¿Habríamos logrado comprender el universo sin la intuición de Albert Einstein? Inspirado por una fascinante premisa de la ciencia ficción -una civilización alienígena capaz de viajar entre las estrellas pero que ignora por completo la relatividad-, este artículo explora la insustituible aportación de Einstein a la historia de la ciencia. La Teoría de la Relatividad General no surgió de una mera acumulación de datos experimentales, sino de una asombrosa audacia intelectual impulsada por lo que el propio físico consideraba una «responsabilidad moral hacia la verdad». Sin su coraje para desafiar las nociones clásicas y descubrir que el espacio y el tiempo forman un tejido dinámico, nuestra comprensión moderna del cosmos, el origen del Big Bang e incluso tecnologías cotidianas como el GPS serían hoy inviables.

El enigma de Erid: Ciencia ficción que invita a reflexionar

En la novela Project Hail Mary aparece una idea fascinante: una civilización tecnológicamente avanzada capaz de viajar entre las estrellas y, sin embargo, ignorante de las leyes de la relatividad.

La novela narra la historia de Ryland Grace, un científico que despierta solo en una nave espacial sin recordar quién es ni cómo ha llegado allí. Poco a poco recupera la memoria y descubre que ha sido enviado en una misión desesperada para salvar a la Tierra de un microorganismo extraterrestre que amenaza con provocar una extinción global. Su destino es el sistema estelar Tau Ceti^[1].

Allí encuentra una sorpresa extraordinaria: una nave alienígena pilotada por un ser inteligente. A pesar de sus profundas diferencias biológicas y sensoriales, ambos logran comunicarse y descubren que sus respectivos planetas, Erid y la Tierra, están amenazados por el mismo fenómeno. La novela relata las dificultades científicas y humanas que afrontan mientras intentan resolverlo.

El autor, Andy Weir, se documentó cuidadosamente sobre los distintos temas científicos que aparecen en la obra, y el resultado es una novela en la que la ciencia no funciona como simple decorado, sino como auténtico motor de la narración. Weir introduce formas de vida imaginarias que, aun siendo ficticias, siguen reglas bioquímicas plausibles; describe de manera verosímil el desarrollo de un lenguaje común entre especies con sistemas sensoriales completamente distintos; e incorpora efectos relativistas asociados a los viajes a gran velocidad. Todo ello acompañado de innumerables detalles que reflejan con notable fidelidad el estado actual de nuestros conocimientos científicos.

Pero uno de los supuestos más sugerentes de la novela es otro: la civilización alienígena posee la tecnología necesaria para viajar entre estrellas y, sin embargo, desconoce las leyes de la relatividad. Albert Einstein nunca pasó por Erid, el planeta de origen del extraterrestre, y aquella civilización jamás desarrolló la teoría que describe la gravedad como curvatura del espacio-tiempo. La idea conduce inmediatamente a una pregunta fascinante: ¿habríamos sido capaces de comprender la gravedad a escala cósmica sin la intuición de Einstein? ¿En qué estado se encontraría hoy la ciencia si Einstein nunca hubiera existido?

Cómo Einstein llegó a la Relatividad General

Albert Einstein fue un científico irrepetible. En 1905, mientras trabajaba examinando solicitudes en la Oficina de Patentes de Berna, publicó cinco artículos que transformaron la física y convirtieron aquel año en su célebre Annus mirabilis. En ellos, abordó problemas fundamentales de la mecánica clásica, el electromagnetismo y la termodinámica con una audacia sin precedentes.

Su tesis doctoral, Determinación de las dimensiones moleculares, mereció este comentario de su biógrafo Walter Isaacson: “Su tesis se convertiría en uno de sus trabajos más citados y de mayor utilidad práctica, con aplicaciones en ámbitos tan diversos como la mezcla de cemento, la producción de leche o la fabricación de aerosoles”^[2].

En junio de 1905 publicó Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de la luz, trabajo en el que explicó el efecto fotoeléctrico mediante la hipótesis de los cuantos de luz. Décadas después, esta investigación le valdría el Premio Nobel de Física de 1921.

Poco después apareció su estudio sobre el movimiento browniano, Sobre el movimiento de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario, exigido por la teoría cinético-molecular del calor, que proporcionó una de las primeras pruebas sólidas de la existencia de los átomos, todavía discutida en aquella época.

El 26 de septiembre publicó Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento, donde formuló la teoría de la Relatividad Especial. En ella derribó las nociones clásicas de espacio y tiempo absolutos y estableció la constancia de la velocidad de la luz.

Ese mismo año completó el círculo con un breve artículo ¿Depende la inercia de un cuerpo de su contenido de energía?, en el que derivó la ecuación más famosa de la historia: E=mc²

En apenas unos meses, Einstein había sentado las bases de la mecánica cuántica, reforzado la realidad física de los átomos y revolucionado nuestra comprensión del espacio, el tiempo, la masa y la energía.

Pero su mente no descansaba porque para él, la física era más bien una responsabilidad moral hacia la verdad. La relatividad especial establecía que nada puede viajar más rápido que la luz, pero la ley de gravitación de Isaac Newton implicaba una acción gravitatoria instantánea a distancia. Einstein percibió inmediatamente la contradicción: necesitaba una nueva teoría de la gravedad compatible con el límite cósmico de la velocidad de la luz.

En 1907 tuvo lo que él mismo describió como “el pensamiento más feliz de mi vida”. Imaginó a una persona cayendo libremente desde un tejado: durante la caída no sentiría su propio peso. A partir de esta intuición formuló el principio de equivalencia, según el cual los efectos de la gravedad y los de la aceleración son localmente indistinguibles.

A través de experimentos mentales analizó sistemas acelerados y giratorios, llegando a una conclusión revolucionaria: esos sistemas sólo podían describirse correctamente mediante una geometría no euclidiana, es decir, un espacio curvo. Si la aceleración requería geometría curva, la gravedad también debía ser una manifestación de la geometría del espacio-tiempo. La gravedad dejaba así de ser una fuerza invisible para convertirse en una propiedad de la estructura del universo.

Para expresar matemáticamente esta idea tuvo que adentrarse en territorios que apenas conocía: la geometría de Bernhard Riemann y el cálculo tensorial. Contó para ello con la ayuda decisiva de su amigo el matemático Marcel Grossmann.

Los años siguientes fueron una lucha intelectual agotadora. Einstein avanzaba entre intuiciones brillantes, errores matemáticos y continuas dudas. Se trasladó a Berlín y trabajó casi obsesivamente hasta que, en noviembre de 1915, presentó finalmente las ecuaciones de la Relatividad General.

Recordando aquel proceso escribió: “Los años de búsqueda en la oscuridad de una verdad que uno siente pero no puede expresar, el intenso deseo y las alternancias entre la confianza y la duda hasta que uno logra alcanzar la claridad y la comprensión, son conocidos sólo por aquellos que los han experimentado personalmente”^[3]. El resultado fueron unas ecuaciones de enorme complejidad matemática que describen cómo la materia y la energía deforman el espacio-tiempo. Décadas después, John Wheeler las resumió con una elegancia insuperable: “La materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse; el espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse”^[4].

¿Habría surgido la Relatividad General sin Einstein?

La pregunta de cómo habría evolucionado la ciencia si Einstein no hubiese existido se ha planteado muchas veces, y las respuestas varían considerablemente. Conviene recordar, ante todo, que a comienzos del siglo XX no existía una presión experimental urgente para reemplazar la teoría gravitatoria de Newton. El único problema importante era la anomalía en el perihelio de Mercurio, que avanzaba unos 43 segundos de arco por siglo más de lo que predecían las ecuaciones newtonianas. Además, Henri Poincaré había expresado dudas sobre la posibilidad de que la gravedad actuara instantáneamente a distancia. Sin embargo, estas cuestiones no ocupaban el centro de la investigación física de la época.

De hecho, incluso después de formulada la Relatividad General, la teoría fue recibida con cierta indiferencia y escepticismo. La Real Academia de Ciencias Sueca nunca concedió a Einstein el Nobel por la relatividad. Cuando finalmente recibió el premio en 1922, fue «por sus servicios a la física teórica y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico». Incluso, en el otorgamiento, se desaconsejó que centrara su discurso en la relatividad.^[5]

Como señaló el historiador de la ciencia Marco Mamone Capria: “Hasta principios de la década de 1950, la relatividad general era un tema poco frecuentado entre los físicos; una teoría que merecía ser elogiada, pero que podía ignorarse sin problema.”^[6]

La razón principal por la que muchos historiadores consideran improbable que la Relatividad General hubiese aparecido pronto sin Einstein reside en la radicalidad conceptual de sus hipótesis. La teoría no surgió de una acumulación gradual de datos experimentales, sino de una combinación extraordinaria de intuición física, imaginación geométrica y audacia intelectual. La idea central, que un observador en caída libre no siente la gravedad, nació de un simple experimento mental. Y requirió una serie de saltos conceptuales audaces: Postular el principio de equivalencia como fundamento; generalizar el principio de relatividad a todos los sistemas de referencia, acelerados o no; reimaginar la gravedad no como una fuerza que actúa en el espacio, sino como la curvatura del propio espacio-tiempo. A lo que hay que añadir que la concepción de un espacio tiempo curvo obligó a buscar unas matemáticas, la geometría riemanniana, prácticamente desconocidas para los físicos de su tiempo. Y pasar de las ecuaciones relativamente simples del espacio plano a un sistema tensorial extraordinariamente complejo capaz de describir la curvatura del espacio-tiempo en todas las direcciones.

Décadas después, esta singularidad intelectual sigue siendo reconocida. John Wheeler, en la memoria biográfica que escribió para la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. en 1979, dejó este mensaje: Si otros pudieron darnos la relatividad especial, ¿quién más sino Einstein podría habernos dado la relatividad general?”^[7]

Investigadores más recientes, como Darren Dougan, de la University of New South Wales, y el astrofísico John K. Webb, de la University of Cambridge, han expresado una idea semejante: “La relatividad general supuso un avance tan gigantesco que cabe argumentar que, de no haber sido por la formulación de Einstein, podría haber permanecido sin descubrir durante mucho tiempo”.^[8]

Un mundo sin Relatividad General

Como afirma el físico Hanoch Gutfreund, “la teoría general de la relatividad es la base de todo lo que sabemos sobre el universo”^[9]. Sin ella, nuestra comprensión del cosmos sería una estructura fragmentada y plagada de anomalías inexplicables. La cosmología moderna, tal como la conocemos, simplemente no existiría: la expansión del universo y la teoría del Big Bang surgen de las ecuaciones de Friedmann-Lemaître, que son derivaciones directas de la relatividad general. En un mundo sin Einstein seguiríamos imaginando probablemente un universo estático o gobernado por una física newtoniana modificada.

En el ámbito tecnológico, la ausencia de esta teoría impondría limitaciones críticas. El sistema GPS, esencial para la navegación y las telecomunicaciones globales, sería prácticamente inviable. Debido a que los satélites orbitan en un campo gravitatorio más débil, sus relojes avanzan a un ritmo distinto al de la Tierra; sin las correcciones de la relatividad, los errores de posicionamiento se acumularían a razón de kilómetros por día.

Es probable que la humanidad hubiera alcanzado la Luna utilizando aproximaciones de Newton, pero muchas áreas clave de la exploración espacial moderna serían hoy incomprensibles. Las trayectorias de las sondas interplanetarias acumularían errores sistemáticos y las maniobras de asistencia gravitatoria, fundamentales para explorar el sistema solar exterior, serían mucho menos fiables.

Más allá de la tecnología, la mayor pérdida sería intelectual: viviríamos en un universo de fuerzas que actúan misteriosamente a distancia, ignorando que el espacio y el tiempo forman una malla dinámica y flexible. El universo sería estático, un escenario eterno e indiferente, ciegos ante los agujeros negros y las ondas gravitacionales.

La figura de Einstein nos resulta tan fascinante porque en ella reside una tensión profundamente humana: el deseo ardiente de comprender frente a la angustia de un cosmos que parecía no tener sentido. Su mayor regalo a la humanidad no fueron solo sus ecuaciones, sino el coraje de enfrentarse a sus propias dudas para descifrar el tejido de lo invisible. Como los navegantes de Weir, habríamos podido cruzar el vacío con las herramientas de la física clásica, pero habríamos permanecido ajenos a la verdadera naturaleza de nuestra travesía. La obra de Einstein fue la constancia de una mente que no aceptó el silencio como respuesta, obligando al espacio y al tiempo a revelar, por fin, su secreto más profundo.

Manuel Ribes . Instituto Ciencias de la Vida . Observatorio de Bioética . Universidad Católica de Valencia

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[1]  Tau Ceti es una estrella en la constelación Cetus similar al sol en masa y tipo espectral. A poco menos de doce años luz de distancia del sistema solar, es una estrella relativamente cercana. La elección de Tau Ceti como escenario recurrente en la ciencia ficción (desde Isaac Asimov a Dan Simmons) no es casualidad. Se debe a una combinación única de cercanía, similitud con nuestro Sol y el hecho de que en 1960 Frank Drake la eligiese para buscar señales de radio alienígenas por primera vez en la historia.

[2]  El “año milagroso” de Einstein en el que escribió 5 estudios científicos que revolucionaron la física  BBC News Mundo  16 marzo 2025

[3]  James Overduin Einstein’s Spacetime Gravity Probe B Stanford.edu   November 2007 https://einstein.stanford.edu/SPACETIME/spacetime2.html

[4]  John Archibald Wheeler  Albert Einstein Biographical Memoir National Academy of Sciences. 1980

[5]   Peter Symonds One hundred years since Albert Einstein’s annus mirabilis World Socialist Web Site 13 July 2005

“Además, se impuso una condición adicional: que el galardonado se abstuviera de mencionar su teoría de la relatividad en su discurso de aceptación del Nobel. De no ser por el rey de Suecia, que se encontraba entre el público y deseaba conocer la teoría, Einstein se habría visto obligado a guardar silencio sobre su logro más conocido y significativo”.

[6]  Marco Mamone Capria  Physics Before and After Einstein IOS Press  2005 ISBN 1-58603-462-6

[7] John Archibald Wheeler  Albert Einstein Biographical Memoir National Academy of Sciences. 1980

[8]  Darren Dougan and John K. Webb Without Einstein it would have taken decades longer to understand gravity  Newsroom  UNSW  Sidney   23 Nov 2015

[9]  Alex Winston Hebrew University’s centennial: Einstein’s legacy and the guardian of a scientific icon  The Canadian Friends of Hebrew University  April 2, 2025