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29 mayo 2019

Arthur Eddington, el hombre que inventó a Einstein

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Una encuesta de la revista Physics World encumbró a Albert Einstein como el mayor científico de la historia en su disciplina. Pero es evidente que el alemán es mucho más. Realmente sería necesario haber crecido en una profunda caverna para no reconocer tanto su nombre como su clásica estampa. Sin embargo, más allá del inmenso valor de sus aportaciones a la ciencia, si se ha convertido en un icono de la cultura popular es sobre todo gracias a una historia que acaeció el 29 de mayo de 1919 y que tuvo como principal responsable al astrónomo británico Arthur Eddington.

En el segundo decenio del siglo pasado, Einstein ya había alcanzado todo el renombre y la notoriedad entre sus colegas que cualquier científico podría soñar. Aún debió esperar hasta 1921 para recibir el Nobel, pero desde el comienzo de la década era ya un nombre recurrente en las nominaciones. Su gran reputación se había forjado en 1905, el que hoy se tiene por el annus mirabilis o año milagroso en la trayectoria del alemán, cuando publicó cuatro estudios sobre el movimiento browniano, el efecto fotoeléctrico, la relatividad especial y la equivalencia entre masa y energía a través de la ecuación más famosa de la historia, E = mc2.

Pero por entonces, Einstein no pasaba de ser un científico de gran prestigio, como tantos otros. Su salto a la inmortalidad comenzaría a gestarse en 1911, cuando trabajaba en la generalización de la relatividad a los campos gravitatorios para construir una teoría de la gravedad que modificaba la newtoniana. Aquel año publicó un estudio titulado “Über den Einfluß der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes”, o “Sobre la influencia de la gravedad en la propagación de la luz”. En este trabajo predecía que las grandes masas eran capaces de curvar la luz. En realidad el efecto ya aparecía sugerido en la obra de Newton, pero este no supo explicar el enigma de la acción a distancia de la gravedad. Trabajos posteriores de Einstein calcularían una curvatura que duplicaba la propuesta por el británico.

Un reto para corroborar a Einstein

Poco después, uno de los colaboradores de Einstein, el astrónomo alemán Erwin Finlay-Freundlich, lanzó un reto a sus colegas: si el modelo era correcto, era posible detectar la desviación de la luz de las estrellas que llegaba hasta nosotros rozando la gran masa del Sol. Pero dado que la intensa luz del astro ciega el tenue brillo de las estrellas, esto solo podía hacerse durante un eclipse, cuando la ocultación del Sol por la Luna permitiría distinguir los chispazos estelares en el cielo. Si Einstein estaba en lo cierto, las estrellas aparecerían en el cielo ligeramente desplazadas respecto a su posición esperada.

Retrato de Arthur Stanley Eddington. Fuente: Wikimedia

El propio Finlay-Freundlich trató de verificar esta predicción aprovechando un eclipse solar en 1914, pero el estallido de la Primera Guerra Mundial se lo impidió. Por fortuna, no estaba solo en su empeño. “Eddington se convirtió en el principal defensor de la teoría general de la relatividad en Reino Unido tan pronto como leyó el trabajo de Einstein, que tuvo que sacarse de contrabando de Alemania a través de la neutral Holanda durante la Primera Guerra Mundial”, cuenta a OpenMind Ron Cowen, autor de Gravity’s Century: From Einstein’s Eclipse to Images of Black Holes (Harvard University Press, 2019).

Expediciones para fotografiar un eclipse

Eddington se dedicó a promover y publicitar el trabajo de Einstein entre sus colegas. Sin embargo, no se conformaba con esto: el astrónomo estaba determinado también a someter a prueba la predicción sobre la curvatura de la luz. “Frank Dyson, el astrónomo real de Reino Unido, se dio cuenta de que el eclipse solar de 1919 sería una ocasión perfecta para probar la teoría de Einstein”, apunta Cowen. El eclipse de aquel año, añade el autor, no solo iba a ser uno de los más largos del siglo XX, sino que el Sol estaría situado cerca de un grupo muy nutrido de estrellas.

En vista de todo ello, Dyson propuso organizar sendas expediciones para fotografiar el eclipse desde dos lugares donde pudiera observarse en su totalidad. Eddington tenía además una razón personal para embarcarse en aquel proyecto. “Como cuáquero de siempre, a Eddington le horrorizaba la guerra y vio la expedición del eclipse, en la que astrónomos británicos iban a testar la teoría de un científico de origen alemán justo después de la Primera Guerra Mundial, como una manera de cicatrizar las heridas del conflicto”, señala Cowen.

Imagen del eclipse de 1919. Crédito: F. W. Dyson, A. S. Eddington, and C. Davidson

Así, Eddington y Edwin Cottingham partieron hacia la isla de Príncipe, en la costa occidental de África, mientras que Andrew Crommelin y Charles Davidson viajaban hacia Sobral, en Brasil. La doble cobertura del eclipse aumentaba las posibilidades de disfrutar de un cielo claro para fotografiar el fenómeno. Aunque aquel 29 de mayo el mal tiempo amenazó el éxito de Eddington y Cottingham, finalmente ambas expediciones lograron captar imágenes.

El fin del modelo newtoniano

Los resultados se presentaron entre un ambiente de gran expectación en una reunión conjunta de la Royal Society y la Royal Astronomical Society, celebrada el 6 de noviembre de aquel año. El veredicto era inequívoco: Einstein tenía razón. Pero las implicaciones de aquel hallazgo llegaban infinitamente más allá de un interesante fenómeno astronómico; la verificación de una consecuencia de la relatividad general suponía validar la teoría de Einstein sobre la gravedad, derrocando el modelo newtoniano que había permanecido vigente durante más de 230 años y desvelando el enigma de la acción a distancia: según Einstein, el universo está formado por un tejido de espacio-tiempo que se deforma por la masa de los cuerpos, y esta deformación curva también la luz.

Instrumentos para observar el eclipse en Sobral (1919). Crédito: C. Davidson

Por tanto, el impacto de aquel hallazgo era inmensamente profundo. Y la prensa supo darle la resonancia adecuada. Al día siguiente de la reunión, la portada del Times de Londres publicó un titular a tres columnas: “Revolución en la ciencia / Nueva teoría del universo / Las ideas de Newton, derribadas”. El diario citaba al entonces presidente de la Royal Society, el físico Joseph John Thomson, para quien la teoría de Einstein era “uno de los pronunciamientos más trascendentales, si no el más trascendental, del pensamiento humano”. Al otro lado del Atlántico, el New York Times se hacía eco el 10 de noviembre también en su portada, con el titular “La luz doblada en el cielo / La teoría de Einstein triunfa”.

“La noticia prendió una reacción en cadena alrededor del globo”, dice Cowen. “De la noche a la mañana, Einstein se había convertido en la primera superestrella de la ciencia”. Curiosamente, fue aquel revuelo mediático el que elevó a Einstein a la categoría de ídolo, más que su propia teoría, que por entonces ni siquiera muchos físicos llegaban a comprender en toda su extensión: según el artículo del Times que sembró la semilla del frenesí einsteniano, el propio Thomson, a quien se atribuye el descubrimiento del electrón, “tuvo que confesar que nadie aún había logrado explicar con éxito en lenguaje claro cuál es la teoría de Einstein”. “Algunos decían que Eddington era uno de los pocos en Reino Unido que entendían la teoría, quizá el único”, concluye Cowen.

Javier Yanes

@yanes68

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