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Hace unos días me compré un libro titulado «50 cosas que hay que saber sobre física». Se trata de un libro que explica de una forma amena y detalla cincuenta principios y curiosidades sobre la física. El primero de ellos era uno totalmente desconocido para mí, el Principio de Mach.

¿Qué me diríais si os contara que un niño que está montado en un tiovivo es atraído hacia el exterior por las estrellas lejanas? Este concepto junto con la relatividad del movimiento nacieron del Principio de Mach que acuñó el mismísimo Einstein. Para entenderlo mejor vamos a seguir una pequeña cronología.

• 335 a.C. – Aristóteles afirmó que los objetos se mueven por la acción de unas fuerzas.
• 1640 d.C. – Galileo evoluciona el concepto pronunciando el Principio de la Inercia que decía que si a un objeto no se le aplica ninguna fuerza, su estado sigue inalterable. Por lo que si este objeto está en movimiento, seguirá en movimiento en la misma dirección y con la misma velocidad.
• 1687 d.C. – Newton publica su argumento del cubo, que explicaba la relación entre los objetos y el movimiento con el ejemplo de un cubo lleno de agua que da vueltas. Al principio el agua permanecerá en reposo pero al cabo de un rato también comenzará a girar, dejando una superficie cóncava. Newton decía que la rotación del agua sólo se podía entender en un marco de referencia fijo. Él veía el espacio como si fuera un papel milimetrado donde asignar coordenadas.

Llegados a este punto es cuando entra Mach en 1893 y enuncia su principio, al que daría formalidad Einstein y se basaría en él para enunciar su teoría de la relatividad. Seguro que nos ha pasado muchas veces que vamos en un vehículo y vemos a otro moverse, siendo confuso afirmar con seguridad si nosotros somos los que nos movemos o es el otro vehículo. Mach defendía que el movimiento de un objeto sólo tiene sentido cuando se compara con otro.

Si nos remontamos al ejemplo del cubo de Newton, ¿y si el cubo fuera lo único que existiera, cómo se sabría si está girando? Hay que tener una referencia, otro objeto. Sin las estrellas lejanas nunca sabríamos si la Tierra se está moviendo. Einstein aprovechó este principio para explicar las fuerzas adicionales que se crean de la rotación y la aceleración. De ahí lo del niño y el tiovivo.

Un detalle curioso es que Mach ayudó mucho en el campo de la óptica y la acústica, publicando un estudio muy interesante sobre la velocidad supersónica. De hecho la relación entre la velocidad de un proyectil con la del sonido se llama Mach, siendo Mach 2 el doble. ¿Alguien sabes si las famosas Gillette Mach 3 han tomado su nombre de este físico austriaco? 🙂

50 cosas que hay que saber sobre física