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A 100 años del eclipse que cambió nuestra visión del universo

Hace unos días, se cumplió el aniversario de la confirmación experimental de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.  

A 100 años del eclipse que cambió nuestra visión del universo

A 100 años del eclipse que cambió nuestra visión del universo

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Por: Gastón Giribet *

El 29 de mayo de 1919, a pocos meses del armisticio que pusiera fin a la Primera Guerra Mundial, un astrónomo inglés se disponía a mirar al cielo para ver si las posiciones de las estrellas le daban la razón a un colega alemán.

Como aquel otro del año 585 antes de Cristo que trajera la paz entre Medos y Lidios, el eclipse de 1919 vendría, según decían algunos, a ver realizados los sueños de un pacifista. Sir Arthur Eddington, con sus observaciones del fenómeno, confirmaba por primera vez una de las predicciones más sorprendentes de Albert Einstein: la luz pesa.  

La teoría de la relatividad general, formulada en 1915, propone repensar a la fuerza gravitatoria en términos de la deformación del espacio y del tiempo. Según Einstein, la gravedad no es una fuerza en el espacio sino la forma misma del espacio y del tiempo: los cuerpos gravitantes curvan el espacio en sus inmediaciones y los otros cuerpos —sus satélites, por ejemplo — se ven atraídos hacia ellos debido a que ciñen sus trayectorias a dicha curvatura.

Representación esquemática de la curvatura del espacio-tiempo.

Se desprende de esto que la luz ha de curvar su trayectoria también. Si la gravedad es la huella que el astro gravitante imprime sobre el tejido espaciotemporal, entonces la luz también debería sentir esa curvatura y afectar su andar de acuerdo con ella.

 La teoría de Einstein permite calcular con precisión el ángulo en el que la luz vería deflectada su trayectoria al pasar rasante cerca de un cuerpo masivo como, por ejemplo, el Sol. Eddington, quien advirtió rápidamente las consecuencias que este fenómeno tendría para las observaciones astronómicas, diseñó un experimento ingenioso para observar el efecto.

El sol como lente

Apadrinado por Sir Frank Watson Dyson, astrónomo real, Eddington propuso ante la Royal Astronomical Society una campaña de observación del eclipse que ocurriría el 29 de mayo de 1919. La idea era ingeniosa y simple: el día del eclipse, en el momento mismo del eclipse, las estrellas de la constelación Taurus conocidas como “cúmulo de Hyades” estarían en alineación con el Sol, la Luna y la Tierra.

Arthur Eddington y Albert Einstein.

Si la predicción de Einstein sobre la deflexión de la luz debido a la gravedad era cierta, entonces durante el eclipse las estrellas del cúmulo de Hyades, que se verían distribuidas en torno al Sol, deberían mostrarse ligeramente corridas respecto a las posiciones que usualmente toman cuando el Sol no está allí.

Esto se debe a que la gravedad del Sol desviaría las trayectorias de los rayos de luz que vienen de aquellas estrellas lejanas, tal como lo hace una lente. De hecho, este fenómeno recibe el nombre de “lente gravitacional”; en este caso, el Sol estaría oficiando de lente.

Eddington dedicó los primeros meses de 1919 a determinar con precisión las coordenadas de las estrellas de Hyades en el cielo. Así, podría comparar esas posiciones con las posiciones aparentes que las mismas adoptarían durante el eclipse de mayo, momento en el que el Sol estaría entre ellas y nosotros. El eclipse total le permitiría ver las estrellas durante el día, con el Sol alto en el cielo; de lo contrario, las estrellas no se podrían observar debido al brillo dominante con el que el Sol sabe ocultarnos la noche.  

El eclipse total se vería desde el norte de Brasil y desde África occidental. La Royal Astronomical Society aprobó la propuesta y Eddington viajó a la isla de Príncipe, en África, con sus dispositivos de observación. Simultáneamente, una expedición gemela se dirigía a Sobral, en Brasil, liderada por Charles Rundle Davidson.

Los resultados

Durante los seis minutos que duró el eclipse, Eddington prácticamente no miró al cielo. Se ocupó de cambiar las placas fotográficas y procuró que las dieciséis imágenes que alcanzó a tomar salieran lo mejor que las facilidades le permitían. Sólo echó dos ojeadas al cielo; la primera, para corroborar que el eclipse hubiese comenzado; la segunda, para verificar que las nubes le fueran clementes.

Unas pocas fotografías de la campaña en África, junto a otras que vendrían de Brasil, parecían darle la razón a Einstein: durante el eclipse, las estrellas del cúmulo de Hyades se mostraban ligeramente desplazadas respecto a las posiciones que las mismas adoptaban durante la noche. Esto es, el campo gravitatorio del Sol, en efecto, parecía estar afectando la trayectoria de los rayos de luz que nos llegaban desde la constelación Taurus.

Los ingleses pasarían varios meses examinando los datos con precisión antes de emitir sus conclusiones definitivas. El efecto medido era muy sutil; según las predicciones de Einstein, el ángulo de deflexión de la luz sería mínimo: tan solo 1,75 segundos de arco. Finalmente, el 6 de noviembre de 1919, Eddington, Dyson y Davidson publicaron sus resultados en un artículo de los Philosophical Transactions of the Royal Society of London.

Las conclusiones son categóricas: “Los resultados de las expediciones a Sobral y Príncipe dejan pocas dudas de la deflexión de la luz que ocurre en las inmediaciones del Sol y de que coincide con la cantidad que demanda la Teoría de la Relatividad General de Einstein, siendo la deflexión atribuida al campo gravitatorio del Sol”.

  Esta confirmación observacional le otorgó a Einstein una fama mundial que, hasta ese momento, se circunscribía meramente al ámbito académico. En cuestión de pocas horas, Einstein se había convertido en una celebridad y su nombre estaba en los principales diarios del mundo. “La teoría de Einstein triunfa. Las estrellas no están donde se supone que deberían estar, pero nadie debe preocuparse”, publicaba el New York Times pocos días después.

La observación astronómica del eclipse de 1919 es la primera corroboración experimental de una de las predicciones más sorprendentes de la Relatividad General: La luz, aunque ligera, ubicua y penetrable, ciertamente gravita.

*Profesor de la Universidad de Buenos Aires e Investigador Principal del Conicet.

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