Por Hazel Muir
Se ha medido por primera vez la velocidad de la gravedad. El histórico experimento muestra que viaja a la velocidad de la luz, lo que significa que la teoría general de la relatividad de Einstein ha pasado otra prueba con éxito.
Ed Fomalont, del Observatorio Nacional de Radioastronomía de Charlottesville (Virginia), y Sergei Kopeikin, de la Universidad de Missouri en Columbia, realizaron la medición, con la ayuda del planeta Júpiter.
«Nos convertimos en las dos primeras personas en conocer la velocidad de la gravedad, una de las constantes fundamentales de la naturaleza», afirman los científicos, en un artículo publicado en la edición impresa de New Scientist. Una consecuencia importante del resultado es que pone restricciones a las teorías de los «mundos brana», que sugieren que el Universo tiene más dimensiones espaciales que las conocidas tres.
John Baez, físico de la Universidad de California en Riverside, comenta: «Einstein gana una vez más». Añade que cualquier otro resultado habría sido una sorpresa.
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Puede leer el relato de Fomalont y Kopeikin sobre su experimento único en un artículo completo y exclusivo en el próximo número de la edición impresa de New Scientist, a la venta a partir del 9 de enero.
Isaac Newton pensaba que la influencia de la gravedad era instantánea, pero Einstein asumió que viajaba a la velocidad de la luz y lo incorporó a su teoría general de la relatividad de 1915.
La gravedad a la velocidad de la luz significa que si el Sol desapareciera repentinamente del centro del Sistema Solar, la Tierra permanecería en órbita durante unos 8,3 minutos, el tiempo que tarda la luz en viajar del Sol a la Tierra. Entonces, al no sentir de repente la gravedad, la Tierra saldría disparada hacia el espacio en línea recta.
Pero la suposición de la gravedad a la velocidad de la luz se ha visto presionada por las teorías de los mundos brana, que sugieren que hay dimensiones espaciales extra enrolladas muy pequeñas. La gravedad podría tomar un atajo a través de estas dimensiones adicionales y así parecer que viaja más rápido que la velocidad de la luz, sin violar las ecuaciones de la relatividad general.
¿Pero cómo se puede medir la velocidad de la gravedad? Una forma sería detectar las ondas gravitacionales, pequeñas ondulaciones en el espacio-tiempo que se propagan a partir de masas en aceleración. Pero nadie lo ha conseguido todavía.
Medir la velocidad de la gravedad
Kopeikin encontró otra forma. Reformuló las ecuaciones de la relatividad general para expresar el campo gravitatorio de un cuerpo en movimiento en términos de su masa, velocidad y velocidad de la gravedad. Si se pudiera medir el campo gravitatorio de Júpiter, conociendo su masa y velocidad, se podría calcular la velocidad de la gravedad.
Ondas de flexión
La oportunidad de hacerlo surgió en septiembre de 2002, cuando Júpiter pasó por delante de un cuásar que emite ondas de radio brillantes. Fomalont y Kopeikin combinaron las observaciones de una serie de radiotelescopios situados en toda la Tierra para medir el cambio aparente en la posición del cuásar a medida que el campo gravitatorio de Júpiter desviaba las ondas de radio que pasaban por delante.
A partir de ahí calcularon que la gravedad se mueve a la misma velocidad que la luz. Su cifra real fue de 0,95 veces la velocidad de la luz, pero con un amplio margen de error de más o menos 0,25.
Su resultado, anunciado el martes en una reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle, debería ayudar a reducir el posible número de dimensiones extra y sus tamaños.
Pero los expertos dicen que la evidencia indirecta de que la gravedad se propaga a la velocidad de la luz ya era abrumadora. «Sería revolucionario que se midiera que la gravedad no se propaga a la velocidad de la luz; estábamos prácticamente seguros de que debía hacerlo», afirma Lawrence Krauss, de la Universidad Case Western Reserve de Cleveland (Ohio).