Los eclipses solares han ocupado un lugar importante en el imaginario de las sociedades. Cientos de seres mitológicos han surgido de la imaginación de los pueblos inspirados por la desaparición del sol. La ciencia, si bien ha dejado de lado a los seres fantásticos, no ha restado importancia a los eclipses y su ocurrencia. Los eclipses de sol, lejos de convertirse en algo predecible y bien conocido, han sido un instrumento extremademente útil para comprender el Universo: desde medir la distancia entre la Luna y la Tierra (Aristarco de Samos 310 AC-230 AC e Hiparco de Nicea 190AC-120 AC), hasta cambiar por completo el paradigma de la Física. Esta última, ha sido la aplicación más reciente y relevante de un eclipse, el experimento definitivo que dio la razón a Albert Einstein y lo convirtió en el científico más mediático de nuestra era, algo para lo cual tiene sobrados méritos.
¿Por qué un eclipse le dio la razón a Albert Einstein?
La luz de una estrella que pasa próxima al sol, que desde nuestra perspectiva se vería como una estrella “cerca” al sol (semejante a una constelación donde las estrellas aparentan estar próximas entre ellas), es desviada como consecuencia de la gravedad originada por el sol, de manera análoga a como una lente curva la luz. Es por tanto el sol en este caso, una lente gravitacional. Este fenómeno, fue observado por primera vez en 1919, pero Albert Einstein ya lo había anticipado, y lo expresó formalmente en 1915 a través de la Teoría General de la Relatividad.
Ilustración de cómo la gravedad del sol curva la luz proveniente de una estrella, cambiando su posición aparente para un observador en La Tierra.
La relatividad de Einstein ata de manera muy íntima la masa, el espacio y el tiempo; siendo el espacio-tiempo el continuo donde se desarrolla todo cuando existe, ha existido y existirá, en tanto que la masa de los cuerpos genera la gravedad que curva el espacio-tiempo; análogamente a como se deforma una sábana templada cuando se pone un dedo sobre ella. Por lo tanto, según Einstein, dado que la luz viaja a través del espacio-tiempo, no podía ser indiferente a los efectos de la gravedad.
Antes de la relatividad, en la mecánica newtoniana, las atracciones gravitacionales eran reservadas para los cuerpos con masa, no para la luz; por eso, la novedosa hipótesis según la cual la luz era afectada por la masa de otros cuerpos, resultaba revolucionaria. En Física, así un conjunto de hipótesis sea matemáticamente congruente, tiene que aprobar el riguroso examen del experimento para convertirse formalmente en una teoría, y las extraordinarias afirmaciones de Einstein, demandaban aún más, un respaldo experimental.
Para la época, una manera plausible de comprobar los efectos de la gravedad en la luz, era observar la posición aparente de las estrellas en la bóveda celeste. Si Einstein tenía razón, la posición aparente de las estrellas debería ser distinta cuando la posición del sol en la bóveda celeste fuera próxima a alguna estrella, ya que la luz del astro sería desviada por efecto de la gravedad al pasar cerca al sol. No obstante, había un gran inconveniente: ver estrellas de día.
¿Cómo ver estrellas en el día?
La respuesta es un eclipse total de sol, una oportunidad perfecta para observar el sol y las estrellas al mismo tiempo y así comprobar la predicción hecha por la Teoría General de la Relatividad. Así las cosas, el 29 de mayo de 1919, El astrónomo británico Sir Arthur Eddington propuso poner a prueba la teoría de Einstein y la Royal Society organizó una expedición al norte de Brasil y otra a Guinea Ecuatorial para medir la posición de las estrellas próximas a la del sol eclipsado.
Según cálculos de la Teoría General de la Relatividad reportados por Eddington (ver https://ia801406.us.archive.org/11/items/reportontherelat028829mbp/reportontherelat028829mbp.pdf . Capítulo 5, página 55), la desviación de un haz de luz que pasa próximo al sol debía de ser de 1.75 arcosegundos; para entender esta medida, hay que tomar un transportador, dividir el espacio que hay entre un grado y otro en 3600 partes y cada una de esas partes sería un arcosegundo. Es una desviación extremadamente pequeña, por lo poco masivo del sol en la escala del Universo. Por tanto, lograr esa medida hace casi 100 años no era trivial. ¿El resultado? La posición relativa de las estrellas en efecto cambió como Einstein predijo, y con ello, también cambió nuestra concepción del Universo.
Desplazamiento aparente de las estrellas reportado por Eddington en 1919.
En honor a la verdad, la Teoría General de la Relatividad, ya había logrado hacer una predicción importante: corregir una discrepancia de 43 arco segundos por siglo, entre el perihelio (punto más cercano al sol en la órbita de un cuerpo celeste) observado de Mercurio y el calculado según la mecánica newtoniana. Sin embargo, la predicción del desplazamiento aparente de las estrellas durante un eclipse, fue una predicción completamente novedosa que cambió el paradigma de la física e inauguró oficialmente a la era de Einstein.
Las predicciones de la Teoría General de la Relatividad han aprobado rigurosamente todos los experimentos en los que se ha puesto a prueba. Por tanto, la era de Einstein aún está vigente, como las aplicaciones de sus teorías; la más reciente, publicada este año, se usa el efecto de la lente gravitacional para calcular el peso de las estrellas (ver, http://science.sciencemag.org/content/356/6342/1046).
Por tanto, al observar hoy el eclipse, quizá a muchos ya no les abrace el miedo que otrora invadía a nuestros ancestros, ni piensen en dioses agonizando ni en dragones devorando el sol (ver http://www.bbc.com/mundo/noticias-40983436) . Sin embargo, sabremos que en un eclipse como el de hoy hace casi 100 años, un hombre demostró que en su cabeza cabía el universo entero.
