Question

Investiga por qué falla la ley de gravitación universal al predecir la velocidad de giro de la órbita de Mercurio.

Answer 1

Respuesta:

El culpable del "casi" en la teoría de Newton fue el planeta Mercurio, el más cercano al Sol. Cuando los astrónomos usaron la fórmula de Newton para calcular su órbita alrededor del Sol -y su posición aparente en el cielo, visto desde la Tierra- y compararon esos cálculos con las observaciones, encontraron que eran casi iguales, pero había una pequeña diferencia en la posición real de Mercurio: cada año parecía cambiar su posición (medida en el instante de su máximo acercamiento al Sol) un ángulo muy pequeño, de 5,75 segundos de arco (") (el ángulo con el que se vería una moneda de 1 Euro a un km de distancia). "Ese error en los cálculos es ciertamente pequeño, pero muy importante", dijeron los astrónomos. "Nuestras observaciones son mucho más precisas y no podemos aceptar esa diferencia como si fuera un error en nuestras medidas. Sin embargo, tenemos una explicación: hay que tener en cuenta que Mercurio no sólo es atraído por el Sol, sino también por los demás planetas -Venus y la Tierra, que están cerca, pero, sobre todo, Júpiter y Saturno, los planetas gigantes, y todos los demás-". Así que calcularon -usando siempre la teoría de Newton- la posición de Mercurio, teniendo ahora en cuenta todos los cuerpos del Sistema Solar, y, efectivamente, encontraron que, de los 5,75" de error anual, podían explicar 5,32" por la influencia gravitatoria de los otros planetas. Esto era casi perfecto... pero aún no era exacto. La diferencia (0,43"/año) entre la posición calculada para Mercurio y la observada era ahora más pequeña (el ángulo con el que se vería la moneda de 1 Euro a 12 km) pero ahí estaba. Era un error pequeño pero inquietante: ¿por qué no funcionaba exactamente la teoría de Newton con Mercurio, cuando sí parecía funcionar con todos los demás planetas?

Fue Einstein quien, a principios del siglo pasado, propuso una teoría diferente a la de Newton y pudo por fin explicar los 0,43"/año famosos en la posición de Mercurio.

Sin embargo, lo que llevó a Einstein a revisar la teoría de la gravitación de Newton fue un concepto (el de acción instantánea a distancia) y no la observación discrepante de Mercurio.

Pero sigamos la línea de razonamiento de Einstein que le llevo a desarrollar un nuevo concepto de gravitación.