100 años del eclipse que cambió el mundo

Los eclipses han sido desde siempre eventos estremecedores. Esos breves momentos en que la sombra de la Luna se proyecta sobre la Tierra en pleno día para agitar supersticiones o para eliminar toda sombra de duda. El 29 de mayo de 1919 ocurrió un eclipse, que gracias a Einstein, no fue un eclipse más. Fue un eclipse luminoso para la ciencia, que para siempre quedará unido a una de las ideas más poderosas y transformadoras de la historia.


En 1907, el joven Albert Einstein, de 28 años, tuvo su "idea más feliz" (según sus propias palabras), que la gravedad es indistinguible de un sistema acelerado. Es lo que se conoce como el principio de equivalencia. Para decirlo en términos de un experimento mental, como los que gustaba practicar Einstein, si una nave en el espacio exterior se impulsara de tal modo de tener aceleración constante g, entonces el movimiento de los objetos que estuvieran en el interior de la nave sería idéntico al movimiento de los objetos en la Tierra.

Esta idea fue el germen que dio origen a la Teoría General de la Relatividad, que le insumió un esfuerzo intelectual increíble durante casi una década. Finalizada hacia 1915, esta teoría de la gravedad propone que la materia y la energía deforman al espacio-tiempo y que la curvatura del espacio-tiempo le dice a la materia y la energía cómo moverse. Una teoría revolucionaria, radicalmente diferente, que por primera vez en más de dos siglos hacía temblar a la exitosa gravitación de Newton.

Años antes, durante el desarrollo de su teoría, Einstein ya había imaginado la posibilidad de poner a prueba si efectivamente la materia sería capaz de doblar a un rayo de luz. Fue el astrónomo George Ellery Hale quien le sugirió que una buena oportunidad para tal experimento sería durante un eclipse total de Sol, ya que en ese momento las estrellas son visibles junto al Sol. La idea en principio era sencilla. Cuando la luz proveniente de una estrella pasa cerca del Sol, la trayectoria de ese rayo de luz debería desviarse un poco gracias a la presencia del Sol (que debido a su gran masa produce una curvatura apreciable en el espacio-tiempo). Esto haría que la posición de la estrella vista desde la Tierra fuera levemente diferente a la posición "normal" que ocupa esa misma estrella cuando el Sol no está en esa zona del cielo. 

Utilizando su teoría, Einstein predijo que la deflexión de la luz que pasa muy cerca del Sol debería ser de 1,7 segundos de arco. Sin embargo, tal como puede observarse en esta carta de 1913, con su teoría todavía incompleta, Einstein había obtenido un valor erróneo, de tan solo 0,84 segundos de arco. Una expedición a Crimea para observar el eclipse de 1914 y verificar esa predicción terminó frustrada por el mal tiempo y por el comienzo de la primera guerra mundial.

Carta de Einstein de 1913. El círculo representa al Sol. La línea representa la luz proveniente de una estrella. La trayectoria de la luz se curva al pasar cerca del Sol.


Otros intentos fueron realizados, incluyendo el muy temprano de 1912, desde Argentina, y una expedición infructuosa en 1918. Quien finalmente tuvo éxito fue el astrónomo inglés Sir Arthur Eddington en 1919. Apenas finalizada la primera guerra mundial, que había enfrentado a ingleses y alemanes como enemigos mortales, Eddington no tuvo la menor duda en trabajar para conseguir evidencias astronómicas que pudieran confirmar (o refutar) la teoría de un científico alemán. La verdadera ciencia no tiene fronteras. Los verdaderos científicos, tampoco. El objetivo fue puesto en el eclipse del 29 de mayo de 1919. Eddington lideró dos expediciones de la Royal Society, una a Sobral en Brasil y la otra a la Isla de Príncipe en África. Allí se obtuvieron fotografías del eclipse con la finalidad de medir la posición de las estrellas cercanas al disco solar y compararlas con las posiciones de esas mismas estrellas en otro momento del año, cuando el Sol no se encuentra en esa zona del cielo.

Las medidas realizadas, aunque con mucha incertidumbre, resultaron ser compatibles con las predicciones de la teoría de Einstein: el espacio-tiempo realmente resulta curvado por causa de la materia. Cuando estos resultados fueron confirmados y anunciados a fines de ese año, los titulares de la prensa explotaron en todo el mundo y Einstein fue celebrado como el mayor genio desde Newton, transformándose de la noche a la mañana en la celebridad icónica que hoy conocemos.

Desde entonces la teoría de la relatividad general ha sido puesta a prueba en diferentes fenómenos y sus predicciones han resultado siempre exitosas. Una de las más recientes y sonadas fue la detección directa de ondas gravitacionales por parte de LIGO, el 14 de setiembre de 2015. Las ondas gravitacionales, predichas por la relatividad general, son pequeñas deformaciones del espacio-tiempo que se propagan como diminutas arrugas en la tela del espacio-tiempo. Pero si usted quiere conocer la predicción más popular de la teoría de Einstein, piense en el GPS. Los satélites que se utilizan para que cada uno de nosotros pueda conocer su posición exacta en el planeta, deben sincronizarse teniendo en cuenta la relatividad de Einstein. Sin esta teoría, usted y su GPS estarían perdidos. Cada vez que use su smartphone para orientarse o para viajar de un lugar a otro, recuerde el eclipse de Eddington y agradézcale a Einstein por la Relatividad General.


Infografía de la época, mostrando la zona de observación del eclipse, así como la posición original y aparente de las estrellas.


Placa fotográfica del eclipse (en negativo original), tomada por el equipo de Eddington en la Isla de Príncipe, el 29 de mayo de 1919.



Albert Einstein y Arthur Eddington en 1930.



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