La precesión de Mercurio, parte 1

Publicar este cuento implica para mí una paradoja. Significa aceptar que una posible prueba de la existencia de la fuerza exégira es, a la vez, reconocer que la gravedad es una curvatura del espacio y no una fuerza del par de polaridad uno de mi esquema del universo. Pero qué es el conocimiento sino una paradoja entre el modelo y la realidad. Así que, aquí está la historia en dos partes.

Para obtener el valor de la constante de proporcionalidad en la ecuación de la gravedad de Newton se fabrica un enorme péndulo de torsión. Conociendo las masas que conforman al péndulo y la masa del cuerpo que se le aproxima es posible determinar, de las mediciones, la constante gravitacional universal, G en la famosa fórmula de Newton. Este valor se supone universal, pues se considera que si viajáramos a algún planeta de la galaxia NGC4993 y construyéramos allí un péndulo de torsión similar, obtendríamos exactamente el mismo resultado. No es posible viajar a la galaxia mencionada, pero podemos orientar nuestros instrumentos hacia el planeta Mercurio para, mediante el cambio de su posición en el tiempo, medir su velocidad y estimar su masa. Seremos capaces de comprobar entonces que el valor obtenido en nuestro experimento es válido también para el planeta Mercurio. En el proceso de observar a los planetas y medir su posición han sido descubiertas, adicionalmente, anomalías en la precesión de sus órbitas; predominantemente en la órbita de Mercurio.

Las órbitas de los planetas no son perfectamente circulares con el Sol en su centro sino elípticas con el Sol en uno de sus focos. Las elipses no se mantienen estáticas con sus ejes mayores orientados siempre hacia las mismas estrellas, sino que a su vez, los ejes giran muy lentamente alrededor del Sol. Esta precesión progresiva del movimiento orbital, explican los científicos, es causada por varios diferentes procesos. El primero, el más influyente: las perturbaciones gravitacionales de los otros planetas. En el caso de Mercurio son responsables de 531.6300 segundos de arco por cada siglo terrestre. El segundo, el menos influyente: la irregularidad en la esfericidad del Sol. Para Mercurio significan otros 0.0254 segundos de arco por siglo. Por mucho tiempo permaneció como un misterio la diferencia de 42.4446 segundos de arco que existe entre la suma de estos dos procesos (531.6554) y las mediciones realizadas por la astronomía de 574.1000.

Si la luz es curvada por la acción de un campo gravitatorio como pudo observar, por primera vez, Arthur Eddington durante el eclipse de 1919 en la isla de Príncipe en el Atlántico, entonces el planeta Mercurio podría ser observado apareciendo por detrás del Sol antes de realmente aparecer y las mediciones de su posición agregarían segundos de arco a la precesión de su movimiento. Sin embargo, este efecto sería únicamente temporal, desapareciendo cuando se recobrara la posición real del planeta, una vez alejado éste de la zona de mayor efecto del campo. Para que la participación de la gravedad tuviera un efecto permanente es necesario que la curvatura del espacio sea tangible y no sólo aparente. Esto es lo que demostró Einstein con sus famosos cálculos que lo llevaron a obtener, haciendo uso de su teoría de la relatividad general, 42.9915 segundos de arco adicionales a la precesión de la órbita de Mercurio. Sin duda alguna un número muy parecido al de la diferencia buscada aunque no exacto. Tal vez este cálculo sea uno de los que movió a Einstein a expresar su frase: "Hasta donde la ley de las matemáticas se refiere a la realidad, esta no es exacta; y cuando las leyes de la matemática son exactas, estas no se refieren a la realidad."