Un paradigma científico: Isaac Newton vs Albert Einstein

Newton publicó en 1687 su tratado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica en el que aparecieron los tres principios que pusieron las bases para describir matemáticamente el movimiento de los planetas y una gran parte de los problemas vinculados con la mecánica clásica. Los tres principios son: el principio de inercia, la ecuación F=ma y el principio de acción y reacción. Con estos tres principios, Newton puso las bases de un paradigma científico y dio inicio a una época de ciencia normal, según la definición de Kuhn, que duró más de dos siglos.

Dos implicaciones de la teoría de Newton son la idea de un tiempo universal, igual para todas las personas en cualquier lugar del universo, y la idea de que la velocidad de un cuerpo puede crecer indefinidamente.

A partir de la segunda mitad del siglo XIX, llegaron las anomalías y la crisis del sistema newtoniano. Las ecuaciones de Maxwell, publicadas en 1865, describen el comportamiento del campo eléctrico y magnético e implican la existencia de una velocidad constante, la velocidad de propagación del campo electromagnético.

El físico neerlandés Lorentz escribió unas ecuaciones bajo las cuales las ecuaciones de Maxwell resultaban ser invariantes, estas ecuaciones cogieron el nombre de transformaciones de Lorentz. Los físicos dedicaron años de esfuerzo en intentar encajar el concepto de una velocidad invariante en el marco de las leyes de Newton, introduciendo una nueva entidad física: el éter, y asumiendo que la velocidad constante se refería a ese sistema de referencia privilegiado. Sin embargo, la solución trajo más problemas que respuestas.

Fue Einstein quien puso definitivamente en crisis el modelo clásico, proponiendo que se consideraran las transformaciones de Lorentz como ecuaciones que describían genuinas trasformaciones de coordenadas en un espacio-tiempo cuadri-dimensional (tres dimensiones espaciales y una temporal). La aceptación de las transformaciones de Lorentz y el abandono de la hipótesis del éter implicaron un potente cambio de paradigma ya que caía completamente la idea de un tiempo universal e implicaba la existencia de una velocidad máxima absoluta. A partir de ahí, el tiempo dependería del estado de movimiento de un cuerpo con respecto al sistema de referencia y ningún objeto habría podido moverse a una velocidad más rápida que la de la luz.

Que la física y los físicos tardaron en aceptar un cambio tan potente de paradigma se puede comprobar por el hecho de que a Einstein nunca se le asignó el premio Nobel por su teoría de la relatividad, aunque sí por su interpretación del efecto fotoeléctrico. Finalmente, me gustaría acabar adaptando una reflexión de Robert Delort presente en su libro La vita quotidiana nel Medioevo (La vida cotidiana en la Edad Media) a los paradigmas newtoniano y einsteniano. Delort concluye su libro incidiendo en el hecho de que la edad media basó su concepción del mundo y de la naturaleza sobre la filosofía de Aristóteles, vieja entonces de unos ocho siglos, y que, a parte algunos hombres dedicados al progreso, el vulgo creió o supo la misma cosa durante 1000 años. La teoría de la relatividad general se publicó en 1915, 110 años después el vulgo sigue asumiendo el concepto de tiempo y espacio que nos enseño Newton. Necesitaremos igualmente otros 900 años para adaptarnos al cambio de paradigma de Einstein?