De entrada, las teorías de la Relatividad Especial y General de Einstein no fueron ni mucho menos universalmente aceptadas por físicos y astrónomos. Sus adversarios eran básicamente aquellos que no se atrevían a descartar el éter, el medio a través del cual se suponía que se propagaban las ondas luminosas; otros no podían tragar el principio de que el propio tiempo era relativo, o que no podía superarse la velocidad de la luz. Uno de los más fervientes prosélitos de Einstein en este turbulento debate era el más destacado astrónomo británico de la época, sir Arthur Stanley Eddington (1882-1944).
Eddington era terriblemente tímido aunque nada modesto. Su ilustre pupilo, Subramanyam Chandrasekhar, recordaba haber oído una conversación entre Eddington y otro astrónomo, Ludwig Silberstein: Silberstein creía tener una firme comprensión de la teoría de Einstein y felicitaba a Eddington por ser una de las únicas tres personas en el mundo que la entendía. Al ver que Eddington dudaba, Silberstein le preguntó por qué mostraba esa falsa modestia. «En absoluto», fue la respuesta, «estoy tratando de pensar quién podría ser el tercero». Eddington era, además, cuáquero y pacifista y sentía una fuerte simpatía personal por Einstein cuya condena del militarismo alemán al principio de la primera guerra mundial le había expuesto al oprobio general. En este contexto debe apreciarse la determinación de Eddington por demostrar que Einstein tenía razón.
También Einstein estaba deseoso de que las predicciones de su teoría fueran sometidas al test experimental (más para convencer a los escépticos que por su propia tranquilidad, pues no tenía ninguna duda de su corrección). Una predicción verificable era que la luz sería curvada por la gravedad; la forma más directa de demostrarlo sería observando la desviación de la luz procedente de una estrella cuando pasaba cerca del Sol. Las estrellas casi alineadas con el Sol se hacían visibles durante un eclipse total del mismo, y un eclipse así estaba previsto para el 29 de mayo de 1919. Gracias en parte a la iniciativa de Eddington se prepararon dos expediciones británicas para hacer observaciones: una a Sobral, en Brasil, y la otra, dirigida por el propio Eddington, a la Isla del Príncipe, en la costa occidental de África.
Pero la cosa no era tan sencilla como parecía al principio, pues el poderoso Laplace [145], a principios del siglo XIX, y un astrónomo alemán llamado Georg von Soldner, un poco más tarde, habían predicho, basados en la mecánica newtoniana, que la luz (considerada de naturaleza corpuscular) sería desviada por un campo gravitatorio. (El trabajo de Soldner quedó olvidado hasta que el enemigo de Einstein, el cada vez más antisemita y desquiciado Philipp Lenard, lo redescubrió en 1920 y lo utilizó en sus diatribas contra su bête noir). El modelo newtoniano predecía una desviación de 0,875" —las unidades aquí son segundos de arco, de los que hay 3600 en un grado—, mientras que Einstein predecía una desviación de 1,75" corrigiendo un cálculo anterior que le había llevado a un valor prácticamente indistinguible de la respuesta newtoniana. Pero tales desviaciones estaban muy cerca del límite de precisión de las técnicas de medida de la época. ¿Podrían los telescopios instalados en Sobral y Príncipe distinguir fiablemente entre aproximadamente 0,9" y aproximadamente 1,8"? Obviamente Eddington pensaba que sí podían.
Las condiciones fueron más favorables en Brasil. El mejor de los dos telescopios que había allí dio una desviación media de 1,98" —un poco alta para Einstein— y el telescopio menor dio 0,86", que prácticamente no difiere del valor newtoniano. En Príncipe, el cielo había estado cubierto y sólo dos de las dieciséis placas fotográficas que pudieron exponerse durante el eclipse mostraron imágenes de estrellas medibles, aunque no muy claras. La desviación media inferida era de 1,61", con un generoso margen de error (desviación estándar) de 0,3". Los resultados se presentaron en una reunión extraordinaria de la Royal Society y la Astronomical Society, convocada con este fin el 6 de noviembre de 1919 y presidida por sir J. J. (Joseph) Thomson [73], presidente de la Royal Society. El astrónomo real, sir Frank Dyson, habló en primer lugar e hizo el siguiente informe.
Las placas astrográficas [placas fotográficas obtenidas por un cierto tipo de telescopio] dieron 0,97" para el desplazamiento en el borde cuando se determinaba el valor de la escala a partir de las propias placas, y de 1,40" cuando se tomaba el valor de la escala a partir de las placas de prueba [fotografías de las mismas estrellas tomadas anteriormente por la noche]. Pero las placas mucho mejores dieron para el desplazamiento en el borde un valor de 1,98", frente al valor 1,75" predicho por Einstein. Además, para estas placas el acuerdo en estrellas individuales era el máximo que podía esperarse.
Tras un cuidadoso estudio de las placas estoy dispuesto a decir que no puede haber duda de que confirman la predicción de Einstein. Se ha obtenido un resultado muy definido acerca de que la luz se desvía de acuerdo con la ley de gravitación de Einstein.
Dyson no había hecho ninguna mención de los datos recogidos en Príncipe. Pero Eddington, que habló a continuación, no dejó aparte los resultados de Príncipe y, de hecho, si se descarta la respuesta del telescopio de Sobral menos avanzado, la media de los valores restantes —el incómodamente alto 1,98" de Sobral y el poco preciso 1,61" de Príncipe— es exactamente lo que exigía la teoría de Einstein. En este momento habló el profesor Silberstein: otro intento de verificar la Teoría de la Relatividad, basado en una predicción del desplazamiento hacia el rojo de la luz procedente de estrellas lejanas, había fracasado: ¿por qué habría que confiar entonces en los dudosos datos de luz curvada que descansan en medidas en el límite mismo de precisión? Eddington no tenía una respuesta convincente. (La anomalía del desplazamiento hacia el rojo se resolvió más adelante: un desplazamiento hacia el rojo se produce debido al cambio en la frecuencia de oscilación de la radiación emitida por un objeto que se aleja y hay una analogía precisa con la disminución del tono de un pitido de un tren que se aleja).
Este es un recuerdo de uno de los miembros de la expedición a Príncipe:
Tal como se nos presentaba el problema había tres posibilidades. Podría no haber desviación en absoluto; es decir, quizá la luz no estaba sometida a la gravitación. Podría haber una «semidesviación», lo que significaría que la luz estaba sometida a la gravitación como Newton había sugerido y obedecía a la simple ley newtoniana. O podría haber una «desviación plena», confirmando la ley de Einstein en lugar de la de Newton. Recuerdo a Dyson explicando todo esto a mi compañero Cottingham, quien sacó la idea básica de que cuanto mayor fuera el resultado más excitante sería. «¿Qué significado tendría si obtuviésemos una desviación doble?». «Entonces», dijo Dyson, «Eddington se volvería loco y tú tendrías que volver solo».
Apenas puede haber dudas de que una preocupación importante de Eddington era reconstruir las relaciones entre los científicos occidentales y los alemanes, agriadas por los excesos patrióticos de la primera guerra mundial. Un gran número de luminarias germanas (aunque no, por supuesto, Einstein) habían firmado la denominada declaración Fulda en 1914, exculpando a su país de cualquier responsabilidad por la guerra y afirmando su solidaridad con su ejército. Este y otros sucesos posteriores habían provocado una explosión de ira chauvinista en las revistas científicas (como Nature) en Gran Bretaña, Francia y Estados Unidos. Los informes de la expedición causaron un gratificante revuelo en la prensa —«Revolución en la Ciencia. Las Ideas Newtonianas Derrocadas» fue el titular en The Times—, y Einstein se convirtió al instante en un héroe. Por supuesto, hubo medidas en eclipses posteriores que dieron resultados ambiguos y contradictorios, pero para entonces ya era demasiado tarde para discutir. Las mejores mentes profesionales se habían decidido y la percepción pública estaba firmemente establecida: la Teoría de la Relatividad debía ser verdadera. Evidentemente, la conciencia de Eddington le molestó un poco. Mucho más tarde reconoció que había estado un poco sesgado pero, en su nota necrológica de su aliado Dyson, escribió:
El anuncio de los resultados despertó un intenso interés público y la Teoría de la Relatividad, que durante años había sido coto de unos pocos especialistas, saltó a la fama. Además, no carecía de trascendencia internacional, pues oportunamente puso fin a las exageradas habladurías sobre un boicot a la ciencia alemana. Al ponerse a la cabeza en la comprobación y finalmente verificación de la teoría del «enemigo», nuestro observatorio nacional mantuvo vivas las mejores tradiciones de la ciencia; y quizá aún hoy sea necesaria esta lección para el mundo.
Una acción quizá técnicamente equivocada y más que censurable para los puristas pero hecha por los motivos más virtuosos.
La historia y las citas están tomadas de un artículo sobre «Relativity and eclipses» de J. Earman y C. Glymour, Historical Studies in the Physical Sciences, 11, 49 (1980).