A cien años del suceso que revolucionó la física

Por el Dr. Christian Romero, físico e investigador adjunto del Núcleo Milenio de Formación Planetaria

Los eclipses solares son uno de los fenómenos astronómicos que más impresionan a la gente. Para que se produzcan, se requiere que la Luna, en fase nueva, se interponga en la trayectoria de la luz solar hacia la Tierra pero no en cualquier momento, si no que cuando los planos de las órbitas de los tres objetos se intersecten, quedando así alineados en el espacio. Es por esto que este fenómeno no es muy frecuente.

Pero, además del interés que generan, los eclipses solares totales han sido una herramienta muy importante para estudiar fenomenología a nivel científico.

Como sabemos, el espacio-tiempo –modelo que combina ambos conceptos como algo inseparablemente relacionado– se curva en presencia de objetos masivos y en nuestro Sistema Solar el objeto más masivo e importante es, sin duda, el Sol. En 1784 Henry Cavendish y en 1801 Johann Georg von Soldner (aunque su escrito finalmente se publicó en 1804) señalaron que la gravedad newtoniana predecía que la luz de las estrellas debía doblarse en torno a un objeto masivo. Pero incluso antes, en 1704, Isaac Newton había supuesto este hecho en su famoso libro Opticks.

En 1915 Albert Einstein publicó cuatro artículos pioneros que introdujeron su teoría de la relatividad general. Uno de sus principios clave es que el espacio no es estático y que los movimientos de los objetos pueden cambiar la estructura del espacio. Totalmente al contrario, en la visión del universo de Newton el espacio es “inerte”. En la visión de Einstein, el espacio se combina con otra dimensión, el tiempo, que crea un “tejido” universal llamado espacio-tiempo. El objeto viaja a través de este tejido, que puede ser deformado, doblado e incluso retorcido por las masas y los movimientos de los objetos dentro del espacio-tiempo.

La primera observación de deflexión, o cambio de dirección, de la luz se realizó al estudiar el cambio en la posición aparente de las estrellas cuando pasaban cerca del Sol en la esfera celeste. Las observaciones fueron realizadas en 1919 por Arthur Eddington, Frank Watson Dyson y sus colaboradores durante el eclipse solar total del 29 de mayo de ese año. Este eclipse les permitió contemplar las estrellas cercanas al Sol y su observación se realizó simultáneamente desde las ciudades de Sobral, en Brasil, y desde Santo Tomé y Príncipe, en la costa oeste de África. Esto demostró que la luz de las estrellas que pasaban cerca del Sol estaba ligeramente doblada, por lo que estos objetos parecían ligeramente fuera de posición.

Aunque el espacio-tiempo deformado desvió la luz estelar en una cantidad minúscula e invisible a simple vista, las observaciones realizadas desde Brasil y África fueron analizadas por Eddington y las predicciones de la relatividad general estuvieron acordes con la observación. Entonces, se aceptó que la deformación del espacio-tiempo por la masa del Sol era real y, finalmente, el espacio inerte de Newton había sido reemplazado por una nueva teoría.

El resultado fue recibido como una noticia espectacular, apareció en la primera plana de la mayoría de los principales periódicos de la época e hizo que Einstein y su teoría de la relatividad general fueran mundialmente famosas.

Desde el eclipse “más importante” hace 99 años, se ha demostrado que la visión distorsionada de Albert Einstein del espacio-tiempo es en gran medida el universo en el que vivimos. El próximo año se cumplen cien años del suceso que revolucionó la física y se recordará con otro eclipse solar, visible, esta vez, desde nuestro país.

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