Comprendiendo la gravedad por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

La mecánica de Newton, formulada en 1686,  ha explicado durante más de dos siglos la acción entre dos masas. En su día fue un gran avance. El poder de una teoría científica es extraordinariamente relevante porque logra dar una explicación de fenómenos o procesos y permite predecir comportamientos. Es decir, describe las regularidades que logramos desentrañar los humanos de esa Naturaleza esquiva para explicarse. Vamos, a lo largo del tiempo, arrancando uno a uno los enigmas en los que discurre nuestra existencia y vamos logrando armonizar todas las variables implicadas. Pero la Ciencia disfruta de una conducta sin par entre las obras humanas: la falsabilidad. Lo que propone vale, mientras no se formula otra teoría que concilie mejor los componentes y las interacciones entre ellos en un sistema que, en último término se identifica con el Universo. Así, la teoría de Newton fue válida mientras que otra no describía más acertadamente que ella y era capaz de describir sistemas y/o condiciones que aquélla no era capaz de describir. Tiene en su favor haber servido, dada la precisión con que describía el movimiento, para descubrir Urano a partir de las variaciones de la órbita de Neptuno. Pero andando el tiempo, se fueron acumulando situaciones en las que la descripción no era tan acertada.

Recientemente, la sonda Casini envió señales desde el otro lado del Sol que, como objeto suficientemente pesado que es, deforma la geometría del espacio, y consigue curvar la trayectoria. La teoría de la relatividad general explica y describe estas cosas. Es una teoría de la gravitación, desarrollada por Einstein entre 1907 y 1915, ahora hace 100 años. Mientras que Newton suponía que entre dos masas actuaba una fuerza a distancia que las hacía interactuar, lo que resultaba ser una especie de acción mágica, por cuanto la acción era instantánea, independientemente de la distancia que mediara entre las masas y se propagaba a velocidad infinita, que es la única forma mediante la cual dos masas, como la Tierra y la Luna, pongamos por caso, podían interactuar entre ellas a distancia. La teoría de la relatividad general nos dice que la atracción entre dos masas se debe a una curvatura del espacio-tiempo y esto es un reflejo de la geometría del mismo, excluyendo, por tanto, las acciones de fuerzas a distancia, como describe la mecánica clásica de Newton.

Ya en la teoría de la relatividad especial, formulada en 1905, se descartaban las acciones a distancia instantáneas como describiera Newton, dado que Einstein imponía la condición de que no podía haber una propagación que superara la velocidad de la luz. A la vista estaba que Newton infringía en su teoría de la gravitación la condición de límite de velocidad de la luz que imponía la teoría de la relatividad. Por eso, surgió la necesidad de formular otra teoría de la gravedad que explicara ésta, sin contradecir la teoría especial de la relatividad. Así, se lograron explicar las anomalías de la órbita de Mercurio y de otros planetas, la curvatura de la luz y la contracción del tiempo. La curvatura de la luz es la responsable de que se lleguen a observar múltiples imágenes de un solo objeto astronómico, fenómeno conocido como lente gravitacional.

Al mismo tiempo, impulsó nuevos retos, como las ondas gravitacionales o los agujeros negros, entendidos estos como regiones del espacio en las que la atracción gravitacional es tan intensa que ni siquiera la luz es capaz de escapar a su efecto. El modelo estándar cosmológico del Big Bang también se basa en la teoría de la relatividad general.

No es la teoría de la relatividad general, la única formulación relativista de la gravedad, pero si es la más simple. No obstante, tampoco parece ser la teoría final, dado que deja abiertas puertas que hay que reconciliar con la mecánica cuántica, que describe los sistemas microscópicos y que requiere una teoría consistente sobre la gravedad cuántica. Hace ahora, un siglo de su formulación. Sigue tan tonificada como en el primer momento. Más que fruto de una idea, lo fue de un trabajo brillante y de varios. Y es posible que lo sea durante mucho tiempo todavía.