Cienciaes.com

Hablando con científicos podcast - cienciaes.com suscripción

Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Mercurio, estrellas dobles y la Teoría General de la Relatividad. Hablamos con Antonio Claret.

Mercurio, estrellas dobles y Relatividad - Hablando con Científicos podcast - CienciaEs.com

Hoy celebramos un acontecimiento que nos llena de orgullo a todos los que, de una forma u otra, hacemos posible esta locura que llamamos Cienciaes.com. Hemos cruzado la línea que marca los 15 millones de audios bajados de nuestro servidor desde nuestros comienzos en 2009. Lo celebramos a nuestro estilo: divulgando la ciencia.

Nos unimos de nuevo a otra celebración, el centenario de la Teoría General de la Relatividad, dada a conocer por Einstein en 1915. Antonio Claret, astrofísico teórico del IAA nos habla hoy de varias investigaciones que demuestran la validez de la teoría. La primera, llevada a cabo el propio Einstein, permitió resolver un problema que planteaba la órbita del planeta Mercurio. Más cercano a nosotros en el tiempo, el propio Claret y otros investigadores han demostrado cómo las ecuaciones de la Teoría General de la Relatividad permiten explicar las órbitas de un conjunto de estrellas dobles, entre ellas, una que parecía desafiar a Einstein.

Para ilustrar cómo Einstein resolvió el problema de Mercurio, hemos escogido un extracto del libro “Sobre la Teoría Especial y General de la Relatividad” publicado por Albert Einstein en 1916:

El principio de la relatividad general nos permite determinar la influencia del campo gravitatorio sobre la evolución de todos aquellos procesos que, en ausencia de campo gravitatorio, discurren según leyes conocidas, es decir, que están incluidos ya en el marco de la teoría de la relatividad especial. Aquí se procede esencialmente por el método que antes analizamos para reglas, relojes y puntos materiales libremente móviles.

La teoría de la gravitación derivada así del postulado de la relatividad general no sólo sobresale por su belleza …, no sólo interpreta la ley empírica de la igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria, sino que ya ha explicado también dos resultados experimentales de la astronomía, esencialmente muy distintos, frente a los cuales fracasa la mecánica clásica. El primero tiene que ver con la órbita del planeta Mercurio.

En efecto, si se particularizan las ecuaciones de la teoría de la relatividad general al caso de que los campos gravitatorios sean débiles y de que todas las masas se muevan respecto al sistema de coordenadas con velocidades pequeñas comparadas con la de la luz, entonces se obtiene la teoría de Newton como primera aproximación; así pues, esta teoría resulta aquí sin necesidad de sentar ninguna hipótesis especial, mientras que Newton tuvo que introducir como hipótesis la fuerza de atracción inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los puntos materiales que interactúan. Si se aumenta la exactitud del cálculo, aparecen desviaciones respecto a la teoría de Newton, casi todas las cuales son, sin embargo, todavía demasiado pequeñas para ser observables.

Una de estas desviaciones debemos examinarla aquí con especial detenimiento. Según la teoría newtoniana, los planetas se mueven en torno al Sol según una elipse que conservaría eternamente su posición respecto a las estrellas fijas si se pudiera prescindir de la influencia de los demás planetas sobre el planeta considerado, así como del movimiento propio de las estrellas fijas. Fuera de estas dos influencias, la órbita del planeta debería ser una elipse inmutable respecto a las estrellas fijas, siempre que la teoría de Newton fuese exactamente correcta. En todos los planetas, menos en Mercurio, el más próximo al Sol, se ha confirmado esta consecuencia —que se puede comprobar con eminente precisión— hasta el límite de exactitud que permiten los métodos de observación actuales. Ahora bien, del planeta Mercurio sabemos desde Leverrier que la elipse de su órbita respecto a las estrellas fijas, una vez corregida en el sentido anterior, no es fija, sino que rota —aunque lentísimamente— en el plano orbital y en el sentido de su revolución. Para este movimiento de rotación de la elipse orbital se obtuvo un valor de 43 segundos de arco por siglo, valor que es seguro con una imprecisión de pocos segundos de arco. La explicación de este fenómeno dentro de la Mecánica clásica sólo es posible mediante la utilización de hipótesis poco verosímiles, inventadas exclusivamente con este propósito.

Según la teoría de la relatividad general resulta que toda elipse planetaria alrededor del Sol debe necesariamente rotar en el sentido indicado anteriormente, que esta rotación es en todos los planetas, menos en Mercurio, demasiado pequeña para poder detectarla con la exactitud de observación hoy día alcanzable, pero que en el caso de Mercurio debe ascender a 43 segundos de arco por siglo, exactamente como se había comprobado en las observaciones.

Al margen de esto, sólo se ha podido extraer de la teoría otra consecuencia accesible a la contrastación experimental, y es un corrimiento, espectral de la luz que nos envían las grandes estrellas respecto a la luz generada de manera equivalente (es decir, por la misma clase de moléculas) en la Tierra. No me cabe ninguna duda de que también esta consecuencia de la teoría hallará pronto confirmación.

(Albert Einstein, 1916)

Referencias.

1) Albert Einstein, 1916. Sobre la teoría de la relatividad especial y general. Madrid © 1998, Ediciones Altaya, S.A.

2) Claret, A. 1997
The apsidal motion test of stellar structure in relativistic systems.
Astronomy and Astrophysics, 327, 11

3) Claret, A. 1998
Some notes on the relativistic apsidal motion of DI Herculis
Astronomy and Astrophysics, 330, 533

4) Claret, A., Torres, G. and Wolf, M. 2010
DI Herculis as a test of internal stellar structure and general
relativity. New apsidal motion rate and evolutionary models
Astronomy and Astrophysics, 515, 4

OTROS PROGRAMAS
Albert Einstein. El violín, el tiempo y el espacio.

Einstein y la Relatividad General

La estrella que desafiaba a Einstein. Hablamos con Antonio Claret.


Botón de donación
Hace 11 años que levantamos el vuelo y queremos seguir volando. Apoya a CienciaEs haciéndote MECENAS con una donación periódica o puntual.
Colabore con CienciaEs.com - Ciencia para Escuchar
32,4 millones de audios servidos desde 2009

Agradecemos la donación de:

Jose María Torres Castillo
“Para que la Ciencia nunca pare de difundirse. Muchísimas gracias.”
Mecenas

Enrique Fernández Alcázar
“Ánimo y seguid así. “
Mecenas

Manuel Blasco Pérez
Mecenas

Carlos Serrano
Mecenas

Daniel Maranillo
“Para mi es un placer escuchar vuestros podcasts al tiempo que realizo una caminata por el campo. Os animo a que continuéis y ojalá estos programas de divulgación estuviesen más extendidos en otros medios de comunicación, como la televisión y los dibujos animados para niños pequeños. Un saludo y muchas gracias por vuestra labor. “
Mecenas

Celestino Montoza Jarque
“Creemos entre todos un mundo mejor, gracias CienciaEs”
Mecenas

Pedro López Burruezo
Mecenas

Juan Cuadro Espada
Mecenas

Ricardo Vázquez Prada
“Muchas, muchas, muchas gracias por tantas y tantas horas de conocimiento. Mucho ánimo y seguir así.”
Mecenas

Sergio Requena
“Un abrazo hermanxs de corazón e intelecto”
Mecenas

Juan Antonio Mendoza
“Once años… madre mía!! Si parece que fue ayer lo de vanguardia de la ciencia en radio exterior…
Muchísimas gracias Ángel, yo de mayor quiero ser como tú!!Un abrazo fuerte para todos!!”
Mecenas

Miguel Achiaga
“Muchas gracias por vuestra dedicación desinteresada y por la enorme calidad de vuestro trabajo!”
Mecenas

David Marcos
Mecenas

Alberto José González Vázquez
Mecenas

Jesús López Tapia
“Querido Ángel me siento muy honrado de pertenecer a esta comunidad. Gracias por vuestro trabajo.”
Mecenas

Fernando Alejandro Medina Vivanco
Mecenas

Daniel Pérez Alonso
Mecenas

Anónimo
“Una pequeña muestra de gratitud en esta ocasión tan especial: ¡Once años de cienciaes. com! Felicidades y nuestro reconocimiento ante su prolongado esfuerzo. ¡Enhorabuena!”
Mecenas

Sylvio Bisson
Mecenas

Miguel Ángel Achiaga Sánchez
Mecenas

César Cavazos
Mecenas

Llanos Martínez Fernández
“Gracias por la ciencia, espero ayudar”
Mecenas

Miguel Fernández
Mecenas

Talia Carmona Robles
Mecenas

Jesús Casero Manzanero
“Seguid, por favor”
Mecenas

Ramón Baltasar de Bernardo Hernán
Mecenas

Carlos Francisco Mingol
“Mi humilde aportación para que nunca dejéis de divulgar la ciencia. “
Mecenas

Emilio Madrigal Martín
Mecenas

Julio Ibarrola
Mecenas

Josué Castillo Bustamante
Mecenas

Jesus Martin Pego Nuñez
Mecenas

Vicente Llorens Mari
Mecenas

Carlos González Spinola
“Enhorabuena por el podcast!!”
Mecenas

Marian Gutiérrez y Miguel Angel Riaza
“Gracias por compartir la Ciencia.”
Mecenas

Roberto Merino Jiménez
“Enhorabuena y gracias por vuestra magnifica labor.”
Mecenas

Timoteo Jesús Colomino Ceprian
“Apoyo a la ciencia.”
Mecenas

María Angélica Matus González
Mecenas

Roberto Pasandin Insua Mecenas

———- O ———-
App CienciaEs Android
App CienciaEs
App de cienciaes en apple store YouTube CienciaEs
———- O ———-



feed completo
Suscribase a nuestros programas






Locations of visitors to this page