Einstein y el primer eclipse de Sol del milenio

El intento de demostrar la teor¨ªa de la relatividad general motiv¨® dos viajes cient¨ªficos realizados en 1919, pocos a?os despu¨¦s de que Einstein anunciara su revolucionaria teor¨ªa sobre la gravitaci¨®n, para hacer el experimento el 29 de mayo de ese a?o. Las dos expediciones obtuvieron las ansiadas im¨¢genes del Sol tapado por la Luna; en septiembre, el gran f¨ªsico fue informado de la demostraci¨®n de su teor¨ªa y dos meses despu¨¦s, el 6 de noviembre de 1919, se anunci¨® a bombo y platillo a todo el mundo esta gran revoluci¨®n cient¨ªfica. La clave era el eclipse total de Sol. ?Por qu¨¦ ? Sencillamente porque cuando brilla el Sol, no se pueden ver las otras estrellas.

Ma?ana, a las 15.13, hora peninsular, un equipo de astr¨®nomos espa?oles repetir¨¢ en Zimbabue la famosa observaci¨®n de las estrellas cuya luz atra¨ªda gravitatoriamente por el Sol demostr¨® que Einstein ten¨ªa raz¨®n, pero con equipos modernos de observaci¨®n y c¨¢maras electr¨®nicas. Lo har¨¢ durante el primer eclipse total de Sol del milenio, que s¨®lo ser¨¢ observable desde una franja que cruza el continente africano.

'Hemos tra¨ªdo para este experimento un telescopio de 20 cent¨ªmetros de di¨¢metro, controlado desde un ordenador port¨¢til y con un CCD (coupled charge device, el dispositivo de las c¨¢maras de v¨ªdeo digitales y de las modernas c¨¢maras astron¨®micas), en lugar de las placas que utilizaron en 1919', explica en Zimbabue Alejandro Oscoz, jefe de operaci¨®n de los telescopios del Observatorio del Teide (Canarias) y responsable del experimento de la relatividad en la expedici¨®n cient¨ªfica Sheilos 2001. Decenas de grupos internacionales de astr¨®nomos, incluido uno de la NASA, se han desplazado a esta zona para seguir el eclipse.

Rango ¨®ptico

Los astr¨®nomos espa?oles, del Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC), liderados por Miquel Serra-Ricart, realizar¨¢n durante el eclipse tambi¨¦n observaciones de la corona solar y de la radiaci¨®n. Pero es el experimento de la relatividad de Einstein el que supone el mayor reto. 'No porque vayamos a demostrar ahora que Einstein ten¨ªa raz¨®n, ya est¨¢ m¨¢s que demostrado', comenta Oscoz. 'Pero esta observaci¨®n se ha realizado pocas veces durante los eclipses desde 1919 y, que yo sepa, ninguna vez con CCD, en el rango ¨®ptico'.

La famosa observaci¨®n de 1919, que lider¨® uno de los cient¨ªficos m¨¢s encumbrados de la ¨¦poca, sir Arthur Eddington, se remonta a los trabajos de principios de siglo de Einstein. Su relatividad general es una teor¨ªa de la gravitaci¨®n que supera a la de Newton, correcta esta ¨²ltima s¨®lo para velocidades muy peque?as en comparaci¨®n con la de la luz. Y en su marco, Einstein dedujo que la fuerza de la gravedad se acopla a la energ¨ªa -y no a la masa, como pensaba Newton-; por tanto, si los fotones tienen energ¨ªa, sienten la atracci¨®n gravitatoria del Sol.

?Y qu¨¦ pasa durante un eclipse? Independientemente de que el Sol est¨¦ tapado por la Luna o no, todos los fotones (las part¨ªculas de la luz) que pasan por las proximidades de la estrella sienten la atracci¨®n de su gigantesca masa y son atra¨ªdos. As¨ª, los rayos de luz de un astro m¨¢s lejano, en lugar de seguir una trayectoria rectil¨ªnea, resultan curvados al pasar cerca del Sol. Pero durante el eclipse, al quedar tapada la luz cegadora de nuestro astro, se ven estrellas en el cielo oscurecido y los astr¨®nomos pueden medir con precisi¨®n su posici¨®n, constatando que los rayos de luz de las estrellas lejanas y su posici¨®n parecen estar desplazados en el cielo. Por supuesto, hay que hacer observaciones de control del mismo trozo del cielo para comparar luego las posiciones exactas de las estrellas con la presencia del Sol y sin ella.

Los f¨ªsicos prefieren explicar este efecto de la relatividad general diciendo que los fotones siguen una trayectoria m¨¢s larga en presencia de una gran masa como el Sol porque ¨¦ste deforma el espacio-tiempo igual que una bola de acero deforma un coj¨ªn y una canica que pase cerca de ella recorre m¨¢s superficie del coj¨ªn si est¨¢ hundido.

'En realidad, las observaciones del eclipse de 1919 ten¨ªan un error tan grande que no demostraban la teor¨ªa de Einstein, pero s¨ª descartaban la teor¨ªa de la gravitaci¨®n de Newton', explica Oscoz. Es que determinar con suficiente exactitud la posici¨®n de unas estrellas cerca del Sol durante un eclipse es muy dif¨ªcil. 'Pero Einstein era ya muy famoso en aquella ¨¦poca y dieron por buena la demostraci¨®n, aunque tardar¨ªa tiempo en verificarse realmente', contin¨²a el astr¨®nomo del IAC.

Eddington, consciente de la importancia revolucionaria de la teor¨ªa de la relatividad general presentada por Einstein en 1915, quer¨ªa haber hecho en 1917 el experimento del eclipse, pero la Guerra Mundial lo impidi¨®. La ocasi¨®n de 1919, cuando adem¨¢s el Sol estar¨ªa en la regi¨®n de unas estrellas relativamente brillantes, las Hiades, lo que facilitaba la observaci¨®n, no pod¨ªa escaparse. Los brit¨¢nicos planearon dos expediciones gemelas en barco: una, en la que iba el astr¨®nomo real sir Frank Dyson, se dirigi¨® a Sobral (Brasil); la otra, con Eddington a bordo, fue a isla Pr¨ªncipe, en el golfo de Guinea, cerca de la costa africana.

La emoci¨®n acompa?¨® al grupo de Eddington hasta el ¨²ltimo momento, ya que el d¨ªa clave, el 29 de mayo, amaneci¨® nublado. Pero el cielo se despej¨® justo unos minutos antes del eclipse total y el gran cient¨ªfico brit¨¢nico pudo tomar sus ansiadas fotograf¨ªas, que revel¨® e intent¨® analizar all¨ª mismo. A los pocos d¨ªas, estaba convencido de que ten¨ªa la prueba de que su colega Einstein estaba en lo cierto. Dyson tuvo m¨¢s suerte con la meteorolog¨ªa y logr¨® sacar siete placas del cielo despejado con el sol oculto.

El an¨¢lisis del material llev¨® varios meses, hasta que el 6 de noviembre de 1919, en una reuni¨®n conjunta de la Royal Society y de la Royal Astronomical Society, se anunciaron los resultados de las expediciones gemelas, relata John Gribbin en su libro En busca del Big Bang (Ediciones Pir¨¢mide). Las publicaciones de la ¨¦poca dieron titulares como La luz no va en l¨ªnea recta, Revoluci¨®n en la ciencia, Las ideas de Newton han sido derribadas y Espacio deformado. Hab¨ªa triunfado una de las dos grandes revoluciones de la f¨ªsica contempor¨¢nea. 'En 1922 se repitieron las observaciones durante el eclipse total de Sol en Australia', explica Oscoz. 'Despu¨¦s se han hecho media docena de veces m¨¢s, pero son observaciones muy cr¨ªticas'.

Ma?ana, los astr¨®nomos espa?oles en Zimbabue tienen casi cuatro minutos de ocultaci¨®n total del Sol para hacer sus mediciones. Volver¨¢n a Zimbabue, a la misma zona, dentro de un a?o y medio, ya que all¨ª se contemplar¨¢ entonces otro eclipse solar total. 'Esto permitir¨¢ no s¨®lo ver de nuevo el fen¨®meno, sino tambi¨¦n hacer las observaciones de control, durante la noche, del mismo campo de estrellas que observaremos ahora deformado por el Sol y comparar con precisi¨®n la posici¨®n de los astros', adelanta Oscoz.

Ahora, todo depende de la meteorolog¨ªa, esa amenaza eterna para los cazadores de eclipses.