Eclipse Solar catapulta la relatividad general.

Ya sabéis, el próximo 20 de Marzo, eclipse solar.

Eclipse Solar, 20 Marzo 2015
Eclipse Solar, 20 Marzo 2015

Pero ya hay mucha información acerca de él. Hoy quiero hablar del eclipse solar del 29 de Mayo de 1919.

Con la teoría de la relatividad general recién publicada, en 1915, la Ley de Gravitación Universal de Newton impera para explicar la mecánica de los cuerpos en gravedad. Pero aquel Mayo de 1919, algo pasa con la luz cuando ésta se acerca a un gran campo gravitatorio.

El Sr. Arthur Stanley Eddinton viaja a la isla de Príncipe, cerca de África, para fotografiar el eclipse solar total que tuvo lugar el 29 de Mayo de 1919. Objetivo: comprobar una predicción de la teoría general de la relatividad, que la luz no viaja como una línea recta perfecta, sino que se debe curvar al pasar cerca de un campo gravitatorio. Cuando uno enuncia una teoría debe estar “a las duras y a las maduras”, y para entender el espacio-tiempo, según Einstein, no sólo es que la velocidad de la luz constituye un límite con independencia del sistema de referencia elegido (relatividad especial), sino que además ese espacio-tiempo está deformado por las masas (relatividad general). Esto quiere decir que, en presencia de una masa importante, cualquier cosa que pase por el espacio-tiempo (incluida la luz) deberá experimentar un cambio de trayectoria debido a aquella deformación:

Gravitación y Relatividad http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_relatividad#/media/File:Gravitation_space_source.png
Gravitación y Relatividad
http://es.wikipedia.org/

Claro, la masa más grande que tenemos por el Sistema Solar es la del propio Sol, por eso es un buen caso para experimentar a ver qué pasa. Pero también es cierto que observar cómo se curva la luz de una estrella al pasar cerca del Sol va a ser difícil, porque la luz del Sol inunda el cielo, a menos que esperemos a que “se apague” un poco, o sea, un eclipse. He aquí el propósito de Eddinton.

Si consideramos una estrella muy lejana alineada en el momento del eclipse con el Sol y la Tierra, su declinación y ascensión recta deberían ser las mismas que siempre, con independencia de la posición de la Tierra, todo el año. Sin embargo, en el momento en que se produce la alineación Tierra-Sol-Estrella, momento en que como decíamos es difícil observar la estrella, salvo si se produce un eclipse, en ese momento la luz de la estrella pasa cerca del Sol y su trayectoria es curvada por la gravedad del mismo, según la relatividad general. Ello implica que desde la Tierra se observa la estrella donde no está realmente (posición aparente). Es más, pueden aparecer dos o más imágenes de una misma estrella:

Lentes Gravitatorias. http://es.slideshare.net/mayrabotta/lo-mas-grande-cosmologa-agujeros-negros
Lentes Gravitatorias.
http://es.slideshare.net/mayrabotta/lo-mas-grande-cosmologa-agujeros-negros

Es lo que se conoce como efecto lente gravitatoria.

Las observaciones de Eddington confirmaron este efecto y por tanto la teoría de Einstein, y fueron tomadas en su época como la prueba de la validez de la relatividad general frente a la mecánica newtoniana (en estos casos particulares). La noticia fue dada a conocer por muchos periódicos en primera plana. Cuando a Eddington le comentaron que, según Einstein, sólo había tres personas en el mundo que comprendían la teoría de la relatividad, este respondió bromeando:

¡Ah!, ¿y quién es la tercera persona?

De hecho, las imágenes aparentes de una fuente de luz más grande que una estrella, una galaxia por ejemplo, cuando se interpone un objeto muy masivo, como un cúmulo de galaxias o un agujero negro, da lugar a los denominados anillos de Einstein. A continuación, una simulación de lo que vería un observador alineado con un agujero negro moviéndose hacia una galaxia:

Agujero Negro y Galaxia Fuente: http://wikipedia.org
Agujero Negro y Galaxia
Fuente: http://wikipedia.org

Entonces, objetos supermasivos no visibles, como agujeros negros, son detectados gracias a este efecto. Además, cuando se conoce la existencia de grandes acumulaciones de masa, como cúmulos de galaxias, al aparecer el efecto lente gravitatoria, se puede detectar que algo detrás lo generó.

Pero los anillos y la cruz de Einstein, bien valen otro post. Tampoco hay que olvidar que la relatividad general de Einstein ya explicaba la precesión del perihelio de Mercurio:

https://principiatechnologica.com/wp-content/uploads/2013/09/24/mercurio-en-la-relatividad-de-einstein/

En cuanto al eclipse, por dar otra explicación al suceso, los antiguos egipcios decían que Horus, el elevado, dios celeste en la mitología egipcia representado por la luz, en uno de sus lances con Seth perdió un ojo (el ojo de Horus). La mitología egipcia cuenta que Osiris, padre de Horus, fue asesinado por su propio hermano Seth, simbolizando así la continua lucha del bien y el mal, de aquí que la Luna haga del ojo perdido de Horus. Horus se representa como un hombre con cabeza de halcón y Seth, deidad de lo tumultuoso e incontenible con hocico, orejas rectangulares y cola prolongada.

Fuente: http://yigitkoroglu.deviantart.com/art/Horus-121725404
Horus. Fuente: http://yigitkoroglu.deviantart.com/art/Horus-121725404

Y el 20 de Marzo, mucho cuidado para observar el parcial solar…

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