MÉXICO, DF (Agencias).- Los trompos son objetos muy contrarios a la intuición, pues parecen desafiar la gravedad. Pero su movimiento es perfectamente comprensible para la mecánica de Newton, e incluso para la Teoría de la Relatividad General.
Hace justo un mes, la NASA puso en órbita un satélite con cuatro giroscopios (nombre más científico del trompo) con el fin de comprobar los detalles más finos de la teoría con la que Einstein explicó la gravedad. La idea básica consiste en medir su movimiento y confirmar si giran de acuerdo a las predicciones de esta teoría.
Un trompo sobre el suelo gira rápidamente sobre su eje y, al mismo tiempo, su propio eje gira sobre su punta. Este segundo movimiento, más lento, se llama “precesión” y se debe a la fuerza de gravedad.
CAÍDA LIBRE
Un trompo en el espacio cósmico, sin ninguna fuerza que actúe sobre él, debe girar siempre con su eje apuntando en la misma dirección en el universo. Por lo menos eso predice exactamente la mecánica de Newton. Sin embargo, la relatividad de Einstein predice ligerísimas correcciones que, con la tecnología actual, ya se pueden comprobar.
Lo primero que se necesita es un trompo que gire en total ausencia de gravitación. Por fortuna, para ello no es necesario alejarse mucho de la Tierra, porque cualquier cuerpo en caída libre se comporta como si ninguna fuerza de gravedad actuara sobre él. Es bien sabido que los astronautas en órbita alrededor de la Tierra flotan en sus cabinas como si no tuvieran peso: lo que sucede es que ellos, con todo y su vehículo espacial, están en caída libre; una caída que no termina en el suelo porque sigue la curvatura terrestre.
Ahora bien, la teoría de Einstein predice que, por la presencia cercana de la Tierra, el trompo en órbita debería manifestar, de todos modos, un ligerísimo movimiento de precesión debido a dos efectos: uno tiene que ver directamente con la masa de la Tierra y cómo curva el espacio a su alrededor, y el otro con la rotación del planeta; el segundo efecto es el más interesante, ya que se debe al hecho de que un cuerpo en rotación arrastra lentamente el espacio, con todo y lo que se encuentre en él.
EXPERIMENTO
Hace ya cuatro décadas, L.I. Schif, de la Universidad de Stanford, en California, propuso un experimento que permitiría medir los efectos mencionados por medio de giroscopios puestos en órbita. Schif calculó que un giroscopio en caída libre debería precesionar, por efectos relativistas, una milésima de millonésima de grado por día; o, dicho de otro modo, el eje del giroscopio se tardaría poco más de un millón de años en dar una vuelta completa de precesión.
A pesar de su pequeñez, un giro así puede medirse con la tecnología actual; de eso trata justamente el experimento del nuevo satélite de la NASA. Éste lleva a bordo cuatro giroscopios, esferas de cuarzo que giran sin fricción, sostenidas por campos eléctricos y aisladas del campo magnético de la Tierra (que podría afectar el movimiento) con una envoltura superconductora. Los cuatro apuntan en una misma dirección y su movimiento de precesión se puede detectar gracias a un ingenioso dispositivo de láseres.
Se espera medir los efectos relativistas con un error de apenas un 1 por ciento, durante los 16 meses que durará la misión. Pronto se sabrá qué tanta razón tuvo Einstein, aunque lo más seguro es que se confirme una vez más su teoría.
¿Qué se pretende demostrar con un experimento así? La Teoría de la Relatividad funciona tan bien que ya hasta se está volviendo aburrida. A los físicos les encantaría encontrar una evidencia, por nimia que sea, de que empieza a fallar en ciertos límites; así podrían desarrollar nuevas teorías.
Eso es lo que pasó con la mecánica de Newton: después de reinar por dos siglos, leves evidencias de que algo fallaba dieron origen a toda una revolución científica.