1. Introducción
La "confirmación", en noviembre de 1919, de que
los rayos de luz cambian de dirección en presencia de campos
gravitaciones (una de las "predicciones" de la Relatividad General
presentada en 1915), convirtió a Albert Einstein en la figura más
importante de la Ciencia mundial en las primeras décadas del siglo XX…
y la más reclamada y aclamada desde entonces en todos los países
occidentales.
En España, el ámbito de las relaciones científicas
con el extranjero no pertenecía, en líneas generales, a las
Universidades, sino a dos instituciones más jóvenes y dinámicas, cuyas
actividades las llevaban a cabo universitarios… al margen de la
Universidad: la Junta para Ampliación de Estudios e
Investigaciones Científicas (radicada en Madrid y dependiente
del Ministerio de Instrucción Pública) y el Institut
d’Estudis Catalans (creado desde la Diputación de Barcelona).
De ellas llegará en abril de 1920 la primera iniciativa para que
Einstein visitase nuestro país y, en ambos casos y conjuntamente para
las dos entidades, el primer interlocutor será Julio Rey Pastor.
Por la índole de sus ocupaciones científicas
(Geometría y Análisis) el Catedrático de Análisis Matemático de la
Universidad Central no había prestado especial interés por las teorías
de la Relatividad. Sin embargo, desde Leipzig, durante su estancia en
Alemania en "delegación de la Junta" acordada el 29
de enero de ese año (Memoria 1920-21, p.72), el matemático riojano
escribía al "Estimado profesor" Einstein el 22 de abril:
Como le
informé durante mi visita, he comunicado al Institut d’Estudis Catalans
y a la Junta para Ampliación de Estudios en Madrid (las dos
instituciones más importantes para la alta cultura y la investigación
científica en España) que no es imposible que si se le invita usted
pueda hacernos el honor de visitarnos.
Las invitaciones más concretas las realizarán
Santiago Ramón y Cajal, en tanto que Presidente de la Junta,
el 6 de julio de 1920, y Esteban Terradas Illa, Catedrático de Acústica
y Óptica de la Universidad de Barcelona y responsable de la Sección de
Ciencias Físico-Matemáticas del Institut, el 1 de marzo de 1921. Sin
embargo, la cada vez más apretada agenda del sabio alemán le impediría
aceptar ambas invitaciones hasta febrero de 1923. De hecho, Julio Rey
Pastor, a los efectos de la visita de Einstein, no existió. Era nuestro
matemático más brillante; el más internacional; sabía alemán … pero
estaba físicamente en Argentina en aquellos momentos.
Por otro lado, teniendo en cuenta la disciplina
académica que daba nombre a su Cátedra en Madrid ("Física Matemática"),
el científico que debía haber jugado el papel principal en la recepción
en España de la Relatividad de Einstein y al propio sabio alemán era
Pedro Carrasco Garrorena. De hecho, en 1914 ya había impartido un Curso
en el Ateneo de Madrid de título 2La Teoría de la Relatividad", pero
sus investigaciones y trabajos publicados, esencialmente sobre
cuestiones astronómicas, seguirán otros caminos. De entre ellos, el más
próximo al tema que tratamos se publicaría en 1918, en el Tomo XVII de
la Revista de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y
Naturales: "Nuevo método para medir la velocidad de la luz.
Determinación de algunas constantes físicas, que dependen de la medida
de pequeños intervalos de tiempo". Pero tampoco le corresponderá a
Pedro Carrasco el honor de ejercer de anfitrión principal.
Parece, por tanto que el estudio de la recepción
de las teorías relativistas (desde el punto de vista de la Matemática)
a partir de 1905 y hasta la visita de Einstein a nuestro país en 1923,
requiere cierto estudio más allá de lo que parecería inmediato. Vamos
con ello.
Julio Rey
Pastor (1888-1965) y Pedro Carrasco Garrorena (1883-1968) |
2. La matemática
española entre 1905 y 1923
Cuando Albert Einstein escribe sus artículos
seminales de 1905, la Matemática española comenzaba a dar unos tímidos
pasos hacia su encuentro con la que se practicaba en los países de
nuestro entorno europeo, mucho más avanzada. Reinaba, en gran medida,
un espíritu regeneracionista consecuencia del "desastre de 1898"; y
existía cierto cobijo institucional tras la creación del Ministerio de
Instrucción Pública en 1900 y la reforma de los Planes de Estudio.
La investigación matemática, de existir, debía
hacerse en el único centro universitario en el que podía estudiarse el
Doctorado: la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Madrid,
una Facultad donde nadie se había apercibido entonces de los trabajos
de Einstein y, mucho menos, de la trascendencia que iban a tener. En
todo caso, los Catedráticos de la Sección de Exactas eran entonces:
Luis Octavio de
Toledo y Zulueta (Análisis
Matemático 1º y 2º; Análisis Superior -Doctorado, acumulada-);
José María Villafañé y Viñals (Análisis Matemático 1º y 2º)
Cecilio Jiménez Rueda (Geometría Métrica; Complementos de Álgebra y
Geometría -acumulada-)
Miguel Vegas y Puebla-Collado (Geometría Analítica)
José Andrés Irueste (Elementos de Cálculo Infinitesimal)
Faustino Archilla y Salido (Geometría de la Posición)
Eduardo Torroja y Caballé (Geometría Descriptiva; Estudios Superiores
de Geometría -Doctorado, acumulada-)
Eduardo León y Ortiz (Astronomía Esférica y Geodesia)
Francisco Íñiguez e Iñiguez (Astronomía del Sistema Planetario
-Doctorado-)
José Ruiz Castizo y Ariza (Mecánica Racional)
José Echegaray y Eizaguirre (Física Matemática -Doctorado-)
Realmente, en esos momentos todavía era
prácticamente nula la contribución original de nuestros matemáticos, y
los más productivos, como Zoel García de Galdeano, se encontraban en
universidades de provincias.
Julio Rey Pastor será el primer joven matemático
al que los catedráticos de las generaciones precedentes, los que se han
venido en llamar "sabios" e "intermedios", concederán el honor de
equipararse a ellos en la capital: Licenciado en 1908, al "joven y
dinámico" doctorando (y luego Doctor) le concederán la cátedra de
Análisis Matemático en la Universidad de Oviedo en 1911, como tránsito
fugaz hasta traerlo a Madrid en 1913; pondrán en sus manos el futuro de
la investigación matemática en nuestro país creando, para que él lo
dirigiera, el Laboratorio Seminario Matemático de
la JAE (1915); lo auparon a la gloria institucional eligiéndolo Miembro
de Número de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y
Naturales (1917); y lo enviaron a la América española (1917)
dentro del programa de misiones culturales organizadas por la JAE con
la Institución Cultural Española de Buenos Aires.
En todo caso, en el momento de la venida a España
de Einstein, la relación de Cátedras quedaba como sigue:
Luis Octavio de Toledo y Zulueta (Análisis Matemático 1º y 2º; Análisis
Superior -Doctorado, acumulada-)
Cecilio Jiménez Rueda (Geometría Métrica; Complementos de Álgebra y
Geometría -acumulada-)
Julio Rey Pastor (Análisis Matemático 1º y 2º; Elementos de Cálculo
Infinitesimal -acumulada-)
Miguel Vegas y Puebla-Collado (Geometría Analítica; Estudios Superiores
de Geometría -Doctorado, acumulada-)
José Ruiz Castizo y Ariza (Mecánica Racional; Complemento de Cálculo
Infinitesimal -acumulada-)
Faustino Archilla y Salido (Geometría de la Posición)
José Gabriel Álvarez Ude (Geometría Descriptiva)
Francisco Íñiguez e Íñiguez (Astronomía Esférica y Geodesia)
José María Plans y Freyre (Mecánica Celeste -Doctorado-)
Pedro Carrasco Garrorena (Física Matemática -Doctorado-)
Ahora bien, la pregunta es ¿Cuántos de ellos
estaban preparados para entender a Einstein? ¿Cuántos o cuáles se
dedicaron a estudiar y difundir la Teoría de la Relatividad? Para
responder a esas preguntas, por el carácter de estas teorías, a caballo
entre la Física y la Matemática, junto a los Catedráticos de la Sección
de Exactas más próximos al mundo de la Relatividad, también debemos dar
entrada aquí a varios Catedráticos formalmente "de Física". En conjunto
(además de un Julio Rey Pastor que no tendría que hacer muchos
esfuerzos adicionales a su de por sí sólida formación) serían: Pedro
Carrasco Garrorena (Física Matemática), José Mª Plans y Freyre
(Mecánica Celeste), Julio Palacios Martínez (Termología) y, sobre todo,
Blas Cabrera Felipe (Electricidad y Magnetismo).
Sentados, de
izquierda a derecha: Julio Rey Pastor, Octavio de Toledo, José María
Plans, Miguel Vegas y Honorato de Castro |
3. La tarea de
difusión de Blas Cabrera Felipe
El más importante de todos los físicos dedicados a
la Matemática de la Relatividad, y el primero en escribir un tratado al
respecto, con carácter de ‘libro de texto’, fue el Catedrático de
Electricidad y Magnetismo de la Universidad Central y Académico de
Ciencias Blas Cabrera Felipe. El libro, de título Principios
fundamentales de Análisis Vectorial en el espacio de tres dimensiones y
en el Universo de Minkowski, apareció publicado por partes
entre 1912 y 1913, como colección de artículos con los usuales
‘(continuará)’ en los Tomos XI y XII de la Revista de la Real
Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. En 1996, y
en colaboración con el Profesor F. González de Posada, tuvimos el honor
de editar su primera versión conjunta, con un denso "Ensayo
introductorio", como Vol. II-2 de las "Obras Completas" de Blas Cabrera
que, desde 1995, viene publicando Amigos de la Cultura Científica.
Como escribíamos allí, se trata de un libro de
actualidad para la época; podríamos decir, incluso, que de suma
actualidad, o muy avanzado para la época, más aún si tenemos en cuenta
su condición expresa de libro de texto. No puede caber la menor duda
acerca de que, como máximo, podrían desarrollarse en otras
universidades europeas niveles más o menos próximos.
A finales de 1908 puede considerarse que tiene ya
una cierta difusión la teoría de la Relatividad Especial, formulada
matemáticamente con sentido analítico en el marco del espacio-tiempo o
‘mundo absoluto’ de Minkowski. Dado que, como muy tarde, Cabrera
concibió y escribió este texto en el año 1911, y que en él se tratan
con soltura los temas relativos a tensores, Relatividad restringida y
espacio de Minkowski, puede afirmarse que la tradicional distancia
docente de España respecto de los principales centros universitarios
europeos había sido rebajada drásticamente por Cabrera, en esos
momentos y por lo que al campo de la Relatividad se refiere, con su
obra.
|
En 1914 publica "Aplicación a la Física de la
Geometría de las cuatro dimensiones", texto de la conferencia dictada
el 28 de marzo de ese año en el Instituto de Ingenieros Civiles. Aquí
se ocupa del que denomina "aspecto geométrico de la teoría de la
relatividad", una teoría matemática (con palabras suyas) que parecía en
un principio sin utilidad práctica pero que permitió engendrar un
cuerpo de doctrina de lógica impecable. Y, en 1917, aparece ¿Qué
es la Electricidad?, libro propiamente "de Física" que reúne
un ciclo de conferencias dictadas en la Residencia de Estudiantes en el
mes de enero, y a partir del cual sí puede decirse que Cabrera ha
asumido completamente las tesis de la Relatividad Especial de Einstein.
Una vez "corroboradas" experimentalmente las
predicciones de Einstein al finalizar 1919, Cabrera pasó a convertirse
en el científico español que mejor entendió las implicaciones generales
para el conocimiento humano que aportaba la Relatividad General de
Einstein, así como el más entregado de sus divulgadores. Así, en la
Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Buenos Aires, y tan
pronto como el 4 de noviembre de 1920, dirá (y quedará escrito):
La teoría de la relatividad se ha
constituido en bien escaso tiempo como una construcción de lógica
intachable […] ha surgido como la única posibilidad para resolver
contradicciones fundamentales entre nuestra concepción del mundo y la
experiencia […] tiene por base el postulado de invariancia absoluta de
las leyes naturales […] Esta invariancia supone atribuir a las leyes
naturales el carácter de verdades absolutas, que parece en
contraposición con el principio filosófico de la relatividad del
conocimiento, que en último análisis ha sido el incentivo del
pensamiento de Einstein.
Blas Cabrera
Felipe (1878-1945) y José Mª Plans Freyre (1878-1934) |
En 1923, como preparación de la llegada de
Einstein a España, recopila en un libro, de título Principio
de Relatividad, las lecciones y conferencias impartidas entre
1920 y 1923 en el Ateneo de Madrid, en la Sociedad Científica
Argentina, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Córdoba
(Argentina) y en la Facultad de Ciencias de Madrid. Pero el subtítulo
que le añade explica su contenido: "Sus fundamentos experimentales y
filosóficos y su evolución histórica", y es que, para esos momentos, la
divulgación en España de la Matemática implícita en la Relatividad la
estaba realizando ya otro ilustre maestro, José Mª Plans.
4. La contribución de
José Mª Plans Freyre
Efectivamente, en los años veinte, el científico
español que mejor difundió la Matemática relativista fue José Mª Plans.
Su primer trabajo fueron unas "Notas sobre la trayectoria de los rayos
luminosos en el campo de un centro gravitatorio según la teoría de
Einstein", publicadas en 1920 en el Volumen 18 de los Anales
de la Sociedad Española de Física y Química.
Sin embargo, el verdadero punto de partida de su
contribución debemos buscarlo en el Tema nº 1 (Sección de Ciencias
Exactas) de la convocatoria de Premios ofrecidos en 1919 por la Academia
de Ciencias: "Deducción matemática de las modificaciones
imprescindibles en los teoremas y fórmulas principales de la Mecánica
general, racional o teórica, a consecuencia del cambio o cambios
esenciales que, por causas o hechos perfectamente comprobados, puedan
tener alguna o alguna de las leyes fundamentales de aquella Ciencia".
La Memoria presentada por Plans, de título Nociones
fundamentales de Mecánica relativista, resultó premiada en la
sesión del 22 de diciembre de 1920, y se publicaría en 1921. Aunque la
mayor parte estaba dedicada a la Relatividad Especial, los dos últimos
capítulos trataban cuestiones de Relatividad General.
Análogo éxito tuvo Plans en la convocatoria de
premios de 1922, cuyo Tema nº 1 era "Necesidad del Cálculo diferencial
absoluto. Exposición de los principios fundamentales y de las más
importantes aplicaciones del mismo". La Memoria, de título Nociones
de cálculo diferencial absoluto y sus aplicaciones, resultó
premiada en la sesión del 30 de enero de 1924, publicándose ese mismo
año. Se centraba en el tratamiento de la Geometría Riemanniana en tanto
que teoría matemática necesaria para explicar la Relatividad General,
cuestión que también se estudiaba en la Memoria.
A los pocos meses, el 18 de mayo de 1924, Plans
leía su Discurso de ingreso en la Academia, titulado "Algunas
consideraciones sobre los espacios de Weyl y de Eddington y los últimos
trabajos de Einstein".
Pero quizá el rasgo más destacado de Plans es su
intento de "crear escuela", en este caso en el campo de la Relatividad,
frente a la tradición individualista tan española de pensadores y
divulgadores aislados. Lo hizo desde el Laboratorio y
Seminario Matemático de la Junta, desde su condición de
Director de "Trabajos de Investigación".
Julio
Palacios Martínez (1891-1970) y Pedro Puig Adam (1900-1960) |
Bajo la dirección de José Mª Plans, Pedro Puig
Adam realizó durante el curso 1920-1921 estudios matemáticos en el Laboratorio
sobre algunos problemas relativistas, (limitados al ámbito de la
Relatividad Especial) que constituyeron la base para su Tesis Doctoral
(Memoria 1920, 1921, p. 200). Éstos fueron:
1.Estudio del movimiento rectilíneo general de un
punto en los diversos casos de integrabilidad y, en particular, cuando
la fuerza es función de la velocidad; con aplicación al movimiento en
un campo de fuerzas constante con resistencia de medio proporcional al
cuadrado de la velocidad.
2.Estudio del movimiento general de un punto sobre una línea y
aplicación al movimiento sobre una circunferencia en un campo constante
3.Otra aplicación del estudio anterior: curva braquistocrónica en
Mecánica relativista.
4.Estudio del movimiento general de un punto sobre una superficie
esférica en un campo constante.
La Tesis, de título "Resolución de algunos
problemas elementales en Mecánica relativista restringida", apareció
impresa por primera vez en 1922, en el Tomo XX de la Revista
de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
A los pocos meses, en 1923, se editó también como Memoria nº 3 del Tomo
IV, de las Publicaciones del Laboratorio y Seminario
Matemático.
También bajo la dirección de Plans, durante 1922,
Lorenzo Martínez Hernández trabajó en el Laboratorio
sobre Cálculo diferencial absoluto, pero dedicándose especialmente a
las aplicaciones a la Hidrodinámica (memoria 1922-23 y 23-24, p. 265).
Visita de
Einstein a la Facultad de Ciencias
de la Universidad de Madrid, 1923. Sentados, de izquierda a derecha:
Miguel Vegas (Geometría Analítica), José Rodríguez Carracido (Rector),
Albert Einstein, Octavio de Toledo (Decano) y Blas Cabrera
(Electricidad y Magnetismo). De pie: Edmundo Lozano Rey (Zoología),
José Mª Plans (Mecánica Celeste), José Madrid Moreno (Histología
Vegetal y Animal), Eduardo Lozano (Acústica y Óptica), Ignacio González
Martí (Física General), Julio Palacios (Termología), Ángel del Campo
(Espectroscopía), Honorato de Castro (Cosmografía y Física del Globo). |
5. Los matemáticos
españoles ante la visita de Einstein
El 8 de enero de 1923 tomaba posesión Blas Cabrera
como Presidente de la Sociedad Española de Física y Química.
Pero no era la Relatividad un tema que les resultase propio a nuestros
físicos y químicos en los meses a caballo entre 1922 y 1923. Dos eran
sus ocupaciones primordiales en aquellos momentos: científicamente, el
caudal de trabajos que presentaban los químicos, especialmente Enrique
Moles y sus colaboradores desde el Laboratorio de
Investigaciones Físicas; institucionalmente, la organización
de la Federación Española de Sociedades Químicas
(también animada por Moles). Ni siquiera Einstein les honrará con su
presencia cuando visite España. Y es que los físicos interesados en
cuestiones relativistas debían pedir cobijo en otro mundo
científicamente próximo: el de los matemáticos.
Nuestra comunidad matemática, concretada en la Sociedad
Matemática Española, sí prestó atención y preparó la venida
de Einstein con esmero. Ya en la sesión del 4 de marzo de 1922 daba
cuenta Emilio Herrera (ingeniero militar que sería Vicepresidente de la
SME) de "una dificultad que le ha sugerido el estudio de la teoría de
la Relatividad", participando en la discusión consiguiente el Padre
Pérez del Pulgar y "principalmente" el físico Julio Palacios. El tema
se siguió tratando con motivo de la visita de Hermann Weyl, en la
sesión del 1 de abril de ese año, quien "hizo atinadas observaciones"
al resumen de la problemática planteada por Pérez del Pulgar y Herrera:
por su interés, las discusiones científicas al respecto de los
científicos españoles continuaron en la sesión del 6 de mayo.
Transcurridos varios meses y nuevas sesiones de la
SME, el tema de la Relatividad volvió a surgir con fuerza el 3 de
febrero de 1923 una vez confirmada la venida de Einstein, participando
en las discusiones el Padre Enrique de Rafael, Pedro Mª González
Quijano, Blas Cabrera, Julio Palacios y Emilio Herrera, y emplazándose
todos a nuevas sesiones en las que se diera forma precisa a las
cuestiones que debían preguntarse al físico alemán cuando visitara la Sociedad.
Las nuevas sesiones científicas se celebraron los
días 20 y 22 de febrero de 1923, y en ellas participaron, además de
Emilio Herrera y Julio Palacios (sus principales animadores), José Mª
Plans, Blas Cabrera, Enrique de Rafael, Tomás Rodríguez Bachiller,
Manuel Lucini, Vicente Burgaleta, Fernando Peña, Juan López Soler y
Pedro Mª. González Quijano.
La visita de Einstein al mundo específico de los
matemáticos tuvo lugar con motivo de la celebración en el Laboratorio
y Seminario Matemático de una Sesión de la Sociedad
Matemática Española (Memoria 1922-3 y 23-4, p. 266):
Fue una reunión íntima, pero acaso es más
interesante desde el punto de vista científico y provechoso para los
concurrentes de cuantos actos se celebraron durante la estancia de
dicho eminente profesor en España, pues en instructiva conversación, a
guisa de Seminario matemático, estuvo aclarando las dudas y resolviendo
las dificultades que se le propusieron referentes a su Teoría de
Relatividad.
Y no mucho más cabría señalar, en lo que a los
científicos españoles se refiere, a la hora de destacar quiénes
demostraron entender la obra de Einstein y quiénes publicaron trabajos
de investigación o divulgación sobre ello. Sí resultaría obligatorio
extenderse, analizando su contribución en ambos campos (comprensión y
divulgación), con dos filósofos: José Ortega y Gasset y Xavier Zubiri
Apalategui. Pero excederíamos los propósitos del encargo recibido.
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