El universo tetradimensional de Minkowski

El modelo del Universo es la concepción general que el hombre tiene acerca de la estructura del mismo, lo que en la época de Galileo y Laplace se denominaba modelo del universo. La información necesaria para construir este modelo es obtenida por el hombre por medio de las sensaciones que él percibe con ayuda de sus órganos sensoriales. Nosotros vemos a nuestro alrededor cuerpos dispuestos en el espacio. Por eso, el filósofo de la Antigüedad Lucrecio Carus (99 a.C.–55 a.C.), al analizar la doctrina de los atomistas griegos, apoyada fervientemente por él, en especial la de Epicuro (341 a.C.–270 a.C.), el más cercano a él cronológicamente, escribió:

Estriba, pues, toda naturaleza,
En dos principios: cuerpos y vacío
En donde aquellos nadan y se mueven:
Que existen cuerpos, el común sentido
Lo demuestra; principio irresistible
Sin el cual la razón abandonada
De errores en errores se perdiera.
Si no existiera, pues, aquel espacio
Que llamamos vacío, no estarían
Los cuerpos asentados, ni moverse
Podrían, como acabo de decirte.

[1, líneas 558–568]

Además de los cuerpos que se encuentran en la Tierra y de ella misma, en el cielo vemos objetos cuya naturaleza no puede ser percibida directamente y sobre los cuales nuestros antecesores crearon diferentes hipótesis; recordemos las esferas concéntricas de cristal de Aristóteles (384 a.C.–metricconverterProductID322 a322 a.C.), que según él rodeaban la Tierra. Sólo después de los descubrimientos de Nicolás Copérnico (1473–1543) y sus seguidores se logró demostrar que los planetas son cuerpos similares a la Tierra, que la Tierra junto con los demás planetas giran alrededor del Sol y que las estrellas “fijas” son soles lejanos. Fue Galileo Galilei (1564–1642) quien tuvo que cargar con el gran peso y todo el dramatismo de la lucha por la instauración del modelo heliocéntrico de Copérnico en lugar del modelo geocéntrico, que dominó en la astronomía después de Aristóteles y Claudio Tolomeo (siglo II a.C.). La revolución realizada por Copérnico en la forma de concebir el Universo fue la más significativa en toda la historia de la ciencia hasta comienzos del siglo XX. Sin embargo, esta revolución estuvo limitada por las ideas sobre construcciones formadas por cuerpos en el vasto espacio cósmico. El Universo se reveló ante la ciencia como un sistema infinito de cuerpos que se mueven en el espacio de acuerdo con leyes universales y esto fortaleció considerablemente la convicción en el papel esencial de los cuerpos como fundamento del mundo material.

Fue precisamente esta convicción cardinal la que comenzó a perder su carácter incuestionable como resultado de los descubrimientos que tuvieron lugar en la primera década del siglo XX y echaron las bases de las dos direcciones principales de desarrollo de la física contemporánea: la teoría cuántica y la teoría de la relatividad. En 1905 Albert Einstein publicó su artículo [2], que proponía una teoría que más tarde se consolidaría como la teoría especial de la relatividad (TER). Tres años después, Hermann Minkowski demostró que esta teoría era una reflexión del Universo muy diferente de la formada por nuestros órganos sensoriales y que durante tres siglos fuera reconocida como verdadera por la ciencia clásica. Para comprender la esencia de la revolución realizada por Minkowski es necesario describir las ideas fundamentales de la concepción clásica del Universo que fueron sometidas a revisión crítica. <…>

Anatoli Anatólievich Sazánov

Doctor en Ciencias Físico-Matemáticas. Nació el 3 de agosto de 1936 en la ciudad de Boguchar, región de Vorónezh. Su educación estuvo influida notoriamente por su padre, Anatoli Nikoláievich Sazánov, quien, a su regreso de los campos de batalla de la Segunda Guerra Mundial, cultivó en su hijo el amor por la astronomía y lo motivó a estudiar la estructura del Universo. En sus años escolares, A. A. Sazánov asistió a los círculos de interés de astronomía organizados en el Planetario de Moscú y dirigidos por Félix Iú. Zíguel (conocido astrónomo, considerado el fundador del movimiento ufológico en la Unión Soviética). Después de terminar sus estudios en el Instituto de Aviación de Moscú, trabajó desde 1959 hasta 1979 en el Instituto del Magnetismo de la Tierra, la Ionosfera y la Propagación de Ondas de Radio (IZMIRAN), de la Academia de Ciencias de Rusia. En el laboratorio de actividad solar de este instituto, dirigido por el eminente astrofísico Guennadi M. Nikolski, defendió su tesis de doctorado, dedicada a las observaciones directas de la corona solar. Desde 1979 es profesor del Departamento de Matemática Superior y Aplicada del Instituto de Tecnología Química Fina “M. V. Lomonósov” (MITJT). Durante los últimos tres decenios se ha dedicado al estudio del modelo del universo de Minkowski. El libro de A. A. Sazánov El universo tetradimensional de Minkowski fue publicado por primera vez en 1988. En 1990 una versión complementada fue publicada en español. La presente edición ha sido traducida de la última edición rusa (Moscú, 2008).