En este escrito voy a profundizar un poco en esa feliz
coincidencia del 25 aniversario del Hubble , y de los 100 años de la teoría
general de la relatividad
Ambos han sido los protagonistas estelares ( nunca mejor
dicho ) para explicar unas de las imágenes que más me han impactado en los
últimos meses, la llamada Cruz de Einstein
El telescopio espacial Hubble ha fotografiado un sorprendente fenómeno: una lejana explosión
de supernova multiplicada por cuatro debido a que su luz se curva por el efecto
gravitatorio de una galaxia masiva, que está en un grupo galáctico también
masivo interpuesto en la línea de visión desde la Tierra. Es la primera vez que
se capta este efecto, denominado La Cruz de Einstein, con una supernova, aunque
se conocía ya en decenas de casos de cuásares y de galaxias, anuncia la Agencia
Europea del Espacio (ESA).
1º Principio de funcionamiento de un telescopio reflector:
2º Particularidades del Hubble, un gran telescopio reflector
Un telescopio miope que se superó a sí mismo
Museo de la Ciencia de Miami:
3º Las bases teóricas
Newton creó una teoría de la gravedad que explicaba con
éxito un amplio abanico de fenómenos, que abarcan desde la razón de que
tengamos peso hasta las órbitas de los planetas
Entre sus éxitos más espectaculares se cuenta la
predicción de la existencia y ubicación del planeta Neptuno antes de
descubrirse mediante el telescopio.
Se utiliza para proyectar las trayectorias de las sondas
espaciales
Para Newton, la gravedad era una fuerza que ejercía la
acción a distancia entre dos objetos
Con su teoría general de la relatividad, elimina el misterio
de la acción a distancia. Las órbitas planetarias no son el resultado de una
fuerza gravitatoria oculta, sino las trayectorias más rectas posibles a través
de regiones curvas del espacio-tiempo
No podemos ver directamente la curvatura del espacio-tiempo,
pero sí podemos someterla a prueba mediante la observación de los rayos
luminosos. La luz viaja siempre a la misma velocidad:nunca se acelera ni
decelera, por lo que ha de seguir la trayectoria más recta posible a través del
espacio y del espacio-tiempo. Si el propio espacio es curvo, entones la luz
curvará su trayectoria al atravesar dicho espacio
Apoyándose en este hecho, Einstein realizó una de las
predicciones más espectaculares de la historia de la ciencia: que las estrellas
deberían aparecer desplazadas de su posición cuando se las observara cerca del
Sol durante un eclipse solar total
Muchos años después, la llamada cruz de Einstein,
fotografiada por el Hubble, marca un esplendoroso homenaje a lo que Einstein
calculó….y sobre todo imaginó
En resumen, Einstein, con su idea de
conectar la gravedad con la geometría, cambió drásticamente el concepto
de interacción gravitatoria. La gravedad ya no es una fuerza sino una
deformación del espacio-tiempo. De paso, cambió ligeramente la
fórmula de la gravitación de Newton, de modo que su teoría explica
perfectamente (o sea, hasta la precisión a la que somos capaces de medir) todos
los experimentos y las observaciones astronómicas, incluida la discrepancia de
la órbita de Mercurio.
Pero ¡ojo!, Einstein
habla de la deformación del espacio-tiempo. ¿Quiere decir que el tiempo también
se "deforma" en presencia de una masa? Sí. ¿Dice Einstein que el
tiempo que mide nuestro reloj es diferente si estamos cerca o lejos de una
masa? Sí, y esto se ha medido en un experimento muy directo: comparar cómo
marca los segundos un reloj muy preciso situado a ras de tierra con lo que
marca otro situado a gran altura (por ejemplo en la azotea de un rascacielos o
en un satélite en órbita a la Tierra). El reloj del suelo va más
despacio que el reloj a gran altura (ya que la fuerza de la gravedad es mayor
en el suelo; recordar que disminuye con el cuadrado de la distancia al
centro de la Tierra). O sea, el tiempo también se curva en presencia de
una masa, y esto es otra prueba más de la realidad del espacio-tiempo y de que
las dimensiones temporales y la espacial tienen la misma naturaleza
Por último, para los
más interesados, recomiendo el PowerPoint que hay en el siguiente link del
Instituto de Astrofísica de Canarias:
Dentro del citado
Instituto, el Proyecto Cosmoeduca pretende ayudar a los
profesores de la ESO (Enseñanza Secundaria Obligatoria) y Bachillerato, en el
desarrollo de temas que puedan tratarse haciendo uso de conceptos y contenidos
del ámbito de la Astronomía, proporcionando, a su vez, un enfoque científico-cultural-humano
de los mismos
Los cinco primeros temas tratados en este proyecto han
sido: Gravitación, Relatividad, Diseña un viaje a Marte, Origen y evolución del
Universo y Óptica y Astronomía
Un cordial saludo y que disfrutéis cada hora del fin de semana
Alvaro Ballesteros
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