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Isla Príncipe. El experimento africano que cambió la física

Un equipo de científicos británicos organizó una misión, hace 90 años, para poner a prueba la teoría de la relatividad de Einstein

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En 1919, con las heridas de la Gran Guerra aún abiertas, tuvo lugar un inopinado acto de reconciliación. Un equipo de investigadores británicos partió hacia la isla africana de Príncipe para probar que un físico alemán tenía razón. Albert Einstein había presentado la Teoría General de la Relatividad en 1915. El nuevo paradigma, de ser correcto, iba a trastocar la forma de entender el universo.

La propuesta del físico de Ulm mostraba, entre otras cosas, que los objetos masivos como el Sol crean la gravedad curvando el espacio y el tiempo a su alrededor. Esta idea era incompatible con la teoría gravitatoria del británico Isaac Newton, para quien el espacio era plano y el tiempo, absoluto. 'Según la teoría de Newton, el espacio es completamente plano y aunque se considera una cierta deflección (desviación) de la luz [la mitad que en la teoría de Einstein], esta sucede porque se asume que la luz está compuesta por partículas que tienen una masa muy pequeña, que se puede sentir atraída por el Sol', explica Giovanni Miniutti, investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología del INTA. 'Por el contrario, para Einstein, la luz no se dobla por estar compuesta por partículas con masa [ahora se sabe que los fotones no la tienen], lo hace porque los fotones tienen que seguir la curvatura del espacio-tiempo', añade.

La oportunidad para comprobar si Einstein estaba en lo cierto se presentó el 29 de mayo de 1919. Ese día, se produciría un eclipse de magnitud descomunal que recorrería varios países cercanos al ecuador. Duraría 6 minutos y 50 segundos (la duración máxima de un eclipse es de 7 minutos y 31 segundos) y daría la oportunidad de realizar un gran número de observaciones útiles para dirimir la controversia.

La preparación para la expedición comenzó durante la guerra. El Astrónomo Real, Sir Frank Dyson, planeó una misión doble. Un equipo con él mismo a la cabeza partiría hacia la ciudad brasileña de Sobral y un segundo grupo observaría el eclipse desde la isla africana de Príncipe. Al frente de esta misión estaría el astrofísico Arthur Eddington, en aquellos años uno de los pocos que de verdad comprendían la teoría de la relatividad.

Para explicar su teoría, Einstein había planteado una situación hipotética en la que la línea de visión entre un observador en la Tierra y una estrella estuviese bloqueada por el borde del Sol. Si Newton tuviese razón, la estrella permanecería invisible, pero Einstein calculó que algo mucho más sorprendente sucedería. La fuerza gravitatoria solar doblaría el espacio a su alrededor, los rayos de la estrella seguirían ese camino curvado para rodear el Sol y llegarían sin problemas hasta el observador en la Tierra. El oportuno eclipse permitiría poner a prueba esta hipótesis al ocultar la luz solar; gracias a la Luna, los científicos británicos podrían fotografiar las estrellas cercanas al Sol que en condiciones normales quedan ocultas por el fulgor del astro.

La suerte de Eddington pareció desvanecerse conforme se acercaba el día. Llovió durante los 19 días previos al 29 de mayo y cuando comenzó el eclipse las nubes tapaban el Sol. Durante 400 segundos, los científicos pensaron que su oportunidad se había desvanecido, pero entonces, cuando sólo faltaban 10 segundos para que se apartase la Luna, las nubes se retiraron y Eddington pudo tomar una sola fotografía. Comparando esa única imagen con otras que había tomado cuando el Sol no estaba allí, el astrofísico inglés pudo calcular que la gravedad solar había provocado una deflección de la luz de aproximadamente 1,6 segundos de arco. El resultado coincidía con la predicción de la Teoría de la Relatividad General; Einstein tenía razón.

En 1919, la teoría relativista era difícil de comprender y, sobre todo, demasiado novedosa, pero ya se habían producido algunas observaciones que obligaban a tomarla en serio. 'La teoría de Einstein ya era capaz de explicar una importante anomalía en la observación del Sistema Solar como era el hecho de que la órbita de Mercurio cambiara lentamente de una manera que estaba en contradicción con la teoría de la gravedad de Newton', explica el profesor de astronomía de la Universidad de Oxford, Pedro Ferreira, uno de los miembros de la expedición que el pasado 19 de mayo viajó a Príncipe para celebrar el 90 aniversario del eclipse.

El experimento de Eddington confirmó el éxito del físico alemán y le colocó en el centro de la escena científica internacional. Algunos, no obstante, han puesto después en duda la honestidad de la prueba. Stephen Hawking llegó a afirmar que los resultados de Eddington fueron fruto de 'una gran fortuna o cuestión de saber con antelación los resultados que se deseaban obtener'. Pese a las teorías que acusan de manipulación al grupo de Príncipe, Miniutti cree que las dudas sobre los resultados del experimento son normales cuando se ponen a prueba nuevas hipótesis. 'Los resultados experimentales nunca son ciertos del todo, siempre hay algún error y aquella era una medida muy difícil de realizar', afirma. Torticero o no, el experimento fue el primer impulso para una teoría nueva e inquietante según la cual la luz se combaba y era posible viajar en el tiempo.

El astrofísico británico Arthur Eddington, hijo de cuáqueros devotos, se pasó la mitad de la I Guerra Mundial pelando patatas en un cuartel como objetor de conciencia. Pacifista convencido y defensor de la Teoría de la Relatividad de Einstein desde el principio, vio cómo una gran oportunidad el viaje a Príncipe para apoyar a un físico que en su opinión tenía razón y además era alemán. El gesto podía entenderse como un acto de hermanamiento. Antes y después del experimento de 1919, Eddington, famoso por apoyar con convicción y talento sus planteamientos, defendió la teoría relativista. Se cuenta que en noviembre de ese año, poco después del experimento de Príncipe y Sobral, el físico Ludwig Silberstein se acercó a él después de una conferencia en la que había disertado sobre Einstein y su relatividad general.

Silberstein, que se consideraba a sí mismo un experto en la Teoría de la Relatividad, comentó que Eddington era una de las tres personas capaces de comprender la teoría de Einstein. Como el físico británico no respondía, Silberstein le pidió que no fuese tímido. Eddington contestó con sorna: “Oh, no, todo lo contrario, estaba pensando en quién puede ser el tercero”. Gracias a Eddington, las teorías de Einstein pudieron llegar a la comunidad científica y al público británico. Gran divulgador, era capaz de explicar la relatividad general tanto en términos técnicos como profanos.