Este 18 de noviembre
se cumplen cien años de que Albert Einstein logró explicar que los
43 segundos de arco que faltaban por explicar en el corrimiento del
perihelio de Mercurio eran un efecto gravitacional no incluido en la
teoría de Newton. En una conferencia desarrollada ante la Academia
Prusiana de Ciencia explicó, además, que la trayectoria de la luz
debía curvarse 1.7 segundos de grado. El doble de lo que él mismo
había predicho tres años antes. Por esa razón, quiero ahora
mencionar varios puntos que difícilmente serán mencionados en las
publicaciones estandarizadas que circulan en la red. Muchas de ellas
excelentes, pero también, algunas demasiado repetitivas.
Para abordar el tema
del esfuerzo argentino por detectar la curvatura de la luz me apoyaré
en los contenidos y fotografías cuya reproducción me ha sido
permitida. Agradezco a Santiago Paolantonio por permitirme aprovechar
el material del blog cuyas ligas agregaré más adelante.
Entre
la alegría y la tristeza.
El lunes 22 de
septiembre de 1919 llegó a las manos de Albert Einstein un telegrama
que provenía de Holanda. Era enviado por Hendrik A. Lorentz y decía:
“Eddington reportó el 12 de septiembre que ha sido probado que la
luz se dobla cuando pasa cerca del Sol, sin embargo, los valores
todavía no son muy precisos. No será sino hasta el 6 de noviembre
que el valor final será anunciado – es bastante concordante con la
teoría de Einstein, la cual predice un valor de 1.75 segundos de
arco.” Una de las primeras acciones de Einstein fue telegrafiarle
a su madre para decirle: “Querida madre, noticias jubilosas hoy, H.
A. Lorentz ha telegrafiado que la expedición inglesa ha demostrado
que la deflección de la luz debido al Sol.” Todavía no eran
resultados formales, pero él buscaba darle a Pauline Einstein una
alegría.
La vida de la madre
había sido difícil después de la muerte de su esposo en 1902. La
había dejado sin ingresos y con medios para vivir muy limitados.
Ella se fue a vivir con su hermana Fanny, en Hechingen, una ciudad
alemana situada a menos de 80 kilómetros al oeste de Ulm, donde
había dado a la luz a su hijo Albert. Después se trasladó a
Heilbronn, 90 kilómetros al norte, con la viuda de un prominente
banquero de apellido Oppenheimer, donde se dedicó a dirigir la casa
y a supervisar la educación de varios niños. Finalmente, optó por
irse a vivir con su hija Maja, en Lucerna Suiza. Radicaba allí
cuando empezó a sentir fuertes dolores abdominales que fue
diagnosticado como cáncer que la llevaría a la muerte. Sabiéndose
muy enferma, Pauline decidió irse a vivir con su hijo Albert a
Berlín, donde llegó en los primeros días de 1920, acompañada por
su hija Maja, un médico y una enfermera. Fue alojada en el estudio
de Einstein, donde vivió hasta febrero sujeta a un tratamiento a
base de morfina.
Cuando Pauline
murió, Albert Einstein le escribió a su antiguo amigo, Heinrich
Zangger, para darle la noticia con palabras como las siguientes: “Mi
madre ha muerto ... Todos estamos completamente exhaustos ... Uno
siente en los huesos el significado de los lazos sanguíneos.” El
hombre cuya fama había explotado por los diarios más importantes
del mundo, y que a partir de noviembre de 1919 empezaba a convertirse
en el científico más conocido por la humanidad, no podía tener la
dicha completa.
El
largo y sinuoso camino.
El pronóstico de la
teoría de la Relatividad General que resultó más impactante para
el público fue que la trayectoria de la luz se dobla cuando pasa
cerca del Sol. Había sido una de sus conclusiones inmediatas en
1907, cuando todavía trabajaba en la Oficina de Patentes de Berna. A
raíz de que comprendió que un hombre que cayera libremente en un
elevador no sentiría su propio peso, concluyó también que debería
haber cierto efecto sobre la trayectoria de la luz, pero entonces
pensó que el efecto sería demasiado pequeño como para poder ser
detectado. Cuatro años después, como profesor en Praga, pudo llegar
a la conclusión de que la magnitud del doblez serían 0.85 segundos
de arco, de modo que, si se realizaban observaciones de las estrellas
cercanas al Sol durante un eclipse, éste podría ser detectado.
El
esfuerzo argentino.
En 1911, Einstein
logró el interés del astrónomo Erwin Freundlich, quien desempeñaba
su trabajo en el Observatorio de Berlín. A su vez, éste se puso en
contacto con el Dr. Charles Dillón Perrine, del Observatorio
Nacional Argentino, en Córdoba.
Agrego enseguida las
fuentes de mis comentarios anteriores. Quien desee abundar sobre este
esfuerzo argentino por detectar la deflexión de la luz cerca del
Sol, puede ir a las siguientes direcciones:
Los
seis jueves de Einstein.
Así como fue
difícil el camino hacia la medición que daría certeza a la
predicción de la teoría, la formulación de la misma fue una senda
larga y sinuosa. Cuando Einstein hizo su primer cálculo, en Praga,
todavía no sabía que el espacio se curvaba ante la presencia de
objetos muy masivos. Fue en Zürich, en colaboración con su amigo,
Marcel Grossmann, que empezó a desarrollar la primera teoría de la
gravitación basada en la naturaleza curva del espacio, pero en lo
referente a la curvatura de la luz cerca del Sol, el resultado volvió
a ser el mismo que el obtenido en Praga en 1911.
De hecho, la
predicción precisa no la pudo obtener sino hasta noviembre de 1915,
considerado como el mes más productivo de su vida. En 25 días
Einstein llevó a cabo cuatro presentaciones para mejorar su teoría.
La primera el 4 de noviembre, que ya mencioné en otra contribución
al blog, la segunda el día 11 y la tercera el día 18. La última
sería el 25 de noviembre. Por alguna disposición interna en la
Academia Prusiana de Ciencias, todas las sesiones se presentaron en
jueves.
Sus ecuaciones
fueron iguales en su segunda y tercera conferencias, pero con la
diferencia de que el día 18 presentó dos cálculos que habrían de
modificar prácticamente toda su vida. Uno era la predicción precisa
del corrimiento del perihelio de Mercurio. Cuarenta y tres segundos
de arco que no tenían explicación de ninguna clase. Se trata de un
efecto que se puede describir con el siguiente dibujo.
Lo habían estudiado
él y Michel Besso en 1913, basado en la teoría preliminar de la
gravitación, pero con resultados nada satisfactorios. En cambio, en
su conferencia del 18 de noviembre mostraba el resultado preciso para
el corrimiento del perihelio de Mercurio. Einstein sabía que esta
vez estaba en el camino correcto.
A diferencia de las
expresiones matemáticas del 4 de noviembre, en la versión del día
11, y también en la del día 18, Einstein regresaba a una ecuación
que había sido descartada por él y por Grossmann hacía tres años.
Sin embargo, ésta volvería a ser modificada antes de que
transcurrieran otros siete días. Sus ecuaciones ya estuvieron
correctas el 25 de noviembre de 1915 con la aparición de un término
adicional, pero debido a que su presencia no modificaba las
predicciones encontradas, éstas quedaron bien establecidas desde
entonces.
El doblez de la
trayectoria de la luz puede entenderse con una figura como la que
sigue:
Un observador que
vea una eclipse desde la Tierra encontrará que las estrellas con
posición aparentemente cercana al Sol tienden a separarse del centro
oscurecido porque la sombra de la Luna se proyecta hasta nuestro
planeta.
Cuando ocurría el
eclipse el jueves 29 de mayo de 1919, Sobral, Brasil, tenía cielo
despejado, pero a ese fenómeno ya no pudieron asistir los equipos
argentinos. De acuerdo a la predicción de los ingleses, el ángulo
de la desviación era el predicho por Einstein. El resultado de las
mediciones fue informado el jueves 6 de noviembre de 1919 en una
reunión conjunta de la Sociedad Astronómica y la Sociedad Real.
En términos de
casualidades, era el sexto jueves de Einstein. Cuatro en noviembre de
1915, el quinto el día del eclipse en Sobral y el último el día
del anuncio en Londres. La noticia puramente científica trascendió
a la prensa escrita con grandes titulares. Hablar de que el espacio
se curvaba ejercía un efecto mágico en la imaginación de las
personas, decir que la energía atraía a la energía generaba una
sensación extraña. El hombre que rozaba los cuarenta años de edad
cedía poco a poco su lugar a la leyenda.
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