Dos publicaciones recientes ilustran la gama de investigaciones realizadas en el Observatorio Vaticano, desde el estudio de la obra de Galileo hasta el desarrollo de métodos matemáticos para comprender el Big Bang.
El padre Gabriele Gionti SJ y Don Matteo Galaverni del Observatorio Vaticano publicaron recientemente el artículo «Sobre la equivalencia canónica entre los marcos de Jordan y Einstein» en el European Physical Journal C.
La “relatividad general” de Albert Einstein es considerada la teoría de la gravedad que mejor se ajusta a los datos experimentales y de observación, que mejor describe la estructura a gran escala del universo actual. Sin embargo, quedan dudas sobre las leyes de la física en los primeros momentos del Universo y sobre la física de la gravedad aplicada a escalas muy pequeñas. Algunos investigadores han propuesto teorías de la gravedad cuántica que combinan la relatividad general con la mecánica cuántica (física que se aplica a menor escala), pero la comunidad física está dividida sobre tales teorías.
En su artículo, el padre Gionti y Don Galaverni muestran que pueden transformar o “mapear” las soluciones de una teoría alternativa de la gravedad en la relatividad general mediante una estratagema matemática. Consiste en observar el problema a través de dos “marcos” matemáticos diferentes, conocidos como “marco de Jordan” y “marco de Einstein”. La pregunta es: ¿las soluciones de estos dos marcos son igualmente aplicables al mundo real observado por los astrónomos?
Los cálculos realizados por separado en los dos marcos, cálculos que involucran observables y que dan el mismo resultado en ambos marcos, ayudarán a responder la pregunta. Gionti y Galaverni también muestran que existe un mapa similar para teorías alternativas de la gravedad y un comportamiento peculiar de la gravedad llamado “antinewtoniano” o “antigravedad”.
El artículo se basa en un trabajo que los dos sacerdotes publicaron en 2022 en la revista Physical Review D. Y hoy su actividad investigadora continúa. Están examinando en detalle las consecuencias de estas transformaciones para soluciones esféricamente simétricas. Estos podrían resultar útiles para estudiar varios tipos de objetos en el universo, incluidos los agujeros negros y su entropía.
La gravedad y las mareas
Hoy en día, la gravedad explica la estructura del universo y también las mareas de los mares de la Tierra. Galileo no pensó en estos términos, que estaban más allá de la física de su época. Teorizó que las mareas eran provocadas por el doble movimiento de la Tierra propuesto por Copérnico (revolución anual alrededor del Sol y rotación diaria); este movimiento generaría un “tirón” diario que provocaría que los mares en sus cuencas subieran y bajaran: las mareas.
Un “empuje” diario, sin embargo, significa que las mareas altas ocurren sólo una vez al día en algunos mares (lo mismo se aplica a las mareas bajas). En un ensayo de 1616, Galileo argumentó que esto ocurre en Lisboa, Portugal. No es así.
Galileo pronto fue informado de su error. Pero en el Diálogo de 1632 volvió a apoyar su teoría de las mareas como prueba a favor de Copérnico, esta vez sin mencionar Lisboa. No citó ningún otro lugar donde se produjeran mareas diarias únicas. Esto lo hizo vulnerable a las críticas, tanto en su época como por parte de los académicos actuales, por seguir su teoría de las mareas a pesar de deficiencias obvias. Además, omitir Lisboa significaba omitir información conocida que contradecía su teoría, una conducta muy impropia para un científico.
Sin embargo, Christopher M. Graney, del Observatorio Vaticano, leyó la correspondencia entre Galileo y Giovanfrancesco Buonamici de 1629-30 y descubrió que Buonamici le dio información correcta a Galileo sobre dónde ocurren realmente las mareas únicas, en lo que hoy se conoce como Indonesia. Por ello, en «Galileo y Buonamici sobre las mareas del mar: ¿se omitió algo en el Diálogo ?», publicado en marzo en el Journal for Astronomical History and Heritage , Graney afirma que Galileo tenía el ejemplo que necesitaba para sustentar su teoría, pero en Indonesia, no en Lisboa. Su omisión en el Diálogo , sostiene Graney, fue probablemente un descuido – ¡y qué descuido!
Ambos artículos son accesibles de forma gratuita:
- Gionti, G., Galaverni, M., «Sobre la equivalencia canónica entre los marcos de Jordan y Einstein» , European Physical Journal C 84, 265 (2024).
- Graney, C., «Galileo y Buonamici sobre las mareas del mar: ¿se omitió algo en el Diálogo ?» , Revista de Historia y Patrimonio Astronómico 27, 200 (2024).
ARTÍCULO TOMADO DE:LA CIVILTA CATTOLICA
