La historia del eclipse solar que hizo famoso a Albert Einstein

Un eclipse solar y dos expediciones científicas fueron necesarias para comprobar la teoría que revolucionó la física moderna y convirtió a su autor, Albert Einstein, en una celebridad mundial, aunque muy pocos entendían de lo que hablaba.

En mayo pasado se cumplieron 100 años del famoso eclipse de Sol de 1919 que permitió comprobar la Teoría de la Relatividad General de Einstein, quien pasó a las primeras planas de los diarios como el físico que ideó una nueva manera de entender el Universo. Todo ello sucedió meses después del fin de la Primera Guerra Mundial.

“El planteamiento de la nueva teoría fue una revolución en la física, cambió completamente nuestra visión y comprensión de los fenómenos en la física, astronomía y la cosmología”.

Su importancia fue tal que hasta este momento los físicos siguen trabajando en sus predicciones, como las ondas gravitacionales y los agujeros negros. Permitió, además, que se formularan la teoría del Big Bang, que explica cómo se inició el cosmos; la teoría de Edwin Hubble sobre la expansión del Universo; y el desarrollo del sistema de posicionamiento global (GPS).

Pero todo comenzó con un eclipse de Sol que zanjó un debate entre los principales académicos de la época. Un desconocido Einstein proponía algo distinto a lo Isaac Newton, el hombre que fundó la física como se conocía hasta entonces.

La teoría del físico alemán proponía algo verdaderamente rupturista: la luz también tenía “peso”, y por ello debía ser atraída y desviada por los cuerpos celestes que se mueven en el espacio.
Así, el cosmos dejaba de ser estático y se volvía dinámico. Un cambio radical.

Debido a que la relatividad iguala la aceleración y la gravedad, la luz debía curvarse en presencia de un campo gravitatorio causado por cuerpos como las estrellas.

“Esta es una nueva teoría de la gravedad que surge de la unión de la gravedad newtoniana, la teoría de la relatividad especial y la geometría diferencial. Por ello, la fuente de la gravedad no solo es la masa, sino también la energía; así como el tejido del espacio-tiempo es flexible, deformable y elástico ante la presencia de la materia y la energía. Fue el primer ejemplo de la geometrización de la interacción en la física”, explica Vera.

El propio Einstein sabía que sus predicciones solo se podían verificar experimentalmente durante un eclipse total de Sol que permitiera fotografiar una estrella cercana al Sol, sin la presencia de su potente luz.

Esta oportunidad se daría el 29 de mayo de 1919, cuando un eclipse de Sol total podría verse desde una parte del Pacífico, cerca de Brasil. Pocas veces se presentaba una oportunidad similar: una teoría podía ser comprobada solo unos años después de ser planteada, indica Vera.

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En marzo de ese año, el famoso astrónomo británico Arthur Eddington, director del Cambridge University Observatory, uno de las pocas personas que entendía la relatividad general, publicó en la revista The Observatory el artículo en el que afirmaba que el eclipse del 29 de mayo era una oportunidad única para comprobar si la luz era atraía por los cuerpos celestes.

Eddington explicaba que si se tomaban fotografías del eclipse, estas se podrían comparar con las que ya se habían tomado con los telescopios de Greenwich y Oxford, que mostraban las mismas estrellas en sus posiciones reales. De acuerdo a la relatividad general, la luz de las estrellas deberían sufrir una desviación de 1.74 segundos de arco. Para la mecánica newtoniana, la luz debería sufrir una desviación angular de 0.87 segundos de arco, la mitad de lo predicho por Einstein.

Con ese objetivo, la Royal Astronomical Society organizó dos expediciones científicas que se dirigieron a lugares próximos al ecuador terrestre. Una, encabezada por Charles Davidson, se embarcó a Sobral, en el estado de Ceará, en Brasil; y la otra, liderada por Eddington, tomó rumbo a la Isla del Príncipe, que hoy forma parte de Santo Tomé y Príncipe, en África.

Los equipos llegaron a tiempo para registrar el eclipse total de Sol que duró 6 minutos y 51 segundos, uno de los más largos del siglo pasado, de acuerdo al sitio de la Royal Astronomical Society.

Luego de la expedición, Eddington y Dyson analizaron las fotografías y compararon las posiciones reales de las aparentes de unas trece estrellas durante el eclipse.

Y así, ambos fueron testigos de cómo cambiaba la historia: Einstein tenía razón. Efectivamente, la desviación de la luz confirmaba la influencia del campo gravitatorio del Sol como predecía la teoría de físico alemán.

Sus hallazgos fueron enviados para su publicación el 30 de octubre de 1919 en la revista de la Royal Society y, a partir de entonces, medios de todo el mundo hicieron eco de la noticia en las semanas siguientes.

“La teoría de Einstein triunfa”. Así titulaba el 10 de noviembre de 1919 The New York Times.

Un gran legado
La relatividad general de Einstein, señala Vera, resuelve y explica el del perihelio de Mercurio. Según las observaciones, este planeta tenía un movimiento anómalo en torno al Sol y la física newtoniana no podía explicar por qué. Este problema cosmológico fue un dolor de cabeza para los físicos y solo pudo ser explicado por los planteamientos de Einstein.

El premio Nobel también predice las ondas gravitacionales, que son perturbación del espacio-tiempo producida por un cuerpo masivo acelerado. Estas fueron detectadas de forma directa en 2015 por los investigadores de los proyectos LIGO y VIRGO.

También predice la existencia de los agujeros negros. Si bien en las últimas décadas se contaba con gran cantidad de evidencia indirecta sobre su existencia, fue en 2019 que se pudo obtener la primera fotografía de un agujero negro, ubicado a 55 millones de años luz de nuestro planeta. Los responsables fueron los científicos del Telescopio del Horizonte de Sucesos (Event Horizon Telescope).

“Einstein es, sin duda, el científico más importante de los últimos tiempos, y su valor se equipara al de Newton”, afirma Vera.