Usos cotidianos de la teoría de la relatividad. (José Antonio Marina)

En 1905, un jovencísimo Albert Einstein, publicó una serie de artículos donde exponía sus revolucionarios hallazgos. Para conmemorarlo, la comunidad física internacional ha señalado el 2005 como Año Mundial de la Física. Espero que sepamos aprovechar la ocasión para hablar mucho de esa gran creación poética. Leo un curioso artículo de Philip Yam, que mis colegas podrían utilizar en el aula. Un físico va a buscar la huella de Einstein en unos grandes almacenes. El legado de Einstein está presente en muchos aparatos de uso cotidiano. Las puertas se abren mediante una célula fotoeléctrica, usando el efecto fotoeléctrico que Einstein explicó, como casi todos los dispositivos electrónicos que controlan o responden a la iluminación, desde las fotocopiadoras a las máquinas fotográficas o a las células solares.

En el departamento de sonido, el físico encuentra los reproductores de DVD y los lectores portátiles de CD, que utilizan un haz rojo de luz coherente, un láser, vamos, que debe su existencia a una teoría elaborada por Einstein en 1917. En sus memorias How the Laser Happened, Charles Townes, inventor del láser, se extrañaba de que la invención se hubiera retrasado tanto. Einstein se había adelantado demasiado.

Por último, el físico pide en la sección de deportes un receptor GPS, para instalarlo en su barco. El Sistema de localización por satélite (GPS) calcula la posición a partir de las señales de cronometraje que emite un sistema de satélites dotados de relojes atómicos. Pero para conseguir una precisión inferior a 30 metros hay que tener en cuenta los efectos relativistas. La velocidad y la diferencia de gravedad hace que los relojes de los satélites se adelanten 38 microsegundos al día, respecto a los instalados en tierra, lo que produce un error de hasta 11 kilómetros. Los primeros GPS no tuvieron en cuenta la relatividad y fallaban estrepitosamente. Lo que no encontrará el físico en los grandes almacenes será el frigorífico doméstico que patentaron Einstein y Szilard. No consiguieron comercializarlo. Nadie es perfecto.

Las tecnologías del futuro también se beneficiarán de la obra de Einstein. David Awschalon (Universidad de California en Santa Bárbara) acaba de demostrar que la relatividad puede aprovechar para mejorar las prestaciones de los ordenadores si se consigue integrar millones de puertas relativistas en un chip de silicio. Intel y Hewlett-Packard están en ello. Estos chips cambiarán la lógica informática. De los bits (dígitos binarios) pasaremos a los fits (dígitos de fase), que pueden representar no sólo un 1 ó un 0, sino también un 2 ó un 3. En 1925, Einstein leyó el artículo de un desconocido, Satyendra Nath Bose, que le sugirió la idea de un estado exótico de la materia, los condensados de Bose-Einsteins, enjambres coherentes de átomos ultrafríos, una especie de láseres materializados, por decirlo así. En 1995, Eric Cornell consiguió pasar de la teoría a la realidad, logrando que 2.000 átomos de rubidio se fundieran, tal y como Einstein había previsto. En la actualidad, Cornell ultima su aplicación en un interferómetro atómico, que podría resultar de gran ayuda para la navegación. El legado de Einstein sigue vivo y fértil.


MARINA, José Antonio
Extracto. Original en http://www.elcultural.es/HTML/20041111/Ciencia/CIENCIA10673.asp