dels fils i també la de la llum a través de l’espai. I al nen li venien preguntes al cap. Entre interrogants va posar quin seria l’aspecte del món si un mateix es pogués desplaçar al damunt d’una onda de llum. VIATJAR A LA VELOCITAT DE LA LLUM! És clar, si un es desplaçava sobre la onda de llum, era impossible saber que estava al seu damunt: si un marxava sobre la cresta d’una onda, romandria sobre la cresta i perdria tota la noció de que allò era una onda. Alguna cosa estranya passa a la velocitat de la llum. I com més hi pensava més preguntes li venien al cap. Es va fer qüestions relatives al temps i a l’espai, i es va adonar que el temps no era una constant, sinó una variable que depenia de l’estat del moviment de l’observador. Parlo de la famosa teoria de la relativitat.

He buscat alguns exemples i m’ha semblat que aquest és bastant entenedor: imaginem-nos un tren i dos individus. Un d’ells va dins del tren i l’altre el veu passar a gran velocitat des de la vora de la via. El tren es mou a 200 kilòmetres per hora. Creieu que es mou? Sí i no al mateix temps. Per a la persona que va asseguda dins del tren, aquest no es mou, està quiet. Només es mou per a qui l’observa des del voral de la via. És relatiu, tot depèn del punt de vista de l’observador.

Einstein es va imaginar també que algú dins del tren tirava una pilota cap endavant a 20 kilòmetres per hora. Per a la persona que és a dins, la pilota es mou a 20 Km/h. Per a qui està a fora, en canvi, aquella pilota es mou a 220 (200+20) Km/h. Però és aquí on hem de recordar que la velocitat de la llum sempre és la mateixa (300.000 Km/segon), no així el temps.

Si substituïm la pilota per una llanterna projectant llum, la persona que és a fora no veu el raig propagar-se a la velocitat de la llum + els 200 Km/h del tren, la veu desplaçar-se a la velocitat de la llum, sense més, independentment de si el tren va ràpid o lent, perquè la velocitat de la llum és una constant. És a  dir, la llum es desplaça a idèntica velocitat tant si l’objecte es mou com si està estacionari. A més, no hi ha cap objecte material que pugui desplaçar-se a una velocitat superior a la de la llum. Però imaginem-nos ara que podem viatjar a una velocitat molt pròxima a la de la llum. Conduint un scooter, per exemple. A mesura que la nostra velocitat augmenta començarem a veure pel darrere els objectes que avancem. Si estem conduint amb el cap rígid mirant cap endavant, les coses que estaven al darrere aniran apareixent dins del nostre camp de visió davanter. Ens quedarem comprimits en la direcció del moviment, la nostra massa augmentarà i el temps, la nostra sensació del temps, es farà més lent, conseqüència d’aquest desplaçament pròxim a la velocitat de la llum (és l’anomenada dilatació temporal).

En definitiva: com el temps s’alenteix, un viatge a una velocitat pròxima a la llum seria una mena d’elixir de vida.
El jove Einstein es va rebel.lar contra el concepte de marcs de referència privilegiats en física i el mateix va fer en política. En un Univers ple d’estrelles que sortien projectades en totes direccions, no hi havia cap lloc que estigués en “repòs”, cap estructura des de la qual contemplar l’univers que fos superior a cap altra estructura qualsevol. La cosa és molt simple: les lleis de la natura han de ser idèntiques des de qualsevol racó de l’Univers. Aquest és el significat de la paraula relativitat.   

Bibliografia:

Albert Einstein: Creator and Rebel, B.Hoffman. New York, New American Library (1972).
Cosmos, C.Sagan. Planeta (1997).

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada