La expedición del eclipse de 1919 que validó la relatividad general de Einstein

En 1915, Albert Einstein presentó la teoría de la relatividad general, una formulación de la gravedad que superó las concepciones newtonianas. Esta teoría proponía que la masa y la energía no solo se influyen mutuamente, sino que también "curvan" el tejido del espacio-tiempo, y esa curvatura es lo que percibimos como gravedad. Entre sus predicciones más audaces estaba la de que la gravedad, en este caso la del Sol, podía desviar la trayectoria de la luz.

Una predicción audaz

El concepto de que la gravedad podía afectar a la luz no era totalmente nuevo. Ya en 1801, el científico alemán Johann Georg von Soldner había estimado, basándose en la física de Newton, una desviación de 0,87 segundos de arco para un rayo de luz que pasara cerca de la superficie solar. Sin embargo, esta aproximación presentaba inconsistencias conceptuales, ya que la luz carece de masa en el sentido clásico.

La relatividad general de Einstein, sin embargo, ofrecía una explicación más profunda. Según sus cálculos, la desviación sería el doble de la predicha por Newton: 1,74 segundos de arco. Verificar esta diferencia se convirtió en una de las pruebas cruciales para la nueva teoría.

La oportunidad del eclipse

La posibilidad de observar esta desviación requería una condición astronómica específica: un eclipse solar total. Durante un eclipse, la Luna bloquea la luz del Sol, permitiendo observar estrellas que se encuentran en la misma dirección aparente, pero que en realidad están muy distantes. Si la gravedad solar las desviaba, su posición aparente en el cielo se vería desplazada respecto a su posición real, conocida de antemano.

La noticia de un eclipse total el 29 de mayo de 1919, con una duración excepcionalmente larga de seis minutos, llegó al astrónomo Arthur S. Eddington en Cambridge. El evento cruzaría una franja desde Guinea Ecuatorial hasta Brasil, ofreciendo localizaciones idóneas para la observación. El gobierno británico financió la expedición con mil libras esterlinas y un adicional para material, enviando dos equipos.

Uno de ellos, formado por Eddington y Edwin T. Cottingham, se dirigió a la isla de Príncipe, frente a la costa de África occidental. El otro, con Charles Davidson y Andrew Crommelin del Observatorio Real de Greenwich, viajó a Sobral, en el norte de Brasil. Ambas expediciones partieron en febrero de 1919, equipadas con lentes telescópicas especialmente adaptadas y celóstatos, espejos móviles diseñados para compensar la rotación terrestre y mantener el campo de visión fijo sobre las estrellas.

El objetivo era fotografiar el cúmulo de las Híades, que estaría justo detrás del Sol durante el eclipse. La luz de estas estrellas pasaría muy cerca del disco solar, lo que permitiría medir cualquier desviación en su trayectoria.

Confirmación y controversia

El día del eclipse, las condiciones meteorológicas fueron un factor determinante. En Príncipe, Eddington y Cottingham enfrentaron mal tiempo y solo lograron capturar un par de imágenes utilizables hacia el final del eclipse. En Sobral, Davidson y Crommelin tuvieron problemas con su lente principal debido al calor, que emborronó las imágenes. Afortunadamente, una lente secundaria más pequeña, incorporada por sugerencia del reverendo Aloysius Cortie, permitió obtener fotografías de buena calidad.

Tras analizar los datos en Cambridge y Greenwich, los resultados fueron claros: la observación de Príncipe arrojó una desviación de 1,61 ± 0,40 segundos de arco, mientras que la de Sobral fue de 1,98 ± 0,18 segundos de arco. El análisis estadístico indicó que estos valores eran compatibles con la predicción de la relatividad general y no con la newtoniana.

Aunque el experimento fue crucial para establecer la validez de la teoría de Einstein, no estuvo exento de polémica. Las dificultades en la medición generaron un margen de error que, décadas después, fue utilizado por algunos para cuestionar los resultados e incluso la integridad de los científicos. Sin embargo, revisiones críticas posteriores, que incluyeron el estudio de la documentación original, confirmaron que el procedimiento y el tratamiento de los datos fueron honestos y que las conclusiones eran estadísticamente correctas. Mediciones subsiguientes han ratificado la precisión de las predicciones de la relatividad general, cimentando el estatus de este experimento como un hito esencial en la historia de la ciencia.