Año Internacional de la Física

Bertha Michel Sandoval y Miguel García Guerrero

2005 es el Año Internacional de la Física. La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) decidió conmemorar así el centenario de uno de los años más reveladores en la historia de la ciencia. Fue en 1905 cuando Albert Einstein, publicó una serie de artículos que revolucionarían la forma en que vemos a nuestro universo.
Nunca como al principio del siglo XX el hombre había estado seguro de su sabiduría. Parecía que la física había resuelto todos los misterios de nuestro mundo, empezábamos a adentrarnos en las entrañas de la materia, y si aún quedaba algún enigma por resolver, la solución parecía sólo cosa de tiempo.
Y entonces un modesto empleado de una oficina de patentes, con un doctorado todavía pendiente (le habían rechazado su primera tesis), llega y transforma de tal manera nuestra forma de pensar, que el modo en que conocemos el universo experimentó cambios que hicieron necesaria una aproximación totalmente nueva para develar sus misterios.
Los nombres de los artículos, que fueron publicados en “Anales de la Física” (una importante y prestigiada revista de la época) son:
1.-“Sobre un punto de vista heurístico acerca de la creación y la transformación de la luz”.
2.-“Sobre el movimiento que viene impuesto por la teoría cinética del calor a las partículas en suspensión en líquidos en reposo”.
3.-“Sobre la Electrodinámica de los cuerpos en movimiento”.
4¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene?

¿Qué había en esos artículos que fueron capaces de revolucionar el mundo de la Física?
Probablemente los títulos le digan muy poco a aquel que sabe poco de física, e incluso a muchos que saben bastante, así que vamos a tratar de hacer una rápida revisión a reserva de que en futuras entregas de “Esferas Concéntricas” profundicemos en cada uno de ellos.

“Sobre un punto de vista heurístico acerca de la creación y la transformación de la luz”
En el primer artículo explicó lo que hoy se conoce como efecto fotoeléctrico y que es la base para la construcción de todos los aparatos que hoy en día funcionan con energía solar. A finales del siglo XIX, Hertz descubrió que cuando se hacían incidir ciertos tipos de luz en algunos materiales, estos producían una corriente eléctrica.
Como en ese entonces todo mundo estaba convencido de que la luz era una onda, no se encontraba una explicación lógica para este fenómeno. Einstein propuso que la luz, además de ser una onda, viajaba en forma de paquetes de energía, llamados fotones, que al chocar con los electrones más externos de los átomos del material les daban energía para escapar y formar así una corriente eléctrica.

“Sobre el movimiento que viene impuesto por la teoría cinética del calor a las partículas en suspensión en líquidos en reposo”
Con el artículo dedicado al movimiento browniano Einstein le dio un fuerte impulso a la explicación del calor en términos de la energía cinética interna de un cuerpo, es decir, en función del movimiento de sus moléculas. Concretamente este artículo predecía que pequeñas partículas suspendidas en agua deberán de llevar a cabo un movimiento azaroso observable en el microscopio.

“Sobre la Electrodinámica de los cuerpos en movimiento”
La Teoría Especial de la Relatividad, que es probablemente el más revolucionario y famoso de estos tres trabajos, nos señala que todas las observaciones que podemos realizar de un suceso desde marcos inerciales de referencia son equivalentes a pesar de que puedan parecer relativas; sin embargo lo que si queda planteado como un absoluto inamovible es la velocidad de la luz que, a pesar de cómo nos movamos o de donde estemos, siempre es la misma.

¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene?
Poco después de la publicación de esta teoría Einstein da a conocer, a modo de epílogo, una de las relaciones matemáticas más famosas de todos los tiempos: E=mc2 , Energía es igual a masa por el cuadrado de la velocidad de la luz, con la que dejó en claro que podemos generar una gran cantidad de energía a partir de la materia; cosa que posteriormente fue inspiración para el uso de la energía atómica, entre muchas otras cosas.

Con estas publicaciones Einstein marcó varios hitos en nuestro conocimiento de la materia y la energía:
-En primer lugar estableció la naturaleza dual de la luz. A partir de entonces es que consideramos a la luz como una onda-partícula.
-Por otro lado propuso que el calor de un cuerpo es una consecuencia macroscópica de los movimientos que se llevan a cabo dentro de él a nivel microscópico. Y, además, contribuyó ampliamente a la mecánica estadística moderna.
-Dejó claro que, a pesar de lo que se pensaba antes, ni el tiempo ni el espacio son absolutos, sino que se ven alterados sustancialmente cuando nos acercamos a la velocidad de la luz.
-Para cerrar con broche de oro relacionó dos conceptos fundamentales: materia y energía, diciéndonos la cantidad de energía que representa cierta porción de materia y viceversa.
Aunque actualmente Albert Einstein es reconocido sobre todo por la teoría de la Relatividad, ésta, en ese tiempo no tuvo gran aceptación, quizá porque hacía inútiles las investigaciones de mucha gente. Su estatus como científico de fama internacional lo obtuvo hasta 1919, cuando la observación de un eclipse confirmó lo predicho por el científico alemán en la teoría de la Relatividad.
En 1921 Einstein recibió el premio Nóbel de Física por su trabajo respecto al efecto fotoeléctrico. Su prestigio creció y creció con el paso del tiempo, hasta convertirse en el icono del científico por excelencia.
Desencantado de la Física Cuántica y lo importante que en ella era la probabilidad (“Dios no juega a los dados”- dijo), creía que tenía que existir algo que fuera capaz de explicar el Universo entero, tanto el mundo macroscópico como el microscópico. Los últimos 25 años de su vida los dedicó a buscar una teoría del todo. No la encontró y ese es un reto que ahora enfrentan las mentes más brillantes del mundo.
La herencia de Einstein vive aún entre nosotros. Nos topamos con ella a diario, en la calle, en nuestras casas; se nos aparece en forma de láser, cámaras digitales, DVDs , dispositivos que trabajan con energía solar, y hasta en juguetes. Es a este hombre, a su contribución y a la disciplina en la que se formó, a los que rendimos homenaje en este 2005.
Ahora bien, la historia del 2005, Año Internacional de la Física, inicia de hecho en diciembre del 2002, durante el Congreso Mundial de Sociedades de Física, realizado en Berlín. Ahí, más de cuarenta sociedades de Física de todo el mundo aprobaron de manera definitiva la propuesta de declarar 2005 como el año internacional de la física. Un año después, durante su trigésima segunda sesión general, la UNESCO resolvió apoyar esta iniciativa.
¿Qué se pretende con este año Internacional de la Física?. Según la UNESCO, los temas en los que se centra este año son los siguientes.
Promoción de un mejor entendimiento público de la Física
La Física y la Educación
La Física como la base de muchas otras disciplinas y la incubadora de nuevos campos científicos y tecnológicos.
Los retos de la Física para el siglo XXI
La Física y el desarrollo (y Física para el desarrollo)
Las Mujeres en la Física
La herencia cultural en Física, desde el legado de los egipcios y los antiguos griegos hasta la física moderna.