La NASA lanza hoy una sonda para comprobar una teor¨ªa de Einstein

Incluso los cr¨ªticos admit¨ªan que era una gran idea en 1959. Fue entonces cuando los cient¨ªficos de Stanford acordaron profundizar en el coraz¨®n del mundo extra?o que es el legado de Einstein. Ahora, 45 a?os y 700 millones de d¨®lares despu¨¦s, su sue?o se ha materializado como un ensamblaje del tama?o de una camioneta hecho de conductos, electr¨®nica y cuarzo, llamado Gravity Probe B, y colocado en la punta de un cohete en la base de Vandenberg (EE UU). Su lanzamiento est¨¢ previsto para hoy, y comenzar¨¢ una misi¨®n de 18 meses.

La Gravity Probe B llevar¨¢ hoy consigo los corazones de generaciones de cient¨ªficos e ingenieros. Para conseguir el objetivo, se ha construido la bola m¨¢s redonda jam¨¢s hecha y el mayor termo que haya ido nunca en el espacio. Acosado por problemas t¨¦cnicos, objetivos ambiciosos y errores de gesti¨®n, el proyecto sufri¨® varias cancelaciones. C. W. Francis Everirr, f¨ªsico de Stanford, se uni¨® al proyecto en 1962 y ahora es su codirector. El experimento est¨¢ montado para comprobar una de las m¨¢s esot¨¦ricas predicciones de la teor¨ªa de la gravedad de Einstein.

La sonda lleva cuatro giroscopios para medir si y c¨®mo la Tierra en rotaci¨®n curva el espacio tiempo alrededor de s¨ª misma, como un tornado. La respuesta, dicen Everitt, sus colegas y la NASA, dar¨¢ a los f¨ªsicos mediciones precisas sobre c¨®mo la materia comba el espacio-tiempo para generar el efecto llamado gravedad, les permitir¨¢ calibrar las dinamos de los agujeros negros que producen las monstruosas energ¨ªas de los quasares, y tal vez encontrar pruebas de nuevas fuerzas en el universo. "Si funciona tan bien como pensamos, acabar¨¢ comprobando la teor¨ªa de Einstein entre 10 y 100 veces mejor que cualquier prueba anterior", afirma Everitt.

Pero otros cient¨ªficos dicen que, si no hay una sorpresa, no saldr¨¢ nueva f¨ªsica del experimento. Las mediciones cada vez m¨¢s precisas de sat¨¦lites, de la Luna, de planetas y otros cuerpos a lo largo de d¨¦cadas ya han demostrado que la teor¨ªa general de la relatividad es correcta, al menos hasta los l¨ªmites de la precisi¨®n esperada del experimento de Stanford. Pese a ello, Kip Thorne, f¨ªsico de Caltech (California),afirma que, aunque no es obligatorio esperar de la sonda resultados desviados de la relatividad, es importante hacer mediciones directas. Si la relatividad general falla -y muchos te¨®ricos creen que en ¨²ltima instancia as¨ª debe ser-, probablemente fallar¨¢ de alguna forma sorprendente, comenta. Pero incluso si cuadra, las mediciones ser¨¢n un hito durante a?os, "un legado importante para futuras generaciones", dice.

La inspiraci¨®n para el experimento se remonta al siglo XIX y al f¨ªsico austriaco Ernst Mach. ?l declar¨® que todo movimiento es relativo y especul¨® que la inercia de cualquier objeto en el universo estar¨ªa determinada por su relaci¨®n con todo lo dem¨¢s. A Einstein le atra¨ªa la idea y fue parte de la inspiraci¨®n para la relatividad general. La teor¨ªa describe el espacio-tiempo como una especie de colch¨®n en el que materia y energ¨ªa, como un durmiente pesado, hacen que los planetas, las manzanas al caer y los haces de luz sigan trayectorias curvas y no rectas.

Pero parec¨ªa que la materia en rotaci¨®n no s¨®lo pod¨ªa hacer que el espacio se combase, sino tambi¨¦n que girase. Igual que al agitar un batido espeso con una cucharilla gira tambi¨¦n el vaso, un objeto masivo en rotaci¨®n arrastrar¨¢ lentamente el espacio-tiempo a su alrededor, seg¨²n los c¨¢lculos de los f¨ªsicos Josef Lense y Hans Thirring, en 1918. Esto significa que si est¨¢s en ¨®rbita, por ejemplo, de la Tierra, no notar¨¢s ninguna fuerza y pensar¨¢s que est¨¢s en reposo, pero ver¨¢s que est¨¢s girando lentamente respecto a las estrellas distantes. El efecto, llamado arrastre del marco de referencia, es tan min¨²sculo cerca de la Tierra que durante d¨¦cadas los f¨ªsicos se desesperaron para lograr comprobarlo. En un a?o, el giro ser¨ªa de aproximadamente una cienmil¨¦sima de grado, como el grosor de un cabello visto desde 400 metros de distancia.

Encontrar el truco

En 1959, Leonard Schiff (Stanford), e independientemente George Pugh (Departamento de Defensa), sugirieron que los giroscopios en el espacio pod¨ªan lograr el truco. Poco despu¨¦s, en la piscina, Schiff y William Fairbank reclutaron a Robert Cannon, experto en giroscopios. Se les uni¨® en 1962 el brit¨¢nico Everitt. En 1964, la NASA dio al grupo de Stanford un contrato para estudiar la idea. Mientras all¨ª se constru¨ªan los giroscopios, Locked Martin preparaba la sonda espacial. Shift muri¨® en 1971; Fairbank, en 1989. Everitt tiene 69 a?os, el largo cabello gris y admite que no sab¨ªa en lo que se met¨ªa al unirse al grupo de Stanford, cuando ten¨ªa 28 a?os.

El experimento que debe salir hoy es una osad¨ªa t¨¦cnica. En su coraz¨®n, todo lo aislado del universo que es posible, est¨¢n los giroscopios: cuatro esferas de cuarzo algo mayores que pelotas de golf. Se dice que son los objetos m¨¢s perfectamente esf¨¦ricos jam¨¢s construidos, con una desviaci¨®n de la esferidad de s¨®lo 40 capas de ¨¢tomos. Si la Tierra fuera as¨ª de perfecta, la monta?a m¨¢s alta se elevar¨ªa poco m¨¢s de dos metros. En el espacio estar¨¢n suspendidos por campos el¨¦ctricos y girar¨¢n a 10.000 revoluciones por minuto dentro de un telescopio de cuarzo orientado a la estrella IM Pegasi.

Para estar seguros de que ninguna influencia externa ejerce ning¨²n bamboleo en las bolas, el telescopio flota libremente dentro de la sonda espacial, con propulsores para contrarrestar cualquier arrastre min¨²sculo. Tambi¨¦n est¨¢ rodeado por una capa de plomo superconductora que hace de escudo frente a los campos magn¨¦ticos. Todo est¨¢ enfriado por helio l¨ªquido a 270 grados bajo cero.

Pero los cient¨ªficos tienen que ver en qu¨¦ sentido est¨¢n girando las bolas, por lo que van recubiertas de niobio, que pierde toda resistencia a la corriente el¨¦ctrica a esas temperaturas. As¨ª, cuando las bolas rotan, algunos de los electrones del niobio saltan de sus ¨¢tomos; su movimiento relativo crea una peque?a corriente que genera un min¨²sculo campo magn¨¦tico que localizan unos detectores superconductores, llamados squids, metidos en el giroscopio.

Estos squids tienen dos funciones: medir el arrastre de referencia (que har¨¢ que los giroscopios giren en la direcci¨®n de la rotaci¨®n de la Tierra) y medir un par¨¢metro llamado gamma, o cu¨¢nta materia hace que la geometr¨ªa del espacio se desv¨ªe de la geometr¨ªa eucleidiana plana. Como la Tierra hace que el espacio-tiempo se curve, seg¨²n la relatividad, una ¨®rbita circular alrededor del planeta resultar¨¢ en una circunferencia ligeramente inferior que pi veces el di¨¢metro de la ¨®rbita. Esta pulgada perdida, como dice Everitt, debe hacer que los giroscopios se muevan en una direcci¨®n perpendicular al eje de rotaci¨®n de la Tierra.