Comprobación de una teoría de Albert Einstein gracias a un eclipse.
La teoría einsteniana contenía una predicción
espectacular: "la luz también poseía ‘peso’, es decir, debía ser atraída y
desviada por los cuerpos celestes". Puesto que la equivalencia entre
aceleración y gravedad se extiende a los fenómenos electromagnético y la luz es
una onda electromagnética, los rayos luminosos deberían curvarse en presencia
de un campo gravitatorio. Einstein ya se dio cuenta de que la única forma de
verificar experimentalmente su predicción teórica era durante un eclipse total
de Sol que permitiría fotografiar una estrella cercana al Sol, sin la presencia
de la potente luz solar.
el 29 de mayo de 1919 habría un eclipse de Sol
total desde algunos puntos de la superficie terrestre, lo que haría posible
verificar esta curvatura de los rayos de luz.
El primero en darse cuenta que el eclipse del 29 de
mayo de 1919 era una oportunidad única para verificar la teoría de Einstein fue
Frank Dyson (1868-1939), astrónomo real británico y director del Royal
Greenwich Observatory.
El astrónomo británico Arthur Eddington (1882-1944),
científico de prestigio, cuáquero devoto, pacifista convencido, director del
Cambridge University Observatory y uno de los pocos que en aquellos años
entendía la relatividad general de Einstein, publicó en marzo de 1919 en la
revista The Observatory el artículo “The total eclipse of 1919 May 29 and the
influence of gravitation on light”.
En este artículo afirmaba que el eclipse de Sol del
29 de mayo de 1919 sería una oportunidad excepcional para estudiar la
influencia del campo gravitatorio del Sol sobre un rayo luminoso proveniente de
una estrella y así verificar la predicción de la teoría de la relatividad
general de Einstein, publicada en noviembre de 1915. Según esta teoría los
rayos luminosos rasantes a la corona solar deberían sufrir una desviación de
1.74 segundos de arco. Eddington también afirmaba que si se pudieran tomar
fotografías del eclipse, éstas podrían compararse con las que ya se habían
tomado con los telescopios de Greenwich y Oxford, que mostraban las mismas
estrellas en sus posiciones reales, sin la posible distorsión debida al campo
gravitatorio del Sol. En este artículo Eddington también señalaba que si la
gravitación actúa sobre la luz, el momento lineal de un rayo luminoso cambiará
gradualmente de dirección debido a la acción de la fuerza gravitatoria, del
mismo modo que sucede con la trayectoria de un proyectil. Según la mecánica
newtoniana la luz debería sufrir una desviación angular de 0.87 segundos de
arco, es decir, la mitad de la desviación predicha por la relatividad general.
La verificación de la teoría de Einstein sería
resultado del sesgo de confirmación por parte de Eddington. Pero en 1979 se
realizó un análisis con técnicas modernas de las placas fotográficas originales
que confirmó los resultados de 1919; más aún, ya en 1919 su precisión era
comparable a la que se logró con el eclipse de 1973. Por tanto, los resultados
del eclipse de 1919 confirmaron a más de cinco sigmas la teoría de Einstein.
Éste duró 6 minutos y 51 segundos, uno de los más
largos del siglo XX. Durante el eclipse se tomaron un gran número de
fotografías de estrellas alrededor de la corona del Sol (que normalmente no se
verían a causa de su potente luz) y cuyo posterior estudio necesitó de varios
meses. Eddington fue el responsable del análisis de los datos tomados en la
Isla del Príncipe, mientras que Dyson lo fue de los de Sobral.
La conclusión fue tajante: el análisis de las
medidas obtenidas de la desviación de los rayos de luz confirmaba la influencia
del campo gravitatorio sobre la luz, tal y como predecía la teoría de Einstein.
Se había verificado una de las predicciones teóricas más espectaculares que se
haya hecho jamás y además tan sólo cuatro años después de haberse
realizado.
El físico, matemático y divulgador científico
estadounidense Joseph P. McEvoy en su libro Eclipse publicado en 1999 señala
que “una nueva teoría del universo, la creación de un judio alemán que
trabajaba en Berlín, fue confirmada por un cuáquero inglés en una pequeña isla
africana”. Eddington consideró que la verificación experimental de la
desviación de un rayo luminoso por el campo gravitatorio del Sol, que ya
vislumbró a través de un primer análisis de sus placas fotográficas cuando
todavía se encontraba en la Isla del Príncipe, había sido el mejor momento de
su vida.
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