Por qué el eclipse podría probar la verdad de una teoría propuesta por Albert Einstein

Por qué el eclipse podría probar la verdad de una teoría propuesta por Albert Einstein
Por qué el eclipse podría probar la verdad de una teoría propuesta por Albert Einstein

Esta aventura astronómica se centra en capturar imágenes de estrellas cercanas al sol, zona normalmente no visible, durante el fenómeno celeste que tendrá lugar en 2024 (Cesar Rodríguez/The Washington Post)

tres horas antes Eclipse solar total, el cielo sólo presentaba algunas nubes difusas. “Se ve bien”, dijo. Toby Dittrichprofesor de fisica Colegio Comunitario de Portland.

Para él, el eclipse no se trata de imágenes de un sol oculto, aunque eso basta para los millones de espectadores que se congregan bajo su recorrido desde Mazatlán, México, hasta Canadá. Su objetivo es utilizar el fenómeno celeste para comprender nuestro universo como nunca antes.

Dittrich y un grupo de estudiantes planean realizar uno de los experimentos astronómicos más famosos de la historia, el que demostró la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. El experimento demostró cómo nuestro enorme sol curva la luz de las estrellas a su alrededor, demostrando que el espacio-tiempo debe ser curvo en lugar de plano, como había predicho Isaac Newton.

Sin embargo, desde que se realizó con instrumentos rudimentarios en 1919, los científicos sólo han llevado a cabo un número limitado de pruebas posteriores. Ditrich No quedé satisfecho. “Nadie cree realmente que la teoría de Einstein no sea cierta debido a cálculos teóricos”, dijo. “Pero nadie lo ha demostrado satisfactoriamente”.

Se podrían capturar más de 200.000 estrellas, ofreciendo datos sin precedentes sobre la “zona prohibida” (Cesar Rodríguez/The Washington Post)

Entonces, en lugar de dirigirse a destinos codiciados para observar eclipses como Mazatlán o Austin, Dittrich y un grupo de colegas profesores de física, astrónomos aficionados y estudiantes universitarios viajaron más de 3.000 kilómetros hasta las afueras de El Salto, Durango, una pequeña ciudad. montañoso en el centro-norte de México.

Esta área remota está ubicada en el centro de la sombra del eclipse, proporcionando 4 minutos y 30 segundos de totalidad, el tiempo máximo que se vivirá durante este eclipse. También podría arrojar datos sin precedentes que verificarían inequívocamente el modelo matemático de Einstein.

El viaje del experimento 2024 Ditrich Comenzó hace más de un siglo. A Einstein Un hombre de 36 años, que aún no había alcanzado el estrellato, publicó en 1915 una idea radicalmente nueva sobre el funcionamiento de la gravedad.

Previamente, Newton había propuesto que la gravedad se producía en un espacio plano y uniforme. Pero en el universo de Einstein, el espacio y el tiempo (que están inextricablemente vinculados) son curvados, empujados, tirados, estirados y deformados por la materia. “Si te acercas demasiado a cosas realmente enormes, las cosas se ponen raras“, afirma Daniel Borrero Echeverryprofesor de fisica en Universidad Willamette en Salem, Oregónquien también viajó a El salto.

Einstein publicó su revolucionaria teoría de la gravedad 105 años antes del eclipse preparado por Dittrich (Cesar Rodríguez/The Washington Post)

Einstein Hizo los cálculos para probar su teoría, pero sugirió que una forma de medirla en el mundo real sería registrar la posición de las estrellas cerca del Sol cuando está lejos y compararla con cuando está lejos. Sin embargo, es difícil obtener imágenes de estrellas a plena luz del día porque el Sol las borra, a menos que un Eclipse solar total bloquean la superficie del Sol, lo que permite a los científicos ver detalles a lo largo de su borde exterior.

La teoría general de la relatividad de Einstein predijo que el enorme Sol desviaría la luz de las estrellas circundantes aproximadamente el doble de lo predicho por la teoría de Newton, un cambio demasiado pequeño para detectarlo con el ojo humano, pero potencialmente visible con telescopios. El tiempo.

Los astrónomos británicos entran en escena Sir Arturo Eddington y Frank Dyson. En 1919 transportaron sus instrumentos desde Bretaña al norte de Brasil y África occidental medir la luz de las estrellas durante un Eclipse solar total. Captaron un total de 14 estrellas que mostraban la desviación de luz que se predijo Einstein, aunque el margen de error fue grande. Sin embargo, proclamaron que Einstein tenía razón, lanzando al físico al estatus de celebridad convencional que conocemos hoy. “TRIUNFA LA TEORÍA DE EINSTEIN“, escribió el New York Times en su portada.

Este eclipse, Ditrich, Borrero Echeverry y un puñado de estudiantes e investigadores de la facultad se prepararon para rehacer el experimento. Edington de 1919 con detalles incomparables, con mejores telescopios terrestres y miles de imágenes del cielo. Específicamente, quieren medir estrellas que están muy cerca del borde del Sol, la “zona prohibida”, donde la brillante luz del Sol a menudo las oscurece.

A pesar de los avances tecnológicos que han permitido mediciones más precisas de este fenómeno, ninguno hasta el momento ha capturado imágenes detalladas de la llamada “zona prohibida” cercana al sol (Cesar Rodríguez/The Washington Post)

No es un experimento fácil. A lo largo de los años, varios equipos de investigación intentaron recrearlo, pero fracasaron, produjeron márgenes de error demasiado grandes o no capturaron suficientes datos.

Ditrich y su compañero físico Richard Berry Lo intentaron en agosto de 2017, pero no es algo que Ditrich realmente lucirse. Aunque el conjunto de datos era bueno, la calibración de los telescopios estaba mal. Su margen de error acabó siendo un 50% mayor que el del experimento original. Edington. Intentó repetir el experimento durante un eclipse solar total en Chile en diciembre de 2020, pero la lluvia y las nubes se interpusieron.

las misiones para satélite y el radiotelescopios han realizado mediciones extremadamente precisas de la curvatura de la luz de las estrellas en las últimas décadas, pero ninguno de estos costosos proyectos tomó imágenes de estrellas en la codiciada zona prohibida de Ditrich.

El experimento de Eddington más prometedor hasta la fecha, llevado a cabo por el físico y astrónomo aficionado Don Bruns, logró capturar 40 estrellas en la zona prohibida durante el eclipse de 2017.

Los instrumentos de 1919 contrastan con la tecnología actual utilizada por los investigadores (Cesar Rodríguez/The Washington Post)

Equipado con 13 telescopios de alta resolución con cámaras desplegadas por México y Texasel equipo de estudiantes investigadores y profesores de Ditrich 2024 podría recopilar millones de puntos de datos que proporcionarían una imagen mucho más clara que nunca de esta área esquiva: Esperan obtener imágenes de 200.000 estrellas.

“Es como si pintaras un árbol y solo tuvieras un tronco marrón”, dijo. Ditrich. Obtener más datos sobre la zona prohibida sería como rellenar los detalles de la corteza de ese árbol..

Dittrich viajaba en su camioneta Volvo de 1973 con un remolque de 10 pies que transportaba casi 1,800 libras de equipo: herramientas, sillas, mesas, computadoras portátiles, cámaras y cinco telescopios por un valor total de $11,000 en cajas hechas a medida.

Al cruzar la frontera con México, Dittrich temió que un agente federal que lo detuviera le confiscara todo ese equipo; Al fin y al cabo, lo mismo le ocurrió a Eddington en 1914 cuando se dirigía a Crimea para llevar a cabo su experimento durante la Primera Guerra Mundial. El agente lo dejó pasar, no sin antes sacar los pesos de la billetera de Dittrich y un puñado de lentes eclipse.

Los preparativos para el experimento incluyen meses de trabajo y equipo especializado (Cesar Rodríguez/The Washington Post)

Una vez en destino, un complejo residencial de lujo a unos 20 minutos de El salto, el equipo descargó sus cajas. Se necesitaron unos cinco días completos en el sitio para preparar los aproximadamente 4 minutos y 30 segundos de la totalidad completa, sin contar meses o años de preparación previa.

Configuraron los telescopios, conectaron las baterías y actualizaron el software para controlar los instrumentos y analizar los datos. Reunieron protectores solares hechos con recipientes redondos de cartón de avena y cinta adhesiva con motivos galácticos (por un total de menos de 20 dólares) para colocarlos sobre los costosos telescopios y evitar que los instrumentos se congelaran al mirar al Sol.

Entonces llegó el momento de solucionar los problemas antes del gran espectáculo. Los telescopios que debían apuntar de forma autónoma al estrella polar Fueron directos al suelo: error de instrumento. Alguien golpeó un telescopio y hubo que recalibrarlo: error humano. Si el eclipse queda oculto por las nubes, sería un error por parte de la Tierra.

Dieciséis horas antes del eclipse, los cinco telescopios detectaron la desviación de la luz de las estrellas con una precisión de 0,05 segundos de arco, un resultado prometedor que sugiere que se trata del experimento. Edington más preciso jamás creado. Ahora, solo tuvieron que esperar hasta las 12:10 p.m. hora central del lunes para ver si realmente funciona.

(c) 2024, El Washington Post

 
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