2005, 100 años de la Teoría Especial de la Relatividad
Einstein y México
Mexicanos contemporáneos de Einstein estudiaron su teoría.
Bajo la influencia de G.D. Birkhoff se propuso una teoría alternativa.
Carlos Graef el más grande gravitacionista mexicano.
Hoy, varios relativistas, astrofísicos y cosmólogos mexicanos trabajan
en la investigación y/o la enseñanza.
En México se estudia a Einstein
El profesor Albert Einstein
viajó a América del Sur pero nunca visitó México.
Sin embargo, en México se ha estudiado su teoría durante
décadas. Ha habido, y hay, varios gravitacionistas. En su época,
mexicanos ilustres lo trataron y discutieron su teoría personalmente con
el profesor Einstein. En el presente, se trabaja en varios aspectos de la
física teórica, la teoría de la relatividad general, la
astrofísica y la cosmología, tanto en la enseñanza como en
la investigación.
En diversas instituciones se estudian
interesantes temas, tales como, Universidad Nacional Autónoma de
México (UNAM), Universidad Autónoma Metropolitana (UAM),
Universidad Autónoma de Puebla (UAP), Universidad de Sonora (Unison),
Universidad e Guanajuato (UG), el Centro de Investigación y Estudios
Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), el
Instituto de Astrofísica, Optica y Electrónica (INAOE) de
Tonanzintla, y el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ) de
Salazar, entre otros centros de investigación y
enseñanza.
A la fecha, varios relativistas, astrofísicos
teóricos y cosmólogos trabajan intensamente, lo mismo que una
pléyade de matemáticos mexicanos. Pero, los doctores Manuel
Sandoval Vallarta, Carlos Graef y Alberto Barajas fueron pioneros de altos
vuelos. Tal vez, el más destacado gravitacionista mexicano ha sido el
doctor Carlos Graef Fernández. También tiene un lugar el doctor
Jerzy Plebanski, originario de Polonia.
Marietta Blau
En 1938, en plena persecución nazi hacia los judíos, Einstein
solicitó al gobierno mexicano, presidido por Lázaro
Cárdenas, que se le otorgara asilo y trabajo a la física austriaca
Marietta Blau.
“Le ruego averiguar por conducto de su amigo Peter
si en México puede encontrarse algún empleo para una doctora en
física, de talento extraordinario, que tiene que salir de Viena por ser
judía. Está especializada en radiactividad experimental, y las
tesis que aparecen en este campo son dirigidas por ella (...) le ruego consultar
a su amigo si tal vez México ofrezca una oportunidad para la
señorita Blau”, escribió Albert Einstein a un profesor
llamado “Cuchy” (cuya identidad se desconoce) para contactar al
mencionado doctor “Peter”, del cual sólo se sabe que era
profesor de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica (ESIME), del Instituto Politécnico Nacional. (Barba
& Macedo 2005).
La doctora Blau llegó a México y fue
adscrita a la Sección de posgraduados de la Escuela de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica (ESIME) del Instituto Politécnico
Nacional (IPN). Se le otorgó un nombramiento como profesora de tiempo
completo. Pero, Blau sentía que no había las condiciones adecuadas
para hacer ciencia.
En 1941, Einstein volvió a escribir al
gobierno mexicano reafirmando lo expresado por Blau. “Aunque trabaja en
México como profesora desde hace tres años, no ha conseguido
aún las condiciones necesarias para realizar sus investigaciones”.
Entonces, el maestro solicitó “algunas condiciones más
favorables para la realización de su trabajo, que podía ser de
invaluable servicio al país”.
Parece que el maestro no fue
escuchado. El caso es que, en 1944, Marieta Blau se fue de México, estuvo
en Nueva York y, en 1960, regresó a Viena. Murió en 1970.
Carlos Graef
Extraordinario y brillante
El doctor Carlos Graef Fernández nació
el 25 de febrero de 1911, en Guanaceví, Durango. Se fue en la Ciudad de
México, en febrero de 1988.
En una semblanza del doctor Graef,
realizada por su amigo el doctor Alberto Barajas Celis (1989), éste
recordó varios momentos de su vida y obra, como los ocurridos en el
primer congreso científico realizado en México, que tuvo lugar en
Tonanzintla, Puebla.
"¿No cree usted que Carlos fue una estrella
del simposio?", me preguntó el gran matemático George David
Birkhoff al terminar el congreso que se realizó para inaugurar el
Observatorio Astrofísico de Tonantzintla. "Sin la menor duda",
asentí. Recuerdo que las personas que se habían comprometido con
el director Luis Enrique Erro a traducir los trabajos científicos
extranjeros por alguna razón no llegaron a tiempo. Erro le pidió a
Graef que lo ayudara en la emergencia encargándose de la
traducción. Habló en Inglés el primer conferenciante y
Graef lo escuchó atentamente sin interrumpirlo. Al terminar la
exposición hizo una síntesis muy precisa del trabajo,
subrayó las conclusiones más interesantes, intercaló
comentarios ingeniosos y amplió explicaciones sobre gráficas y
diagramas”.
“Al cabo de algunas horas de esta manera
inesperada de traducir, el doctor Harlow Shapley, no pudo contenerse e
interrumpió la sesión para decir: "Estamos asombrados de la
transformación que sufre un trabajo cuando Graef lo vierte al
español. Se vuelve más brillante y más comprensible; como
si el traductor conociera el artículo mejor que el autor".
Destacado científico mexicano
El doctor Barajas refirió como fue que se
unieron al trabajo del doctor G. D. Brikhoff.
“Birkhoff,
impresionado por el talento de Graef, aceptó con gusto la
invitación que le hizo el Instituto de Matemáticas para venir a
trabajar en 1943. Guiados por él, Roberto Vázquez y Francisco
Zubieta construyeron el primer continuo lineal y homogéneo que se conoce,
además del de los reales; con Javier Barros Sierra intentó un
nuevo camino en geometría diferencial, partiendo de propiedades globales;
con Graef y conmigo trabajó en la teoría de la gravitación
que había presentado en México en 1942. Nuevamente lo
sorprendió Graef al resolver el difícil problema de los dos
cuerpos en dicha teoría. Seguramente pensando en esta hazaña
Birkhoff se refería a mi ilustre amigo como el " poderoso
matemático Carlos Graef". También la explicación que dio
Graef de la curvatura de los rayos luminosos y del corrimiento hacia el rojo de
las rayas espectrales le pareció a Birkhoff preferible a la que él
presentó originalmente. Entusiasmado Birkhoff con el éxito de su
visita a México, invitó a Graef como profesor de relatividad y
gravitación a la Universidad de Harvard. El curso fue un gran
éxito” (Barajas 1989).
El significado de la obra de don
Carlos lo expresó el doctor Barajas como sigue. “Graef significa
una nueva época, una filosofía de la vida, una forma de la
alegría, una nueva actitud mental ante la ciencia. Creo que la idea de
las generaciones, oleadas de la humanidad cada quince años, nos ayuda a
situarlo. Sotero Prieto es indudablemente el maestro al que se debe el
desarrollo moderno de las matemáticas y la física. Sotero
pertenece a la generación de Antonio Caso, José Vasconcelos,
Alfonso Reyes, Diego Rivera. Quince años más jóvenes
aparecen en literatura y filosofía, los integrantes del grupo
contemporáneos, con José Gorostiza, Salvador Novo, Jaime Torres
Bodet, Samuel Ramos, Jorge Cuesta... y en matemáticas Alfonso
Nápoles Gándara, Manuel Sandoval Vallarta, Mariano
Hernández, Antonio Suárez. Quince años después surge
Carlos Graef. Son sus contemporáneos Nabor Carrillo, Alberto Barajas,
Ernesto Rivera, Bruno Mascanzoni, Miguel Urquijo, y literatos y
sociólogos como Octavio Paz, Fernando Benítez, Arturo
Arnáiz, José Iturriaga, Leopoldo Zea, Jorge
Carrión”.
Los doctores Graef y Barajas se habían
iniciado, en 1931, en el estudio de la ingeniería petrolera pero
prefirieron seguir las matemáticas. Ambos fueron discípulos de
Sotero Prieto, uno de los grandes matemáticos mexicanos de todos los
tiempos junto con Alfonso Nápoles.
En 1940, el doctor Graef se
doctoró en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) con un
trabajo intitulado “Orbitas periódicas en la rotación
cósmica primaria” (Bol. Soc. Mat. Mex. V. I (3) 1), tema propuesto
por el doctor Manuel Sandoval Vallarta, según el cual una emisión
abundante de partículas cargadas provenientes del Sol puede causar
perturbaciones magnéticas. En este trabajo, el doctor Graef
abordó, por primera vez, un problema de ecuaciones diferenciales en tres
dimensiones. “Un resultado principal, que todas las trayectorias
periódicas cortan al ecuador magnético, quedó comprobado
años mas tarde cuando se descubrieron las bandas de Van Allen, los
cinturones mortales de rayos cósmicos que rodean a la Tierra, tan
importantes para los astronautas”, según explicó el doctor
Barajas.
El más grande gravitacionista
El doctor Graef ocupó diversos cargos
académicos e institucionales. Fue gobernador del Organismo Internacional
de Energía Atómica (OIEA) en representación de
México. En 1955, participó en la formulación de la Ley que
creo a la Comisión Nacional de Energía Nuclear (CNEN). Cuando se
redactó el Tratado de Tlatelolco para la proscripción de armas
nucleares en América Latina, el embajador Alfonso García Robles,
futuro Premio Nobel de la Paz, se apoyó en el conocimiento y consejos del
doctor Graef. Fue director del Instituto de Física, de la Facultad de
Ciencias de la UNAM, asesor científico de la CNEN, del Instituto Nacional
de Energía Nuclear (INEN) y del Instituto Nacional de Investigaciones
Nucleares (ININ), así como gerente del Ciclo de Combustibles Nucleares de
Uranio Mexicano (Uramex). Creador del Instituto de Matemáticas de la
UNAM; de la Sociedad Mexicana de Física, de la Sociedad Mexicana de
Matemáticas, del Observatorio Astronómico de Tonanzintla, del
laboratorio del acelerador de partículas Van de Graaff y del laboratorio
de ultracentrífugas de la CNEN, luego INEN e ININ.
Pero los
trabajos más importantes del doctor Graef fueron en la
gravitación. En 1970 fue reconocido con el Premio Nacional de Ciencias de
México. Los doctores Graef, Barajas y Sandoval Vallarta trabajaron en la
Teoría de Gravitación de Birkhoff bajo su propia dirección.
Con esta influencia el doctor Graef estudió el problema de los dos
cuerpos, dentro de la Teoría de Gravitación de Birkhoff. Esta fue
una teoría alternativa a la de Einstein y se planteaba establecer leyes
sobre el espacio-tiempo y la gravitación.
Entre otros trabajos
del doctor Graef en esa época están los indicados en las presentes
referencias. Pero, además, fue un extraordinario maestro, sus clase se
recuerdan con emoción y admiración. Los apuntes de sus lecciones
son de colección por precisos, ordenados, profundos y sencillos a la vez.
Su manera de explicar, matemáticamente, la Teoría de Relatividad
General era, simplemente, única.
Como amigo, el doctor Graef fue
una extraordinaria persona y, como tal, de alta estima por su interés en
México y sus problemas, principalmente en el sector de la energía.
Durante mucho tiempo, estuvo relacionado con la energía nuclear y fue un
decidido defensor de la soberanía nacional en la materia.
En 1949,
participó en el decreto que consideraba reservas nacionales a los
minerales de uranio. Fue uno de los creadores de los organismos nucleares de
México, desde la Comisión Nacional de la Investigación
Científica (CNIC), adscrita a la UNAM, y sus posteriores transformaciones
como CNEN, INEN e ININ. En 1968, puso la primera piedra del Centro Nuclear de
Salazar.
Defensor de la soberanía energética de México
En 1977-78, los doctores
Carlos Graef y Alberto Barajas, junto con otros investigadores, apoyaron la
lucha de los trabajadores nucleares del SUTINEN (Secciones Nucleares del
SUTERM). Directa y personalmente, el doctor Graef intervino ante el gobierno de
la República para manifestar el absoluto rechazo a la división del
INEN y a la privatización del uranio mexicano del cual se
pretendía una desmedida exportación que sería legitimada
por la ley.
Los doctores Graef y Barajas fueron nuestros amigos, en la
época de los nucleares de la Tendencia Democrática que, en 1974,
logramos la última propuesta positiva a la Constitución
política del país. En 1974, propusimos que, al igual que en
materia de petróleo y de energía eléctrica, corresponde a
la Nación el dominio sobre la utilización de los combustibles
nucleares para la generación de energía nuclear. Esto se
agregó como párrafo 7º. al artículo 27 Constitucional,
adicionando que, en México, la energía nuclear solo podrá
tener aplicaciones pacíficas (Bahen 1979a).
Los materiales
radiativos, se elevaron a una categoría similar a los hidrocarburos en el
párrafo cuarto del mismo artículo 27. Tanto, la energía
nuclear como las actividades con los minerales radiativos, se consideraron
estratégicas, a cargo exclusivo del Estado, según
quedó registrado en el párrafo cuarto del artículo 28
constitucional.
En 1977, como resultado de la lucha de los trabajadores
nucleares y la sensibilidad de algunos legisladores se
“congeló” la iniciativa privatizadora nuclear y, en 1978,
luego de un intenso debate nacional, se aprobó la primera Ley
Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en Materia Nuclear (Ley
nuclear), misma que recogió la mayoría de las propuesta que
hicimos los trabajadores, y los investigadores encabezados por el doctor
Graef.
La propuesta de los investigadores Carlos Graef, Alberto Barajas,
Armando López, Mario Vázquez, Arnulfo Morales, Ariel Tejera y
otros fue una sola, en la misma frecuencia de los nucleares de la Tendencia
Democrática movilizados: defender la soberanía energética
de México. Como resultado, junto con otros sectores sociales mexicanos,
impedimos la privatización del uranio. En la Ley nuclear que fue
aprobada, la privatización fue, sencillamente, eliminada de manera total
y explícita del texto legislativo (Bahen 1979b).
Alberto Barajas
El
doctor Barajas contaba la anécdota que ocurrió en la escalinata
del Palacio de Minería de la Universidad Nacional, recordada por Bracho
& Montejano (1994).
“- Entonces qué Carlos:
¿nos dedicamos a las matemáticas?
“- Pues
órale, Alberto: nos dedicamos a las
matemáticas”.
Eso platicaba el doctor Barajas, con su
simpatía inherente, cuando explicaba los inicios de él y su amigo
en el campo de la ciencia, en aquel 1931, cuando no existían las carreras
ni de física ni de matemáticas y la ciencia mexicana estaba por
hacerse. “Quién iba a pensar –decía él mismo-
en aquel momento que apenas quince años después estaría yo
discutiendo sobre mi investigación con el mismísimo Einstein en su
cubículo de Princeton''.
El doctor Alberto Barajas fue un
entusiasta impulsor de la construcción de la Ciudad Universitaria en los
50s. También, fue director de la Facultad de Ciencias, coordinador de la
Investigación Científica de la UNAM y presidente del Consejo
Consultivo de la CNEN, entre otros cargos. Algunos de los trabajos de la
época del doctor Barajas se indican en las presentes
referencias.
“La tradición de la transmisión oral de
las matemáticas tiene en el Maestro Barajas a su máximo exponente
en México. Sus clases han influenciado a todas las generaciones de
matemáticos mexicanos. Son un modelo de perfección y
precisión. El gusto por el quehacer matemático, el placer en el
razonamiento justo, la belleza de las ideas, la voluptuosidad de las palabras y
la quimera de la sabiduría, se aparecen para jugar y revolotear en cada
una de sus exposiciones. Barajas es la pieza clave en el aprecio que se le da en
México al arte de hacer --o recrear-- matemáticas en el
pizarrón. Aprecio que llega al grado de que los matemáticos
mexicanos son reconocidos internacionalmente por la excelencia de sus
exposiciones” (Bracho & Montejano 1994).
Manuel Sandoval Vallarta
El doctor Manuel Sandoval Vallarta fue un destacado
científico mexicano del siglo XX, relacionado con la ciencia
contemporánea, incluyendo desde luego la Teoría de la Relatividad
de Einstein, de quien fue contemporáneo, y la energía nuclear de
la que fue pionero en México.
“Nació en
México, D.F., el 11 de febrero de 1899; murió en la misma ciudad
el 18 de abril de 1977. Durante su estancia en la Escuela Nacional Preparatoria
(1912-1916), la influencia del ingeniero Sotero Prieto lo hizo interesarse en
las ciencias exactas. Estudió después en el Instituto
Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde obtuvo los grados de bachiller
(1921) y doctor en ciencias, especializado en física teórica
(1924). Becado por la Fundación Guggenheim (1927-1928) llevó
cursos adicionales de física en Berlín y Leipzig, bajo la
guía de Einstein, Planck, Schrödinger, Heisenberg y Debye.
(Fuente: www.elcolegionacional.org.mx)
“De 1923 a 1946
ocupó los cargos de profesor asociado, adjunto y titular en el MIT y de
profesor visitante en la Universidad de Lovaina, Bélgica; fueron alumnos
suyos, entre otros, los físicos J. Stratton y R.P. Feynman (Premio
Nobel). Ingresó en El Colegio Nacional el 8 de abril de 1943 como miembro
fundador. A partir de 1943 distribuyó su tiempo entre el MIT y la
Facultad de Ciencias y el Instituto de Física de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM). Se radicó definitivamente en la
capital de la República en 1946. Impulsó el desarrollo de la
investigación científica nacional, aunque ya desde el MIT
había dirigido el trabajo doctoral de varios jóvenes mexicanos,
entre ellos Alfredo Baños y Carlos Graef Fernández. Sandoval
Vallarta publicó alrededor de 60 trabajos, principalmente sobre
métodos matemáticos, mecánica cuántica, relatividad
general y, a partir de 1932, rayos cósmicos.
“Premio
Nacional de Ciencias Exactas (1961). Propuso la teoría de la
radiación cósmica, junto con el físico y abate belga George
Lemaître conocida como teoría Lemaître-Vallarta.
“Sandoval Vallarta fue presidente y vocal de la Comisión
Impulsora y Coordinadora de la Investigación Científica
(1943-1951) y del Instituto Nacional de la Investigación
Científica (1951-1963), director del Instituto Politécnico
Nacional (1944-1947), miembro de la Junta de Gobierno de la UNAM (1946),
subsecretario de Educación Pública (1953-1958), vocal de la
Comisión Nacional de Energía Nuclear (1956-1972) y subdirector
científico del Instituto Nacional de Energía Nuclear (1972-1977).
Falleció en México, D.F., el 18 de abril de 1977”.
Jerzy Plebañski
Nació en Varsovia, Polonia, el 7 de mayo
de 1928 y llegó a México en 1973. El doctor Plebañski
estuvo adscrito al Centro de Investigación y Estudios Avanzados
(Cinvestav) del IPN y se le reconoce por haber representado a “una de las
tres escuelas que dieron solución exacta a las ecuaciones de
Einstein” conocidas como las “autoduales en la relatividad general
compleja”. Existen aplicaciones en la física teórica
conocidas como “Ecuaciones de Einstein-Plebañski” (Vargas
2005).
En la década de los 50s, Plebañski trabajó
con Leopold Infeld, uno de los fundadores de la mecánica cuántica,
a su vez colaborador directo de Einstein durante muchos años. Algunos de
los trabajos desarrollados con Infeld fueron sobre algunas generalizaciones de
la electrodinámica no lineal y el problema del movimiento en relatividad
general. Jerzy escribió un libro intitulado Movimiento y Relatividad.
En México, Plebañski fundó el departamento de
física del Cinvestav y se dedicó al desarrollo de la Teoría
General de la Relatividad de Einstein. Entre otros trabajos, realizó la
“clasificación del tensor de materia en relatividad general”
y las ecuaciones diferenciales no lineales conocidas como la “primera y
segunda ecuaciones celestes de Plebañski” y la “ecuación
hiper-celeste” (Galán J. 2005).
Sus artículos
más importantes fueron sobre las ecuaciones de Einstein y
Einstein-Maxwell, incluyendo especialmente la estructura de las ecuaciones
diferenciales en sí, soluciones exactas, representación espinorial
y de formas diferenciales complejas, clasificación y espacios-tiempo
complejos (''cielos'') (Bretón 1995).
El doctor Plebañski
falleció en la Ciudad de México, el 24 de agosto de 2005.
Referencias
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Petróleo, Uranio y Gas y Antimperialismo,
Secciones Nucleares del SUTERM.
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Galán J. 2005, en
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Graef F.C. 1944,
El Movimiento de los Dos Cuerpos en la Teoría
de Gravitación de Birkhoff, Bol. Soc. Mat. Mex. I (4-5), 25.
Graef F.C. 1945,
La Expansión del Universo en la Teoría de Brikhoff,
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Graef F.C. 1948, Principios de Conservación de la Teoría
de la Gravitación de Birkhoff, Bol. Soc. Mat. Mex. V (1-4).
Vargas A. 2005, en La Jornada, www.jornada.unam.mx, 26 enero 2005.Diálogo entre Albert Einstein y Carlos Graef:
-"Oh,
Graef", dijo Einstein, "el fotón, si bien es un corpúsculo, no es
como un guijarro que usted pueda arrojar por la ventana, Hay una gran diferencia
entre mis fotones y las partículas de
Newton".
- "Prof. Einstein", repuse,
"el fluido de Birkhoff aunque es un líquido no puede beberse como
Coca-Cola. Hay una enorme diferencia entre el fluido perfecto de Birkhoff y un
líquido real". En ese momento descubrí que nuestros puntos de
vista eran
irreconciliables.
Einstein se puso
de pie y con un gesto de naturalidad me palmeó los hombros. "Graef", dijo
amablemente, "Usted nació rebelde. Le deseo suerte. Hasta luego". Y me
dio la mano
afectuosamente.
Fuente:
Contacto 4 (1), 2 (1989).
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Dr. Alberto Barajas |
Dr. Carlos Graef
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Comisión de Energia