El pasado 4 de mayo la NASA informó del éxito obtenido en la misión Gravity Probe B. Este satélite fue lanzado en el 2004 con la intención de comprobar y medir con precisión dos de los efectos gravitacionales derivados de la teoría de la Relatividad General de Einstein.

Aunque en un principio esta teoría parece muy alejada de lo que nuestra experiencia y nuestro sentido común nos dicen,  desde que en 1915 fue publicada, se ha podido comprobar en múltiples ocasiones.

La primera comprobación de la teoría fue inmediata y se dio al poder explicar completamente la anomalía observada en la órbita de Mercurio. En 1859, el astrónomo Le Verrier había descubierto que el perihelio de Mercurio se desplazaba. En concreto avanzaba unos 43 segundos de arco cada siglo. Esto no tenía explicación dentro de la mecánica de Newton. Einstein utilizó sus ecuaciones para calcular la desviación y estas arrojaron el mismo valor observado. El propio Einstein contó luego que sufrió taquicardia y casi no pudo dormir en los días siguientes a causa de la emoción.

Cuatro años más tarde, en 1919, se realizó un experimento con ocasión de un eclipse total de Sol. Se pudo comprobar que la posición aparente de las estrellas situadas justo detrás del borde del sol durante el eclipse variaba 1,7 segundos de arco con respecto a su posición normal. Cuando se publicaron los resultados, la fama de Einstein saltó de los círculos académicos a las portadas de los periódicos de medio mundo. Einstein había predicho que la luz también sufre los efectos de la gravedad por lo que un rayo de luz se desvía cuando pasa cerca de un objeto masivo. En realidad es la geometría del espacio mismo la que se deforma. La luz viaja siempre en línea recta pero siguiendo la curvatura del espacio-tiempo.
Esta deformación gravitacional del espacio-tiempo afecta a todas las frecuencias del espectro electromagnético y no sólo a la luz visible. Así que se ha podido comprobar el efecto en la banda de radiofrecuencia mediante radiotelescopios sin necesidad de esperar eclipses totales de sol.
Mucho más recientemente, y sobre todo con el uso de los telescopios espaciales, como el Hubble, se han podido observar las llamadas lentes gravitacionales o anillos de Einstein que son producidas generalmente por galaxias interpuestas entre la Tierra y otras galaxias más lejanas. La luz de estas aparece formando un anillo más o menos perfecto alrededor del objeto interpuesto.

Otro efecto predicho por Einstein es la ralentización del tiempo en entornos de alta gravedad.
En 1959, Pound y Rebka, de la universidad de Harvard, realizaron un experimento en el que se comprobó el llamado corrimiento al rojo gravitacional, análogo al efecto Doppler pero originado por la gravedad. Posteriormente se compararon dos relojes atómicos idénticos, uno en vuelo a gran altura y otro en tierra, observándose un retraso pequeño pero medible del reloj en tierra debido a su mayor proximidad al centro de la Tierra.

Los satélites GPS, que orbitan a unos 20.000 km de altura, llevan unos relojes atómicos que se adelantan unos 38 millonésimas de segundo cada día a causa de este efecto. Este adelanto debe ser compensado para poder alcanzar una  precisión del orden de metros en la localización geográfica.

Y volviendo a la misión Gravity Probe B, aquí se trataba de medir con precisión otras dos predicciones de la teoría de la relatividad: el efecto de De Sitter o Precesión Geodésica y el efecto de Lense y Thirring o de Arrastre de Marco.
El efecto de Precesión Geodésica consiste en el desplazamiento del eje de un giróscopo debido a la deformación gravitacional del espacio-tiempo cerca de un objeto masivo.
El Arrastre de Marco es una deformación del espacio-tiempo debida a la propia rotación de la Tierra. Para entender esto mejor, es como si metemos una esfera en un tarro de miel y la hacemos girar. Se produce una especie de remolino alrededor de la esfera debida a la viscosidad de la miel. En resumen, el espacio se retuerce alrededor de los objetos masivos que giran.

El satélite Gravity Probe B, situado en órbita polar, lleva 4 giróscopos de precisión apuntando a la estrella IM Pegasi situada a 329 años-luz. La Nasa le ha dado mucho bombo a los resultados obtenidos aunque estos no han sido ni los primeros ni los más precisos al medir estos efectos. De hecho, en el 2003, la sonda Cassini hizo mediciones de la Precesión Geodésica producida por el campo gravitatorio del Sol con una precisión 150 veces mayor que las obtenidas ahora con la Gravity Probe B. El Arrastre de Marco también fue medido con mayor precisión mediante láseres dirigidos a los reflectores dejados por las misiones Apollo en la Luna y en 2004 por los satélites LAGEOS 1 y 2.

En el servicio de noticias de la propia NASA se puede leer el titular siguiente: “La NASA ha anunciado los resultados de un grandioso experimento de física, el cual confirma la existencia de un vórtice en el espacio-tiempo alrededor de nuestro planeta”. Un poco sensacionalista, ¿no?

Parece que últimamente no está teniendo la NASA mucho éxito al elegir las misiones a realizar y quizás podrían haber utilizado los 750 millones de dólares que ha costado la Gravity Probe B en otras misiones más ambiciosas como,  por ejemplo, el viaje tripulado a Marte.

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