La única prueba real de este pudín en particular está en el comer: ¿puedes machacar las matemáticas? La teoría de Einstein es una “teoría” en el sentido científico más literal: es un montón de fórmulas. Ponga predicciones, obtenga respuestas, pruebe contra la realidad. Si no puedes hacerlo, entonces no lo entiendes.
Sospecho que buscas una definición más flexible de “entender”, un tipo de comprensión intuitiva que no involucra ninguna matemática, pero que te daría una especie de forma aproximada y fácil de manejarlo. En el caso de la gravedad newtoniana, sabes que las cosas se caen y sabes que los planetas permanecen en órbita. Sientes que obtienes puntos de comprensión adicionales por saber por qué los dos son realmente lo mismo. Eso todavía no le da la capacidad de resolver los problemas, y aún puede sorprenderse con algunas respuestas, pero puede decir que lo “comprende” en una habitación que no está llena de físicos.
Esto es más difícil de hacer con teorías donde no puedes hacer experimentos directos. No hay nada en la relatividad que corresponda a tener una manzana sobre tu cabeza, o incluso a ver a la luna dar la vuelta a la tierra. Las escalas son demasiado grandes y, por lo tanto, desconocidas.
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En el caso de la relatividad especial, hay algunos problemas clásicos que sirven como una especie de experimento mental. La “paradoja de los gemelos” es un clásico: un gemelo viaja en un cohete al 90% de la velocidad de la luz durante un año, luego llega a casa y se encuentra con su otro gemelo. ¿Qué edad tienen cuando se encuentran? La respuesta newtoniana sería “ambos son dos años mayores”, lo cual está mal. La respuesta de Einstein es “el gemelo que se quedó en casa es mayor que el que se fue”, con puntos adicionales por poder calcular “en unos 8 meses”.
Más allá de eso, necesitarías poder hablar convincentemente sobre el espacio Minkowski y cómo se relaciona con la invariancia de Lorentz. ¿Cuál es la diferencia entre una longitud en el espacio versus una longitud en el espacio-tiempo? ¿Qué hace que el tiempo sea diferente de las otras dimensiones? ¿Cómo hace eso que la velocidad de la luz sea especial?
Eso es todo por la relatividad especial, que creo que casi cualquier persona con mentalidad científica puede decir que entiende si se lo proponen. Todo se puede manejar con las matemáticas de la escuela secundaria, y aunque nunca será “familiar” en el sentido de que nunca se puede enviar a un gemelo en un cohete, sí aparece en cosas tan cotidianas como los sistemas de navegación GPS (entre bastidores).
La relatividad real es la relatividad general, y ahí estoy un poco perplejo. Aparte de la imagen clásica de un agujero negro y la noción de que “la materia deforma el espacio y todo se mueve en la geodésica”, es difícil para alguien estar “familiarizado” con la relatividad general. Esta es la teoría de que, cuando se informó a Eddington de que solo tres personas entendían la teoría, se preguntó quién podría ser el tercero. Hay muchas de esas personas hoy en día, pero no tengo ninguna “pregunta difícil” que yo sepa. Te preguntan si sabes lo que esto significa:
[matemáticas] R _ {\ mu \ nu} – {1 \ over 2} g _ {\ mu \ nu} \, R + g _ {\ mu \ nu} \ Lambda = {8 \ pi G \ over c ^ 4} T_ {\ mu \ nu}
[/matemáticas]
y estás dentro o fuera del club. Esto no es matemática de secundaria; no obtienes el tipo de matemática (geometría diferencial) para saber qué es [matemática] R _ {\ mu \ nu} [/ matemática] hasta bastante tarde en una educación universitaria de física. (Solo decir “Es el tensor de Ricci” no es suficiente). Nunca juegas con circunstancias en las que se aplica la relatividad general (excepto en los casos en que se transfiere a la simple gravedad newtoniana). Los experimentos para verlo realmente son bastante complicados, incluso como experimentos de pensamiento, y nunca serán “familiares” para nadie, excepto para los físicos.
