Los eclipses de Einstein

05/11/2015 0 comentarios
Menear

Desde 1911 Einstein buscó el apoyo de los astrónomos de todo el mundo para comprobar su novedosa Teoría de la Relatividad. El reto de hacer las observaciones necesarias implicó la unión de disciplinas científicas. Con el inicio de la Primera Guerra Mundial, también significó la colaboración entre científicos de países enemigos.

Hace cien años había tres pruebas observacionales para la Teoría General de la Relatividad de Einstein. La anomalía en la órbita de Mercurio se podía explicar bien con esta teoría, pero quedaban por comprobarse la deflexión de la luz de las estrellas al pasar cerca del Sol y el corrimiento al rojo de la luz que nos llega del Sol. A Einstein le interesaba mucho que se hicieran las observaciones astronómicas para encontrar las otras dos evidencias.

El reto

Entonces la teoría no era muy bien conocida, comprendida ni aceptada. Einstein escribió cartas a astrónomos de todo el mundo explicando la teoría y lo que se necesitaba, e instándolos a hacer las observaciones. Por ejemplo, en 1913 le escribió a George Elery Hale, director del Observatorio de Mount Wilson en Estados Unidos. En esta carta le explicaba la desviación esperable del camino de un rayo de luz al pasar cerca de un cuerpo masivo como el Sol y cómo cambia la posición aparente de las estrellas. Le preguntaba si esto se puede ver en cualquier momento y Hale le contestó que solamente es posible durante un eclipse total de Sol. 

Carta de Einstein a Hale (tomada del blog de la Huntington Library)

Intentos fallidos

Hubo algunos astrónomos que lo apoyaron mucho, especialmente Erwin Freundlich, con quien tuvo un rico intercambio epistolar. El 21 de agosto de 1914 se vería un eclipse en Rusia y Freundlich, que trabajaba entonces en el Observatorio de Berlin, intentó sin éxito conseguir apoyo del director, Herman Struve. Al final fue Einstein mismo quien consiguió los recursos.

Tres expediciones partieron hacia Rusia a principios de 1914: una alemana, una argentina y una estadounidense.  Cuando Alemania le declaró la guerra a Rusia en julio, las expediciones se quedaron varadas. Freundlich y sus compañeros alemanes fueron tomados presos, y sus instrumentos incautados. Más adelante los intercambiaron por prisioneros rusos. Los argentinos no sufrieron la misma suerte, pero no pudieron hacer las observaciones porque sus instrumentos no llegaron a tiempo. Y los norteamericanos pudieron salir de Rusia, pero tuvieron que dejar todos sus instrumentos al cuidado del observatorio de Pulkova. De modo que en este eclipse no se hizo observación alguna. 

En 1916 hubo un eclipse visible en Venezuela, pero el mundo estaba ocupado con otras cosas. El Observatorio de Argentina envió una pequeña expedición, pero ¡les llovió todo el tiempo! Más adelante, en 1918, un eclipse atravesó los Estados Unidos, pasando muy cerca del Observatorio de Lick, ¡pero sus instrumentos no habían regresado de Rusia! Juntaron el equipo que pudieron y lograron tomar algunas placas fotográficas del campo de estrellas durante el eclipse.

Los resultados de estas observaciones nunca fueron publicados porque los dos astrónomos involucrados, Heber Curtis y William Campbell nunca estuvieron de acuerdo en la precisión lograda. Esto es comprensible dados todos los factores involucrados. Era necesario comparar dos placas fotográficas tomadas en condiciones distintas: noche y día. Entre una toma y otra, los instrumentos podían cambiar por cuestiones mecánicas o por la temperatura ambiente. 

Entra Eddington

El siguiente eclipse total de Sol sería visible en mayo de 1919 y no quedaba claro si la guerra habría terminado para entonces. Aún así, los ingleses comenzaron a planear las expediciones desde 1917.

Debemos recordar que Inglaterra y Alemania eran enemigos y, aunque los científicos de cada país no habían iniciado esta guerra, estaban distanciados por ella. Algunos científicos alemanes hicieron declaraciones muy fuertes y los científicos de los países aliados empezaron a alejarse de ellos. Una excepción fue el astrónomo inglés Arthur Eddington, entusiasta de la Teoría de la Relatividad y de la unión entre científicos sin importar la nacionalidad. Para conocer su posición, baste el siguiente botón de muestra:

No es una actitud personal de los científicos alemanes lo que nos presenta una dificultad, sino el sentimiento de que están involucrados en el juicio sobre su nación. Pero la condena de una nación toma un aspecto completamente diferente cuando se aplica a los individuos que la componen. Afortunadamente la mayoría de nosotros conoce bien a alguno de los hombres que ahora se dice que no debemos frecuentar. Piensen, no en un alemán simbólico, sino en su amigo el Profesor X, por ejemplo. Ahora llámenlo "Huno, pirata, asesino de bebés" y traten de enfurecerse. El intento se desmorona de un modo ridículo. (en "The Future of International Science", Observatory, 1916)

Albert Einstein y Arthur Eddington años después del eclipse

Eddington, junto con Frank W. Dyson, el Astrónomo Real, se encargaron de organizar dos expediciones, una a Sobral, en Brasil y la otra a la isla de Príncipe, en la costa oeste de África. Afortunadamente la guerra terminó antes, y las expediciones se pudieron llevar a cabo. De la combinación de los resultados de ambas, los ingleses pudieron declarar que habían encontrado la deflexión esperada, habían comprobado la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

Noticia sobre las expediciones de 1919 (<em>The Illustrated London News</em> 28/mayo/1919)

Este resultado se difundió por todo el mundo con titulares como "Einstein derroca a Newton". De la noche a la mañana, Albert Einsten se volvió famoso entre los expertos y también con el público general. 

El reto de demostrar esta teoría unió a especialistas de la física y la astronomía, a practicantes de la teoría y la observación. A la mitad de una sangrienta guerra, también unió a individuos de países enemigos. Además integró al público general mostrando un resultado que sí alcanzaban a entender.