Creo que la palabra mal es una palabra muy fuerte que no necesariamente describe las limitaciones de una teoría. Por ejemplo, Newton sostuvo que ese tiempo era absoluto; todos los relojes marcados al mismo ritmo en todos los marcos de referencia inerciales. Ahora sabemos que esta intuición no es correcta, pero en el momento de Newton encajaba perfectamente con todas las observaciones que se podían hacer. Newton también derivó una ley de la gravedad consistente con las leyes de Kepler del movimiento planetario. Esta ley explicaba todas las órbitas de los planetas conocidos, aparte de un gran error con Mercury. Durante su tiempo, las teorías de Netwon parecían explicar todo lo que era observable.
Einstein tuvo el beneficio de una mejor medición y otras teorías. Por ejemplo, la teoría del electromagnetismo no se conocía en la época de Newton y predecía algo extraño: la velocidad de la luz parecía ser una constante. Y me refiero a “una” constante, porque podría expresarse en términos de otras dos constantes, no asociadas con el movimiento: la permitividad y la permeabilidad del espacio libre. Esto molestó a los científicos de la época, porque ninguno podía encontrar que la teoría de Maxwell estuviera equivocada, pero la velocidad de la luz no se estaba comportando como una velocidad, sino algo diferente. Así que inventaron un fluido cósmico en el que la luz podía propagarse y lo llamaron éter. Lo que ocurre con las velocidades reales es que el principio de la relatividad (galileana) requería que las velocidades se agregaran como vectores, lo que significa que los diferentes marcos de referencia inerciales verían velocidades diferentes. Todas las velocidades parecen funcionar de esa manera. Si te paras en la parte trasera de un avión y lanzas una bola hacia el frente, esa bola viajará a una velocidad diferente con respecto a la persona que está en el avión, en comparación con una persona parada en el suelo, donde la velocidad de la bola Ser añadido a la velocidad del plano. (nota: no intentes este experimento en un avión a menos que quieras encontrarte con las esposas :-).
Fue Einstein quien finalmente vio que la velocidad de la luz no era en realidad una velocidad, sino algo más fundamental. Esto le permitió formular su teoría especial de la relatividad. Pero ni siquiera estoy seguro de que Einstein realmente comprendiera todas las implicaciones de su teoría en ese momento. No fue hasta el trabajo de Minkowski que el espacio y el tiempo se vieron realmente como dos facetas de un espacio-tiempo unificado y que la velocidad de la luz tuvo que ser constante para preservar la causalidad. La causalidad requiere una velocidad invariante de transferencia de información.
Einstein luego desarrolló la Relatividad General, que combinaba la Relatividad Especial con la gravedad. Lo hizo no considerando la gravedad como una fuerza, sino como una aceleración. Esto lo llevó a describir caminos de movimiento que no tienen ninguna fuerza aparente como geodésicas o caminos de caída libre. Una vez que tuvo la idea de que los caminos en caída libre no experimentan fuerzas, el siguiente paso lógico es que la luz también debe viajar por caminos geodésicos, pero los especiales se denominan geodésicas nulas. Así predijo que la luz se doblaría en un campo gravitatorio, lo cual era contrario a las predicciones de la teoría de la gravedad de Newton.
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La relatividad general de Einstein fue la primera teoría que abarcó todo el estado del universo, y así nació el campo de la cosmología. Cuando Einstein finalmente desarrolló sus ecuaciones de campo, descubrió que podían contener una constante arbitraria, que él llamó la constante cosmológica. Lo incluyó porque creó un universo que ni se expandió ni se contrajo, sino que permaneció igual para siempre. Por supuesto, ahora sabemos que esto está mal, y pronto se demostró que esta solución ni siquiera era estable. Sin embargo, la constante cosmológica permanece en los modelos cosmológicos y en realidad se puede estimar a partir de observaciones astronómicas. La constante cosmológica ahora representa la energía oscura que se requiere para explicar el universo acelerado.
Einstein tampoco estaba contento con la mecánica cuántica. Pensó que algo faltaba en la teoría. Para exponer esta insuficiencia, él y otros dos (Podolsky y Rosen) concibieron una aparente paradoja en la teoría cuántica: el colapso instantáneo del enredo entre dos partículas, que Einstein denominó “acción fantasmal a distancia”. Esto se conoció como la paradoja EPR. Mucho más tarde, a John Bell se le ocurrió una prueba brillante de la predicción de EPR, una que mostraría que la mecánica cuántica estaba incompleta (como sostenía Einstein) o que era una teoría completa. La desigualdad de esta Bell ahora ha sido violada por muchos experimentos (en este año, espectacularmente), lo que indica que la mecánica cuántica es, de hecho, una teoría completa y no le faltan detalles, como afirma Einstein.
Entonces, en este punto, Einstein estaba equivocado, pero proporcionó información valiosa sobre cómo probar la mecánica cuántica. El experimento EPR es una de las pruebas más perspicaz de las propiedades de la mecánica cuántica. Si ese es el producto de estar equivocado, entonces tomaré una docena.
En última instancia, la Relatividad General puede necesitar ser reelaborada para que algún día sea compatible con la teoría cuántica. Pero hasta este punto, tiene un registro estelar de predicción y logros. Predijo los agujeros negros y el big bang. En última instancia, una mejor teoría podría explicar estos fenómenos, pero la nueva teoría necesariamente tendrá que reducirse a la Relatividad General dentro de sus límites de aplicabilidad.
Tanto Newton como Einstein avanzaron la ciencia con logros colosales de intelecto. De aquí en adelante, simplemente desarrollaremos lo que nos dieron y continuaremos mejorando nuestro conocimiento de cómo funciona el universo. Nunca estarán equivocados, simplemente incompletos en el mejor de los casos.