Avance científico: la Teoría de la Relatividad de Einstein logró su prueba más precisa y rigurosa

De acuerdo a varios estudios publicados este miércoles, la misión espacial MICROSCOPE ha logrado una precisión récord a la hora de verificar el “principio de equivalencia” de la física. MICROSCOPE fue lanzado en el 2016 y se puso en órbita a 710 km de altura. La misión proporcionó datos durante dos años y medio.

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El microsatélite, construido por el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES), albergaba dos acelerómetros T-SAGE de ONERA, el centro de investigación aeroespacial francés. Este último también estuvo a cargo del tratamiento de los datos, sirviéndose de herramientas de simulación y tratamiento de datos desarrolladas por el Observatorio de la Costa Azul.

Cómo empezó todo y el “Principio de equivalencia”

La historia comienza con Galileo, allá por el siglo XVII. El científico postuló que, al dejar caer dos cuerpos de diferente masa y composición al mismo tiempo, éstos chocarían con el suelo al mismo tiempo. 300 años más tarde, un astronauta de la misión Apolo XV lo ilustró cuando dejó caer una pluma y un martillo sobre la superficie de la Luna, aparentemente a la misma velocidad.

Mientras tanto, Newton postuló el “principio de equivalencia” entre la fuerza gravitatoria y la fuerza de inercia que experimentaría un cuerpo en situación de aceleración.

Este principio fue clave y funcionó como pilar en la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Este describe la gravitación como una curvatura del espacio-tiempo distorsionada por la materia.

El espacio, ideal para una medición más precisa

La superficie terrestre presenta demasiadas perturbaciones y eso hace que aquí en la Tierra se haya verificado con un grado de precisión relativa hasta el decimotercer deciman, en 2007. Es así que el entorno ideal para ir más allá es el espacio.

De acuerdo a los estudios publicados en las famosas revistas Physical Review Letters y Classical Quantum Gravity, el resultado presentado verifica el principio de equivalencia con una medición precisa hasta el decimoquinto decimal.

MICROSCOPE, usando un acelerómetro, comparó las fuerzas necesarias para mantener inmóviles dos cilindros de diferente masa y composición, suspendidos en un pequeño recipiente al vacío y sometidos a la gravedad de la Tierra.

Verificar el principio de equivalencia significaba comprobar que las dos fuerzas eran iguales. Todo ello con una precisión que “equivaldría a medir el peso de una mosca en un superpetrolero de 500.000 toneladas”, explicó Manuel Rodrigues, responsable del experimento en ONERA, al presentar los resultados en la sede del CNES, según informa AFP.

Sistema de control por satélite

El sistema de control por satélite, en el cual se basaba el rendimiento de la medición, proporcionaba una estabilidad casi perfecta. También se basó un procesamiento de datos que corregía las señales espurias, como el “cracking” causado por la deformación del aislamiento de la máquina bajo el efecto del sol.

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Existen proyectos futuros, como el MICROSCOPE2. El objetivo es perfeccionar la medición. Lo que se busca es poner a prueba uno de los pilares de la teoría de la relatividad general, además de probar los modelos destinados a unificar la teoría de la relatividad con la teoría cuántica, la mayoría de los cuales predicen violaciones del principio de equivalencia.