Gunnar Nordström (12 de marzo de 1881 - 24 de diciembre de 1923) fue un físico teórico finlandés , mejor recordado por su teoría de la gravitación , que fue un competidor temprano de la relatividad general . Nordström es a menudo designado por los escritores modernos como el Einstein de Finlandia debido a su novedoso trabajo en campos similares con métodos similares a los de Einstein. [1] [2]
Nordström se graduó de la escuela secundaria en la Brobergska skolan en el centro de Helsinki en 1899. Primero estudió ingeniería mecánica , graduándose en 1903 en el Instituto Politécnico de Helsinki , más tarde rebautizado como Universidad Tecnológica de Helsinki y hoy parte de la Universidad Aalto . Durante sus estudios desarrolló un interés por temas más teóricos, y después de graduarse prosiguió sus estudios para obtener una maestría en ciencias naturales, matemáticas y economía en la Universidad de Helsinki (1903-1907). [3]
Nordström se trasladó entonces a Göttingen , Alemania, donde le habían recomendado estudiar química física. Sin embargo, pronto perdió el interés en el campo en cuestión y se pasó a estudiar electrodinámica, un campo por el que la Universidad de Göttingen era famosa en ese momento. [1] Regresó a Finlandia para completar su tesis doctoral en la Universidad de Helsinki en 1910 y se convirtió en docente de la universidad. Posteriormente, se fascinó con el novedoso y pronto floreciente campo de la gravitación y quiso mudarse a los Países Bajos, donde científicos con contribuciones a ese campo como Hendrik Lorentz , Paul Ehrenfest y Willem de Sitter estaban activos. Nordström pudo mudarse a Leiden en 1916 para trabajar con Ehrenfest, en medio de la Primera Guerra Mundial, debido a su pasaporte ruso. Nordström pasó un tiempo considerable en Leiden, donde conoció a una estudiante de física holandesa, Cornelia van Leeuwen, con quien tuvo varios hijos. [3] Después de la guerra, rechazó una cátedra en la Universidad de Berlín , puesto que le fue otorgado a Max Born , para regresar a Finlandia en 1918 y ocupar primero la cátedra de física y más tarde la cátedra de mecánica en la Universidad Tecnológica de Helsinki .
Una de las claves del éxito de Nordström como científico fue su capacidad para aprender a aplicar la geometría diferencial a la física, un nuevo enfoque que también acabaría llevando a Albert Einstein a la teoría de la relatividad general. Pocos científicos de la época en el mundo fueron capaces de hacer un uso eficaz de esta nueva herramienta analítica, con la notable excepción de Ernst Lindelöf . [4]
Durante su estancia en Leiden, Nordström resolvió las ecuaciones de campo de Einstein fuera de un cuerpo cargado con simetría esférica. [5] La solución también fue encontrada por Hans Reissner , [6] Hermann Weyl [7] y George Barker Jeffery , [8] y hoy en día se la conoce como la métrica de Reissner-Nordström . Nordström mantuvo un contacto frecuente con muchos de los otros grandes físicos de la época, incluidos Niels Bohr y Albert Einstein. Por ejemplo, fueron las contribuciones de Bohr las que ayudaron a Nordström a eludir la censura rusa del correo alemán a Finlandia, [2] que en ese momento era un gran ducado en unión personal con el Imperio ruso.
La teoría por la que Nordström fue posiblemente más famoso en vida, su teoría de la gravitación , fue considerada durante mucho tiempo como una competidora de la teoría de la relatividad general de Einstein , que se publicó en 1915, después de la teoría de Nordström. En 1914, Nordström introdujo una dimensión espacial adicional a su teoría, que proporcionó acoplamiento al electromagnetismo . Esta fue la primera de las teorías de dimensiones extra , que más tarde se conocería como teoría de Kaluza-Klein . Kaluza y Klein, cuyos nombres se usan comúnmente hoy en día para la teoría, no publicaron su trabajo hasta la década de 1920. Algunas especulaciones sobre por qué la contribución de Nordström cayó en la oscuridad son que su teoría se publicó parcialmente en sueco y que Einstein en una publicación posterior hizo referencia solo a Kaluza. [1] Hoy en día, las dimensiones extra y las teorías de las mismas son ampliamente investigadas, debatidas e incluso buscadas experimentalmente.
La teoría de la gravitación de Nordström fue posteriormente encontrada experimentalmente como inferior a la de Einstein, ya que no predijo la curvatura de la luz que se observó durante el eclipse solar de 1919. [ 2] Sin embargo, Nordström y Einstein eran una competencia amistosa o en cierta medida incluso científicos colaboradores, no rivales. Esto se puede ver en la admiración pública de Nordström por el trabajo de Einstein, como lo demuestran las dos ocasiones en las que Nordström nominó a Einstein para el Premio Nobel de Física por su teoría de la relatividad. [1] Einstein nunca recibió el premio Nobel por la teoría, ya que la primera evidencia experimental presentada en 1919 todavía podía ser discutida y aún no había un consenso o incluso una comprensión general en la comunidad científica de los complejos modelos matemáticos que Einstein, Nordström y otros habían desarrollado. La teoría escalar de Nordström se utiliza hoy principalmente como una herramienta pedagógica para aprender la relatividad general. [9]
En la actualidad, el conocimiento público sobre las contribuciones de Nordström a la ciencia es limitado, incluso en Finlandia. [2] Sin embargo, después de su muerte, varios físicos y matemáticos finlandeses dedicaron su tiempo a la teoría de la relatividad y la geometría diferencial, presumiblemente debido al legado que dejó. Por otro lado, el oponente más notable de la relatividad general en el mundo científico finlandés fue Hjalmar Mellin , el anterior rector de la Universidad Tecnológica de Helsinki, donde Nordström ocupó la cátedra. [4]
Al estallar la Primera Guerra Mundial , Nordström se trasladó a los Países Bajos, donde conoció a su esposa Cornelia van Leeuwen y se casó con ella. Regresaron a Finlandia en 1918.
Nordström murió en diciembre de 1923, a la edad de 42 años, a causa de una anemia perniciosa . La enfermedad fue probablemente causada por la exposición a sustancias radiactivas . Nordström era conocido por experimentar con sustancias radiactivas [1] y por disfrutar de la tradición finlandesa de la sauna utilizando agua de un manantial rico en radio . [4] Entre sus publicaciones hay una de 1913 sobre la medición del poder de emancipación radiactiva de diferentes manantiales y aguas subterráneas en Finlandia. [1] [2]
Durante su carrera, Nordström publicó 34 artículos y trabajos de investigación en idiomas como el alemán, el holandés, el finlandés y el sueco, su lengua materna. Nordström es probablemente la primera persona que escribió sobre la teoría de la relatividad en los idiomas de Finlandia.