Arthur Eddington: el hombre detrás de la relatividad general

Para los años 20’s, Einstein ya era alguien bastante nombrado entre la sociedad científica, era el rockstar de los físicos. Pero solo hasta 1921 recibió la condecoración que pondría la cereza al pastel, el premio Nobel. No fue una sorpresa que obtuviera dicha condecoración, ya que desde varios años antes se mencionaba su postulación para ganar dicho galardón. Si nos vamos unos años atrás, dicha reputación se habría construído desde 1905 o como también se le dice el año milagroso, porque fue en ese año cuando publicó cuatro estudios sobre el movimiento Browniano, el efecto fotoeléctrico, la tan mencionada relatividad especial y, finalmente, la equivalencia entre la masa y la energía, de donde viene la tan famosísima ecuación   

Para ese tiempo, Einstein no tenía más prestigio que otros científicos en su campo. Su trayectoria de gran fama comenzaría en 1911, cuando comenzó a trabajar en la generalización de la relatividad a los campos de la gravitación, para así construir una teoría de la gravedad que modificaba la teoría newtoniana. Para dicho año publicó un artículo títulado: Sobre la influencia de la gravedad en la propagación de la luz. En esta publicación, el alemán mencionaba que cuando hay un objeto con una masa considerablemente grande, la luz podía curvarse. Newton y su teoría ya mencionaba esto, pero la diferencia fue que él no pudo explicar el enigma que había entre la acción a distancia de la gravedad y la luz; sin embargo, Einstein pudo calcular años más adelante una curvatura que mejoraba la propuesta hecha por Newton.

Tiempo después, un colega y compatriota de Einstein, el astrónomo Erwin Finlay-Freundlich propuso el siguiente reto: Si el modelo propuesto es correcto, entonces era posible detectar la desviación de la luz de las estrellas que llegaba a nosotros rozando la gran masa de nuestro Sol. Pero como nuestro Sol es tan notable, pues lamentablemente no es posible ver los astros que están cerca a él, por ello esto solo podría verificarse cuando ocurriera un eclipse solar, para que así el Sol fuera ocultado por la Luna y, de este modo, se pudieran ver los destellos de los objetos celestes y, si Einstein tenía razón, las estrellas aparecerían un poco desplazadas de acuerdo a la posición esperada.

Erwin Finlay-Freundlich intentó hacer verídica dicha predicción, ya que se había previsto que en 1914 ocurría un eclipse solar, pero para esta época había estallado la Primera Guerra Mundial, razón de peso para no realizar el experimento, pero lo bueno es que no estaba solo en su intento de confirmar esta teoría.

Así como lo expresa Ron Cowen (autor de Gravity’s Century: From Einstein’s Eclipse to Images of Black Holes, Harvard University Press, 2019) en OpenMind: “Finlay-Freundlich dijo: ‘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’”.

El trabajo de Eddington en ese entonces fue publicitar por todos lados el trabajo de Einstein, pero no solo le bastaba con esto, también su determinación iba encaminada verificar si la luz se curvaba. Cowen también agrega que “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”. Resulta que el eclipse de ese año era atractivo porque iba a tener una larga duración (de hecho se puede catalogar como uno de los más largos del siglo XX) y además para esa época el Sol iba a estar situado en una zona donde habían muchas estrellas cerca, por lo tanto, era el momento idóneo para comprobar la teoría.

Por lo tanto, Dyson propuso realizar expediciones para tomar fotos donde dicho eclipse se viera en su totalidad, y las fotos iban a ser tomadas desde dos lugares distintos. Pero Eddington tenía una razón personal que lo impulsaba y lo motivaba a hacer este proyecto que en, palabras de  Cowen, era: “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”.

Fue así como Eddington y Edwing Cottingham viajaron a una isla situada en la costa occidental de África llamada Isla Príncipe. Por otro lado, Andrew Crommelin y Charles Davidson viajaban hacia Brasil, a un lugar llamado Sobral. Esta manera de cubrir el eclipse abría las posibilidades de poder disfrutar de un cielo claro para tomar la fotografía de dicho fenómeno. Aunque para ese día (29 de mayo) el mal clima amenazó con dañar el experimento, finalmente ambos pudieron tomar las fotos.

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

El 6 de noviembre de ese año se celebraba una reunión en conjunto de la Royal Society y la Royal Astronomical Society. Con gran emoción y expectación vieron que efectivamente EINSTEIN TENÍA RAZÓN. Este gran suceso imponía un hecho en la historia mucho más importante que el fenómeno astronómico que había sucedido, esto implicadaba que la relatividad general implicaba comprobar la teoría de Einstein sobre la gravedad, dando así una patada para sacar del trono a la teoría de Newton, que había ya prevalecido por más de 230 años y además daba una respuesta al enigma de la acción a distancia, esto era que para Einstein, el universo se compone de un tejido de espacio-tiempo que se deforma por la masa de los cuerpos, donde dicha deformación curva de manera consecuente la luz.

Instrumentos utilizados en Sobral para la observación del eclipse (1919).  Crédito: C. Davidson

Este nuevo descubrimiento en verdad tuvo mucho impacto, tanto así que la prensa reconoció esta teoría como se debe. Al día siguiente de la reunión, en la primera plana, el Times de Londres puso un titular en tres columnas: “Revolución en la ciencia / Nueva teoría del universo / Las ideas de Newton, derribadas”. Este periódico citaba al presidente de ese tiempo de la Royal Society, el físico Joseph John Thomson, afirmando que, a su parecer, esta nueva teoría revolucionaria no era no uno de los pronunciamientos más trascendentales, si no el más trascendental, del pensamiento humano. Mientras tanto al otro lado del charco, el New York Times publicaba el 10 de noviembre en su primera plana “La luz doblada en el cielo / La teoría de Einstein triunfa”.

Portada del New York Times, 10 de noviembre de 1919.Fuente: Wikimedia                         Portada del Times,  7 de noviembre de 1919. Fuente: mappingignorance

En palabras de Cowen: “De la noche a la mañana, Einstein se había convertido en la primera superestrella de la ciencia”. Precisamente por todo este sensacionalismo mediático fue que Einstein se volvió tan nombrado y tan mencionado entre todas las personas, tanto así que fue catalogado a la altura de ídolo, inclusive él se volvió más famoso que su propia teoría que para aquel entonces casi nadie de la comunidad científica lograba realmente entender y comprender. De acuerdo con el artículo del Times, que fue el causante de volver a Einstein una super estrella, el mismo Thomson ( a quien se le atribuye el descubrimiento del electrón) confesó que “nadie aún había logrado explicar con éxito en lenguaje claro cuál es la teoría de Einstein”. Y finalmente Cowen concluye con esta afirmación: “Algunos decían que Eddington era uno de los pocos en Reino Unido que entendían la teoría, quizá el único”.

Otras referencias:

Collins, H. and Pinch, T. (1993) The Golem: What Everyone Should Know About Science, Cambridge: Cambridge University Press, ch. 2.

Sponsel, A. (2002) ‘Constructing a ‘Revolution in Science’’, British Journal for the History of Science 35: 439-467.

Stanley, M. (2003) ‘An Expedition to Heal the Wounds of War: The 1919 Eclipse and

Eddington as Quaker Adventurer’, Isis 94: 57-89.

In the New York Times, read Ron Cowen on how Albert Einstein’s 1919 discovery of the general theory of relativity made him the first “science superstar”

Ricardo J. Cano-Caro

Estudiante de maestría en matemática aplicada y física matemática

Universidad Autónoma de San luis Potosí, México