Einstein acierta una vez más
Gerald Gabrielsen y un equipo de la Universidad de Harvard confirmaron de nuevo recientemente la teoría general de la relatividad de Einstein. Esta teoría fue presentada por primera vez en 1916 y fue una asombrosa hazaña de imaginación, ya que no había prácticamente ninguna prueba a su favor. Sencillamente a Einstein le pareció que era la manera en que el Universo debía funcionar.
Cuando en 1919 se hizo un experimento observando la posición de las estrellas cercanas al Sol durante un eclipse total, se comprobaron determinados desplazamientos debido a que la gravitación del Sol atraía y curvaba el haz de luz. Estos desplazamientos estaban de acuerdo con la suposición de Einstein.
A Einstein le preguntaron: «¿Cómo se habría sentido si los desplazamientos no lo hubiesen confirmado?».
Y respondió: «Me habría dado mucha pena Nuestro Señor, ya que la teoría es cierta».
Una de sus bases fundamentales es la idea de que todos los objetos, independientemente de su masa, caen a la misma velocidad (si se prescinde de algo como la resistencia del aire). Así, una bala de cañón y una pluma caen a la misma velocidad en el vacío. A esto se le conoce como el «principio de equivalencia».
Esta idea fue demostrada por primera vez de una manera tosca por Galileo hace cuatro siglos y desde entonces se ha verificado mediante experimentos cada vez más precisos.
Sólo hay un aspecto en el que el principio de equivalencia resulta, por el momento, incompleto. Toda partícula de materia posee una «antipartícula». La antipartícula del electrón es el «positrón», la del protón el «antiprotón», etc. Estas antipartículas constituyen la «antimateria».
La cuestión es: ¿cae la antimateria de la misma manera que la materia o responde a la gravedad de manera diferente? Después de que se descubriera la antimateria, Einstein afirmó que si la teoría general de la relatividad era cierta, la antimateria tenía que caer igual que la materia. No obstante, ésta no era más que otra de las intuiciones de Einstein, ya que no se contaba con prueba alguna ni era fácil conseguirla.
La gravitación es, con mucho, la más débil de todas las fuerzas conocidas. Nos damos cuenta de su existencia porque estamos familiarizados con ella en lo que respecta a los enormes cuerpos celestes. En un cuerpo como la Tierra, las diminutas fuerzas gravitatorias de cada partícula se suman hasta que todas unidas se convierten en una fuerza enorme. Pero si nos estuviésemos refiriendo a partículas aisladas o a grupos muy pequeños de ellas, la gravitación sería tan débil que no se podría medir, y la gente que trabaja con tales partículas ignora el efecto gravitatorio.
Puesto que sólo conseguimos antimateria en forma de partículas aisladas o en pequeños grupos, no podemos medir directamente el efecto de la gravedad en ellas. Los científicos están obligados a realizar experimentos indirectos.
Por ejemplo, si se puede demostrar que los protones y los antiprotones contienen exactamente la misma masa, entonces tienen que ser atraídos por la gravedad de la misma forma. ¿Cómo se explica si tienen las mismas masas, no aproximada, sino exactamente?
Aquí se abren paso Gerald Gabrielse y su equipo. Hicieron girar a gran velocidad protones y antiprotones mediante campos magnéticos y midieron el número de giros que daban en un segundo. El número de giros depende de la masa y resultó que las masas de los dos tipos de partículas eran iguales con una precisión de 0,04 partes por millón.
De esto se podía deducir que Einstein tenía razón de nuevo y que la antimateria reaccionaba frente a la gravedad exactamente igual que la materia. (Anótese otro tanto a las intuiciones de Einstein).
Eric G. Adelberger y su equipo de la Universidad de Washington, en Seattle, realizaron otro tipo de experimentos. Estaban interesados en establecer medidas que indicaran la presencia o ausencia de una «quinta fuerza», semejante a la gravitación pero más débil. No apareció ninguna quinta fuerza.
Sin embargo, al realizar los experimentos decidieron que si la antimateria caía de manera diferente a la materia, se producirían determinados efectos que se podrían detectar en su experimento. No se detectaron dichos efectos y, a pesar de que Adelberger trabajaba sólo con materia y no con antimateria, llegó a la conclusión de que el principio de equivalencia era válido para la antimateria.
¿Están satisfechos ahora los científicos con el asunto de la equivalencia y con el de la caída de la antimateria? No mucho.
Los experimentos son indirectos. Los experimentos directos implican una respuesta al magnetismo o a la búsqueda de la quinta fuerza. A los científicos les gustaría observar efectivamente las partículas de antimateria en su caída, respondiendo a la gravedad. Entonces estarían seguros. Y, sin embargo, Einstein, a lo largo de ochenta años, no ha podido ser rebatido y no creo que lo sea nunca a este respecto.