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La teoría de la relatividad de Albert Einstein ha pasado una serie de pruebas desde que se formuló hace más de un siglo. Ahora, una vez más acaba de demostrar ser correcta con una asombrosa precisión.
Recientemente un increíble estudio a cargo de un equipo internacional de investigadores presentó la prueba más precisa hasta ahora del Principio de Equivalencia Débil, un componente clave de la teoría de la relatividad general. Este principio establece que todos los objetos (sin importar su masa), deberían caer libremente de la misma manera en un campo gravitatorio concreto cuando se eliminan las interferencias de factores como el aire.
Una famosa demostración del principio de equivalencia débil se produjo durante el Apolo 15, cuando el astronauta David Scott dejó caer una pluma y un martillo al mismo tiempo sobre la superficie lunar. Como aquí no hay (casi) resistencia del aire, ambos objetos cayeron hacia el suelo de la Luna a la misma velocidad.
De forma similar, aunque con una precisión extremadamente alta, los científicos llevaron a cabo un experimento llamado MICROSCOPE, que puso a prueba el principio midiendo las aceleraciones de objetos en caída libre en un satélite en órbita alrededor de la Tierra.
El equipo puso en marcha la misión MICROSCOPE desde 2016 hasta el18 2018, en el que midieron las aceleraciones de objetos en caída libre en un satélite en órbita alrededor de la Tierra. Los resultados indican que las aceleraciones de los pares de objetos no diferían en más de una parte entre 10^15, lo que descarta cualquier violación del Principio de Equivalencia Débil o desviaciones de la comprensión actual de la relatividad general a ese nivel.
«Tenemos nuevas y mucho mejores restricciones para cualquier teoría futura, porque estas teorías no deben violar el principio de equivalencia a este nivel», dijo en un comunicado Gilles Métris, científico del Observatorio de la Costa Azul y miembro del equipo de MICROSCOPE.
Albert Einstein es uno de los científicos más famosos de la historia, y mucho tiene que ver con su teoría de la relatividad general, publicada por en 1915. Su teoría describe el funcionamiento de la gravedad y su relación con el tiempo y el espacio. Pero como no da cuenta de las observaciones de los fenómenos cuánticos, los investigadores buscan desviaciones de la teoría a niveles de precisión cada vez mayores y en diversas situaciones. Si en alguno de estos sentidos la teoría de la relatividad no cumpliría, significaría que existen nuevas interacciones o fuerzas que podrían unir la relatividad con la física cuántica.
Por un lado, este es un punto a favor a la teoría de la relatividad y los científicos pueden usarla con más confianza que nunca. Sin embargo, esto también impone claras restricciones en la intersección entre la relatividad general y la mecánica cuántica, que operan bajo reglas diferentes. En otras palabras, quiere decir que Einstein tenía razón (y mucha), pero resta una posibilidad a los físicos que buscan una teoría unificada.
Los investigadores dicen que este experimento tiene tanta precisión que difícilmente serán superados. Es decir, las restricciones que imponen tal vez perduren como las más precisas durante décadas. «Durante al menos una década, o quizá dos, no vemos ninguna mejora con un experimento con satélites espaciales», afirma Manuel Rodrigues, científico del laboratorio aeroespacial francés ONERA y miembro del equipo de MICROSCOPE.
La investigación se ha publicado en la revista Physical Review Letters y en un número especial de Classical Quantum Gravity.
