/ domingo 26 de mayo de 2019

A 100 años del eclipse que le dio fama a Albert Einstein

El eclipse de 1919 demostró que Einstein tenía razón, la gravedad de las estrellas desvía la luz que pasa cerca de ellas

Artículo No. 1175

Germán Martínez Gordillo

Sociedad astronómica de Puebla | Germán Martínez Hidalgo A.C.

En 1905, un joven físico de 26 años, empleado de la Oficina de Patentes, en Berna, Suiza, revolucionó el pensamiento científico, mostrando una nueva visión del universo. Su nombre era Albert Einstein, acababa de publicar la Teoría Especial de la Relatividad.

Einstein, andaba en busca de un nuevo capítulo para la relatividad, pues faltaba la gravitación.

Diez años después, en 1915, publicó la Teoría General de la Relatividad. En ella, la gravitación está presente en las explicaciones del universo.

Pero como toda teoría, las demostraciones son necesarias.

Einstein propuso la demostración, con los siguientes problemas: La desviación de los rayos de luz, ocasionada por la curvatura espacio-tiempo, debido a la presencia de una estrella; el corrimiento al rojo de la luz, ocasionado por la gravedad; y el problema del perihelio de Mercurio.

Varios años después, en 1930, Einstein y Eddington. Foto de Winifred Eddington (la hermana) | Foto: Especial


El perihelio

La órbita de Mercurio alrededor del Sol, es tan alargada, que en el cielo del pequeño planeta, el Sol varía de tamaño un 50% conforme Mercurio se aleja o se acerca al astro rey. Al punto más cercano de la órbita al Sol se le llama perihelio. Año con año, los perihelios de Mercurio cambian de posición. La diferencia entre cada perihelio es mínima, equivalente a una moneda de dos pesos, vista a 1 km de distancia. La gravedad de los planetas sobre Mercurio explica parte de la desviación del perihelio, pero no todo, falta una distancia similar, a la misma moneda, vista a 12 km.

La relatividad de Einstein demostró que el Sol deforma el espacio-tiempo a su alrededor, ocasionando el desvío del perihelio de Mercurio.

La luz

El otro problema era que si una estrella deforma el espacio-tiempo a su alrededor, la luz que pase cerca, será desviada. O si la luz tiene peso, la gravedad le afectaría.

Pero, ¿cómo hacer este experimento? ¿Cómo observar la desviación de la luz, causada por la gravedad de las estrellas?

Einstein dio una genial y elegante solución. En la noche vemos a las estrellas brillar en el cielo. Seis meses después, no vemos esas estrellas por que están detrás del Sol, en el cielo de día. Se hace necesario cubrir al Sol y ver si la luz de las estrellas del fondo se ha desviado, en otras palabras, si las estrellas han cambiado de posición. Cubrir al Sol, es lo que llamamos un Eclipse Total de Sol.

Imaginemos una mesa ovalada en una habitación, en donde hay una ventana y del otro lado, una puerta. Sobre la mesa hay una lámpara con una luz intensa y cegadora. Al rodear la mesa, veremos la ventana, pero no la puerta porque la luz lo impide. Si seguimos caminando, veremos la puerta, pero ya no la ventana, por la misma luz. Así es como la Tierra gira alrededor del Sol, y cómo cambian las estrellas al pasar los meses.

Representación de la desviación de las estrellas de la constelación del Toro, del eclipse de 1919. GMG | Foto: Especial

Después de las publicaciones de Einstein, no se pudieron estudiar los eclipses, porque el mundo se encontraba en la Primera Guerra Mundial. La ciencia se volcó a la locura militarista, las armas químicas recorrieron los campos de batalla como neblinas de la muerte. Einstein le escribió al pensador de izquierda, premio Nobel 1915, Romain Rolland, lo siguiente: “… incluso los científicos de varios países, se comportan como si hace 8 meses, les hubieran amputado el cerebro”. Einstein era conocido por su enorme pacifismo y su negativa a la competencia entre las personas.

Fue necesario esperar a que al mundo regresara la paz.

El 29 de mayo de 1919, hace 100 años, un eclipse de Sol cruzó América del Sur, avanzó sobre el Atlántico y entró en África. La Luna cubrió al Sol durante 6 minutos y 51 segundos, los últimos eclipses tan largos habían sido en 1416 y en 1850.

El observatorio de Greenwich envío a los astrónomos Andrew Cromelin y Charles R. Davison a Sobral, Brasil, mientras que a Puerto Príncipe, Guinea, África, fueron Arthur Stanley Eddington y Edwin Cottingham. En Brasil hubo un cielo despejado. Tomaron 19 fotografías con un gran telescopio y 8 de respaldo con uno pequeño. Al revelar las imágenes, los astrónomos horrorizados, descubrieron que el calor del Sol expandió el espejo del telescopio y las imágenes salieron borrosas. Las de respaldo sirvieron bien. En Guinea amaneció lloviendo, Eddington perdió las esperanzas, pero al iniciar el eclipse el cielo se despejó. Las estrellas del fondo fotografiadas eran de la constelación del Toro, del cúmulo las Hyades, cerca de la estrella Aldebarán.

Desviación de la luz de una estrella, por acción de la deformación del espacio-tiempo, alrededor del Sol. GMG | Foto: Especial

La Royal Society organizó una conferencia para presentar las novedades. La sensación de saber que una nueva teoría, explicaría lo que la teoría de Newton, que había reinado 250 años, no explicaba, llevó a abarrotar la conferencia.

El eclipse de 1919 demostró que Einstein tenía razón, la gravedad de las estrellas desvía la luz que pasa cerca de ellas.

Entonces sucedió lo inesperado, Einstein se volvió famoso.

En un encuentro con Charles Chaplin, Einstein le dijo: –Lo que admiro de su arte, es que sin decir una sola palabra, el mundo entero le entiende. –A lo que Chaplin contestó –Pero su gloria es aun mayor, pues el mundo lo admira, sin entender lo dice.

Eddington era un entusiasta de las teorías de Einstein, y gracias a sus traducciones al inglés y sus conferencias, se conoció en el mundo las nuevas y revolucionarias teorías relativistas. Hace 100 años, un eclipse iluminó la ciencia y el pensamiento, y el mundo no volvió a ser el mismo.

Infografía del eclipse de 1919, desde Guinea, África. London News, 1919 | Foto: Especial

german@astropuebla.org


Artículo No. 1175

Germán Martínez Gordillo

Sociedad astronómica de Puebla | Germán Martínez Hidalgo A.C.

En 1905, un joven físico de 26 años, empleado de la Oficina de Patentes, en Berna, Suiza, revolucionó el pensamiento científico, mostrando una nueva visión del universo. Su nombre era Albert Einstein, acababa de publicar la Teoría Especial de la Relatividad.

Einstein, andaba en busca de un nuevo capítulo para la relatividad, pues faltaba la gravitación.

Diez años después, en 1915, publicó la Teoría General de la Relatividad. En ella, la gravitación está presente en las explicaciones del universo.

Pero como toda teoría, las demostraciones son necesarias.

Einstein propuso la demostración, con los siguientes problemas: La desviación de los rayos de luz, ocasionada por la curvatura espacio-tiempo, debido a la presencia de una estrella; el corrimiento al rojo de la luz, ocasionado por la gravedad; y el problema del perihelio de Mercurio.

Varios años después, en 1930, Einstein y Eddington. Foto de Winifred Eddington (la hermana) | Foto: Especial


El perihelio

La órbita de Mercurio alrededor del Sol, es tan alargada, que en el cielo del pequeño planeta, el Sol varía de tamaño un 50% conforme Mercurio se aleja o se acerca al astro rey. Al punto más cercano de la órbita al Sol se le llama perihelio. Año con año, los perihelios de Mercurio cambian de posición. La diferencia entre cada perihelio es mínima, equivalente a una moneda de dos pesos, vista a 1 km de distancia. La gravedad de los planetas sobre Mercurio explica parte de la desviación del perihelio, pero no todo, falta una distancia similar, a la misma moneda, vista a 12 km.

La relatividad de Einstein demostró que el Sol deforma el espacio-tiempo a su alrededor, ocasionando el desvío del perihelio de Mercurio.

La luz

El otro problema era que si una estrella deforma el espacio-tiempo a su alrededor, la luz que pase cerca, será desviada. O si la luz tiene peso, la gravedad le afectaría.

Pero, ¿cómo hacer este experimento? ¿Cómo observar la desviación de la luz, causada por la gravedad de las estrellas?

Einstein dio una genial y elegante solución. En la noche vemos a las estrellas brillar en el cielo. Seis meses después, no vemos esas estrellas por que están detrás del Sol, en el cielo de día. Se hace necesario cubrir al Sol y ver si la luz de las estrellas del fondo se ha desviado, en otras palabras, si las estrellas han cambiado de posición. Cubrir al Sol, es lo que llamamos un Eclipse Total de Sol.

Imaginemos una mesa ovalada en una habitación, en donde hay una ventana y del otro lado, una puerta. Sobre la mesa hay una lámpara con una luz intensa y cegadora. Al rodear la mesa, veremos la ventana, pero no la puerta porque la luz lo impide. Si seguimos caminando, veremos la puerta, pero ya no la ventana, por la misma luz. Así es como la Tierra gira alrededor del Sol, y cómo cambian las estrellas al pasar los meses.

Representación de la desviación de las estrellas de la constelación del Toro, del eclipse de 1919. GMG | Foto: Especial

Después de las publicaciones de Einstein, no se pudieron estudiar los eclipses, porque el mundo se encontraba en la Primera Guerra Mundial. La ciencia se volcó a la locura militarista, las armas químicas recorrieron los campos de batalla como neblinas de la muerte. Einstein le escribió al pensador de izquierda, premio Nobel 1915, Romain Rolland, lo siguiente: “… incluso los científicos de varios países, se comportan como si hace 8 meses, les hubieran amputado el cerebro”. Einstein era conocido por su enorme pacifismo y su negativa a la competencia entre las personas.

Fue necesario esperar a que al mundo regresara la paz.

El 29 de mayo de 1919, hace 100 años, un eclipse de Sol cruzó América del Sur, avanzó sobre el Atlántico y entró en África. La Luna cubrió al Sol durante 6 minutos y 51 segundos, los últimos eclipses tan largos habían sido en 1416 y en 1850.

El observatorio de Greenwich envío a los astrónomos Andrew Cromelin y Charles R. Davison a Sobral, Brasil, mientras que a Puerto Príncipe, Guinea, África, fueron Arthur Stanley Eddington y Edwin Cottingham. En Brasil hubo un cielo despejado. Tomaron 19 fotografías con un gran telescopio y 8 de respaldo con uno pequeño. Al revelar las imágenes, los astrónomos horrorizados, descubrieron que el calor del Sol expandió el espejo del telescopio y las imágenes salieron borrosas. Las de respaldo sirvieron bien. En Guinea amaneció lloviendo, Eddington perdió las esperanzas, pero al iniciar el eclipse el cielo se despejó. Las estrellas del fondo fotografiadas eran de la constelación del Toro, del cúmulo las Hyades, cerca de la estrella Aldebarán.

Desviación de la luz de una estrella, por acción de la deformación del espacio-tiempo, alrededor del Sol. GMG | Foto: Especial

La Royal Society organizó una conferencia para presentar las novedades. La sensación de saber que una nueva teoría, explicaría lo que la teoría de Newton, que había reinado 250 años, no explicaba, llevó a abarrotar la conferencia.

El eclipse de 1919 demostró que Einstein tenía razón, la gravedad de las estrellas desvía la luz que pasa cerca de ellas.

Entonces sucedió lo inesperado, Einstein se volvió famoso.

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Eddington era un entusiasta de las teorías de Einstein, y gracias a sus traducciones al inglés y sus conferencias, se conoció en el mundo las nuevas y revolucionarias teorías relativistas. Hace 100 años, un eclipse iluminó la ciencia y el pensamiento, y el mundo no volvió a ser el mismo.

Infografía del eclipse de 1919, desde Guinea, África. London News, 1919 | Foto: Especial

german@astropuebla.org


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