El eclipse que le dio la razón a Einstein

Dr. José Manuel Nieto Jalil

Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla

El año 1905 está coloreado de romanticismo en la imaginación de todos los físicos del mundo. Marca la irrupción de alguien que revolucionó los conceptos fundamentales de la física desde una oficina de patentes en Berna.

Albert Einstein lo hizo aquel año, que hoy vemos como milagroso, en confor­midad con la profundidad de muchas de sus ideas.

El físico Einstein constituye uno de los íconos más reconocibles del siglo XX. Su cabellera gris alborotada y su enigmáti­ca fórmula E = m C2 son un sinónimo de genialidad y una reivindicación del poder de la ciencia.

Su famosa cita “Dios no juega a los da­dos” o la idea de la relatividad del espa­cio-tiempo apasionan y están profunda­mente arraigados en la cultura popular, aunque en el fondo no sean bien com­prendidos.

El próximo domingo, 6 de noviembre, se cumplen 103 años de que fuera publi­cada la primera demostración experimen­tal de la Relatividad General que desban­có los postulados de la gravedad de Isaac Newton.

A partir de ese lunes, el físico alemán se convirtió en uno de los personajes más famosos, sin que todavía se comprenda por qué. Ese día, las conclusiones de un encuentro conjunto de la Royal Society de Londres y la Royal Astronomical Socie­ty convirtieron al que había sido un em­pleado de una oficina de patentes en una figura de fama mundial. El tiempo lo con­vertiría en ícono de la ciencia y del pasa­do siglo XX y el actual siglo XXI.

También, hace 103 años, pero un 29 de mayo de 1919, se produjo un eclipse. Pero no fue uno cualquiera. Aquél pro­bó por primera vez que los revoluciona­rios postulados del físico Albert Einstein eran ciertos y tal como hacíamos refe­rencia fueron publicados casi seis meses después.

Estos resultados suponían una revi­sión total de las teorías del mismísimo Isaac Newton, el científico más importan­te hasta esa fecha. La nueva teoría de la gravedad, ahora reformulada como de la Relatividad General, marcaría un antes y un después del conocimiento del Univer­so por parte de la humanidad.

Albert Einstein esbozó por primera vez su teoría de la Relatividad Especial en 1905 sin mucho éxito. Una década des­pués, en 1915, con la teoría de la Relati­vidad General llamó la atención de toda la comunidad científica.

Cuatro años después, los investigado­res sir Frank Watson Dyson y sir Arthur Stanley Eddington pudieron realizar me­diciones en un eclipse total, las cuales sirvieron para demostrar que Newton se equivocaba y Einstein tenía razón.

Einstein ya había argumentado que su teoría explicaría la anómala órbita de Mercurio, que no respondía a la idea de Newton, pero sí encajaba perfectamente en la de la Relatividad General.

Adicionalmente había predicho, con irrefutables argumentos matemáticos, que la luz de las estrellas que pasa por el Sol mientras viaja a la Tierra se desviaría ligeramente por la gravedad del astro rey. Para probar esto, sugirió tomar fotogra­fías durante un eclipse solar total, cuan­do las estrellas que rodean el sol se ha­cen visibles durante unos minutos. Espe­raba que estas fotos revelaran un despla­zamiento en la posición de las estrellas en comparación con las imágenes de los mismos cuerpos cuando ya no están cer­ca del Sol.

Sin embargo, de acuerdo con la teoría óptica y gravitacional estándar de la épo­ca, desarrollada con base en las ideas de Newton, la luz debe viajar en línea rec­ta, por lo que el sentido común de la épo­ca hacía dudar de lo escrito por el físico alemán.

La luz no tenía masa, por lo que, en teoría, no podía ser desviada por la gra­vedad como sí lo haría una pelota de te­nis que golpea una red y la deforma en forma de arco.

Su argumento fundamental se desvia­ba de la manera en que lo hizo Newton, que relacionaba la fuerza de gravedad di­rectamente con las masas de dos cuerpos. Él postuló que el gran campo gravitatorio del sol en realidad curva el espacio-tiem­po a su alrededor, lo que significaba, en términos prácticos, que los rayos de luz tendrían que viajar en caminos curvos a medida que pasaban cerca de cuerpos tan masivos como nuestra estrella, pero falta­ban pruebas experimentales.

Fue así que la medición realizada ha­ce 100 años y publicada un 6 de noviem­bre constituyeron la primera demostra­ción experimental que confirmaba la Re­latividad General, un marco teórico y ma­temático que dibujaba un nuevo univer­so, uno donde el espacio-tiempo se cur­va y es relativo, la masa y la energía son equivalentes y los fotones son a la vez par­tículas y ondas.

El 7 de noviembre, los periódicos, ca­tapultaron al físico alemán hacia la cele­bridad. A partir de ese momento ocurrió un milagro, o como un científico diría, al­go extremadamente improbable: medio mundo, desde los conductores a los cama­reros, empezó a opinar sobre la validez de Relatividad o a rezongar sobre quién era capaz de comprenderla. La incomprensi­bilidad de la teoría de Einstein para mu­chos se convirtió en su punto fuerte. La multitud permaneció siguiendo a Eins­tein, pero quizás no para comprender el espacio-tiempo curvado, sino para estar en la presencia de alguien que aparente­mente sí comprendía esa elevada materia.

El marco físico de Isaac Newton se hi­zo insuficiente para explicar el comporta­miento de las masas más inmensas. Que­daba atrás un mundo dominado por la ar­moniosa Mecánica; a partir de entonces, y a la vez que se consolidaba la Mecánica Cuántica, comenzó a nacer un mundo caótico e indescifrable donde el humano se siente pequeño. Uno donde caben un Big Bang y miles de millones de galaxias.

La Relatividad de Einstein es una re­formulación y un replanteamiento de los fundamentos de la Física. Como él dijo, una creación de la mente humana, basa­da en fenómenos, cálculos y datos expe­rimentales. Gracias a eso, la ciencia sigue avanzando. El gran sueño de Einstein, el de crear una teoría unificada para incor­porar la gravitación, la Relatividad y la Mecánica Cuántica, no ha sido posible todavía. Pero sus predicciones, algunas de la cuales ni siquiera él pensaba que se pudieran comprobar por medio de experi­mentos, se han podido demostrar. Así ha sido cómo se ha comprobado la existen­cia de las lentes y las ondas gravitaciona­les. En definitiva, gracias a Einstein sabe­mos el enorme poder que tiene un simple rayo de luz.

El Premio Nobel de Física de este año se lo entregaron a los investigadores Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger por sus innovadores experimentos sobre el entrelazamiento de los estados cuán­ticos, según los cuales dos partículas se comportan como una sola unidad inclu­so cuando están separadas.

Sus resultados han servido y servirán para desarrollar nuevas tecnologías ba­sadas en información cuántica, una idea en la que Einstein no creía. Cuando se re­fería al entrelazamiento o enredamiento cuánticos solía decir que era una idea po­co aceptable. La frase con la que calificaba a este fenómeno ha cobrado popularidad: es una acción fantasmagórica a distancia.

Hoy, sin embargo, es una realidad.