Relatividad callejera

La teoría de la relatividad predice que, si dos objetos se mueven a velocidades diferentes, el tiempo pasa más despacio para aquel que se desplaza a mayor velocidad. Del mismo modo, y por las mismas razones (imponer que las leyes de la física sean las mismas para todos los observadores, con independencia de dónde se encuentren o cómo se muevan), Einstein llegó a la conclusión de que el tiempo habría de discurrir más despacio en aquellos lugares en los que existe un campo gravitatorio más intenso.


Sin embargo, semejantes afirmaciones implican efectos que nadie diría haber experimentado jamás. Por ejemplo, no notamos que nuestro proceso de envejecimiento se haga más lento cuando corremos para alcanzar el autobús, ni tampoco que nuestro vecino de abajo se mantenga más joven que nosotros por el simple hecho de vivir algunos metros más cerca del centro de la Tierra. Por supuesto, las mismas ecuaciones que predicen tales fenómenos también revelan por qué nunca hemos experimentado nada parecido: en los fenómenos cotidianos, las correcciones relativistas al paso del tiempo son tan mínúsculas que, hasta hace bien poco, resultaban imposibles de medir.

Recientemente, investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, en EE.UU.) acaban de publicar los resultados de una serie de experimentos que certifican la dilatación del tiempo predicha por la teoría de la relatividad en casos como los mencionados arriba: para velocidades tan comunes como unos pocos metros por segundos o diferencias de altura inferiores al metro.

¿Dé qué orden de magnitud son las correcciones relativistas en tales situaciones? Por ejemplo, comparado con el de alguien en reposo, el reloj de un individuo que camina a paso ligero (1,5 m/s) atrasa una parte en 10.000 billones: algo así como 1 segundo cada 1000 millones de años. Con respecto a nuestro vecino de abajo, envejecemos más rápido que él en una cantidad similar.

Diferencias de ese orden son justamente las que ahora han logrado medir los científicos del NIST, cuyos resultados acaban de publicarse en la revista Science. Para ello han empleado cierta clase de relojes atómicos de última generación (denominados "relojes ópticos"), cuyo funcionamiento se basa en las resonancias ópticas de iones de aluminio (27Al+) aislados y confinados en una trampa. Tales utensilios gozan de una precisión que supera en un factor 40 al estándar de cesio, la resonancia atómica en base a la cual hoy en día se define el segundo.

Los resultados confirman las predicciones de la teoría de la relatividad especial y general. Si bien nadie esperaba lo contrario, no es menos cierto que los científicos del NIST pueden presumir de haber confirmado la validez de la teoría en un régimen que nadie antes había logrado explorar. Además de las implicaciones fundamentales que ello conlleva, se esperan futuras aplicaciones en geodesia o hidrología.