Centenario del eclipse del 29 de mayo de 1919 en Sobral

Una historia de omisiones y olvidos

S. Paolantonio

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El 29 de mayo pasado se cumplieron 100 años del eclipse total de Sol de 1919 durante el cual se obtuvieron las primeras placas fotográficas con las que se confirmó la predicción de Albert Einstein sobre la deflexión de la luz. Estas observaciones dieron impulso a una nueva teoría de la gravedad que reemplazó a la planteada por Isaac Newton más de 250 años antes. Lo sucedido en 1919 marcó el fin del principio del desarrollo de la Teoría de la Relatividad, la que había comenzado a ser imaginada a finales del siglo XIX para dar solución a inconvenientes que presentaban algunas de las teorías vigentes en aquel momento.

El evento, que ha sido objeto de amplios estudios y publicaciones detalladas, este año fue motivo de numerosas conmemoraciones. Se trata de la última de las relacionadas con la Teoría de la Relatividad que se iniciaron en 2005, año en que fueron recordadas las publicaciones de Einstein y de la hoy denominada Teoría de la Relatividad Especial. Una década más tarde se evocó la célebre publicación de 1915 en la que el físico propuso una nueva forma de interpretar la gravitación, confirmada en 1919.

Sin embargo, en esta sucesión de celebraciones se han omitido tres episodios de gran importancia. Uno es nada menos que el primer intento para verificar la deflexión de la luz por la gravedad, luego que Einstein lo propusiera en 1911 en su artículo “Über den Einfluß  der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes” (Sobre la influencia de la gravedad en la propagación de la luz). Fue el Observatorio Nacional Argentino el que se dispuso a realizar este estudio en oportunidad del eclipse total de Sol del 10 de octubre de 1912, en la localidad de Cristina, Brasil. A pesar de estar todo listo, una tormenta imposibilitó la observación del fenómeno. El segundo episodio fue lo ocurrido en 1914 en la lejana península de Crimea, ocasión en que alemanes, argentinos y estadounidenses trataron nuevamente confirmar lo anticipado por Einstein. Esta vez no solo las nubes, también el inicio de la Gran Guerra impidieron lograr las placas fotográficas necesarias. Finalmente, tenemos el intento realizado por el Observatorio Lick durante el eclipse del 8 de junio de 1918, en Goldengale (EE.UU). El promotor de esta iniciativa fue el director de la institución William W. Campbell, quien se interesó tempranamente por las ideas de Einstein. Ya había colaborado activamente apoyando la expedición argentina en 1912. En 1918 se lograron algunas placas de las que no se pudo extraer conclusión alguna debido, una vez más, al mal tiempo. Considerar estos eventos resulta indispensable para contar con un panorama completo de la trama de la historia (de la que forman parte) sobre la transición entre las dos grandes teorías científicas. Sin embargo, y a pesar de su importancia, hasta el momento son escasos los relatos que incluyen estos trabajos.

Sobral la ciudad del eclipse

Para el eclipse de 1919 la Royal Astronomical Society y la Royal Society organizaron dos expediciones para su observación, con personal y equipamientos del Royal Observatory Greenwich y de las universidades de Cambridge y Oxford. Una comisión se instaló en la localidad de Sobral, en el estado Ceará, Brasil. Estaba a cargo de Andrew Claude de la Cherois Crommelin (astrónomo de ascendencia francesa nacido en Irlanda) y  Charles Rundle Davidson. La segunda se ubicó Isla Príncipe entonces colonia portuguesa, cercana a la costa occidental de África, constituida por Arthur Stanley Eddington y Edwin Turner Cottingham. El objetivo de ambas expediciones se centraba en la obtención de fotografías para la medición de la deflexión de la luz por acción del campo gravitatorio del Sol^[1].

De acuerdo a lo que había propuesto Einstein en 1911 se realizarían fotografías de la región del cielo circundante al Sol en el momento de la totalidad. Luego, se medirían con precisión las posiciones de las estrellas que quedaran registradas en las placas. Estas posiciones serían comparadas con las obtenidas en fotografías de la misma región celeste, esta vez, sin la presencia del Sol.  Los valores obtenidos en cada caso debían ser distintos como consecuencia de la desviación de los rayos de luz provenientes de las estrellas por la presencia del campo gravitatorio del Sol. De acuerdo a los desplazamientos registrados sería posible deducir el valor de la desviación de la luz, posibilitando confirmar o desechar lo afirmado por Einstein. Se trataba de la misma estrategia que en 1912, 1914 y 1918 habían intentado las antes mencionadas expediciones argentina, alemana y estadounidense.

En Sobral, a pesar de la presencia de nubes, durante la totalidad la zona del cielo donde estaba el Sol se despejó, por lo que se lograron varias fotografías de buena calidad. En cambio, en Isla Príncipe las nubes molestaron la observación y solo se obtuvieron dos placas que mostraban un reducido número de estrellas.

Eddington y el Astrónomo Real Frank W. Dyson realizaron los cálculos y los análisis necesarios, comprobándose que los errores de las mediciones efectuadas en las fotografías de Isla Príncipe eran casi el doble que las de Sobral.

Los resultados se publicaron a inicios de 1920 con el título «A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919» (Una determinación de la desviación de la luz por el campo gravitacional del Sol, a partir de las observaciones realizadas en el Eclipse Total del 29 de mayo de 1919), con la firma de Dyson, Eddington y Davidson, en el Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Inmediatamente llaman la atención los autores del artículo, lo destacan Einsenstaedt y Passos Videira:

“El artículo final fue firmado por Dyson, Eddington y Davidson. Además de no incluir a Cottingham y Crommelin entre sus autores, «sustituyéndolos» por Dyson, que no había participado de las expediciones, el trabajo no cumplió una práctica de la comunidad científica, al no respetar el orden alfabético de los nombres de los firmantes. Dyson firmó y encabezó el artículo, evidentemente, por ser el Astrónomo Real, lo que confería más respaldo a los resultados, y también porque se usó el prestigio de su cargo para asegurar las expediciones. Eddington, aun cuando había obtenido imágenes poco importantes para la medición de la desviación de la luz en la misión que dirigió en la Isla Príncipe, había sido el que más había incentivado las expediciones. Y Davidson, que encabezó el viaje a Sobral, era uno de los grandes especialistas ingleses en eclipses.” (Einsenstaedt y Passos Videira, 1998)

Cabe aclarar que Dyson, además de interpretar y analizar los datos junto a Eddington, también había participado activamente en la organización de las expediciones.

En la publicación se destaca que las imágenes obtenidas en Sobral fueron las que en definitiva posibilitaron obtener el valor de la desviación de la luz, el que se ajustaba a la propuesta de Einstein. En esa expedición se utilizaron dos telescopios, uno de 33 cm de diámetro de objetivo y otro de 10 cm. Las fotografías logradas con el primero no eran buenas, mientras que con el segundo objetivo las imágenes de las estrellas en las placas resultaron excelentes.

Al final del texto se reconoce (subrayado del autor):

“El Dr. Morize, Director del Observatorio de Río, actuando en nombre del Gobierno de Brasil, hizo los arreglos más completos para la Expedición, y de esta manera contribuyó materialmente a su éxito.”

Tal como ocurrió en 1912 el papel del director del Observatorio Nacional, Henrique Morize, fue determinante para que las expediciones organizadas por las distintas instituciones astronómicas se pudieran concretar. Previamente Morize había realizado extensos estudios para identificar los mejores lugares para que se instalen las comisiones y en definitiva sugirió a Sobral, donde finalmente el Sol brilló. También se hizo cargo de la compleja logística necesaria para que los astrónomos, técnicos y ayudantes pudieran ubicarse en los sitios elegidos, introducir al país y transportar los pesados instrumentos, encontrar el alojamiento necesario, etc.

Repasados estos hechos cabe la pregunta de cuál es la razón para que hoy, luego de un siglo, la historia sea contada casi sin excepciones como un logro de Eddington en Isla Príncipe^[2].

Entre 1911, año en que Einstein consigue que el joven astrónomo alemán Erwin Finlay-Freundlich le ayude con su propuesta para confirmar la deflexión de la luz, hasta el eclipse de 1919 y la publicación de los resultados en 1920, trascurre el período correspondiente al desarrollo inicial de la Teoría de la Relatividad. Esta teoría siguió evolucionando a lo largo del tiempo y aún hoy se continúan comprobando sus predicciones, por ejemplo, con los descubrimientos de lentes gravitatorias, ondas gravitatorias y agujeros negros. 

Resulta un acto de justicia rescatar del olvido no solo los hechos mencionados, también a los otros protagonistas que, además de Eddington, contribuyeron en mayor o menor medida a que se pudiera lograr lo realizado en 1919. Asumiendo la posibilidad de incurrir en omisiones, pueden mencionarse a (listados en orden alfabético):

Chaudet  Enrique (astrónomo ayudante del Observatorio Nacional Argentino que participó de la expedición de 1912)

Campbell William W. (director del Observatorio Astronómico Lick, que apoyó la expedición argentina de 1912, y que en 1918 obtuvo las primeras placas fotográficas para medir la deflexión de la luz, las que por la presencia de nubes no dieron resultados concluyentes)

Cottingham Edwin Turner (acompañó a Eddington en la expedición de 1919 en Isla Príncipe)

Crommelin Andre C. C. (uno de los dos astrónomos que lograron las fotografías en Sobral, que permitieron confirmar la teoría de Einstein)

Davidson Charles Rundle (uno de los dos astrónomos que lograron las fotografías en Sobral, que permitieron confirmar la teoría de Einstein, coautor del artículo de 1920)

Dyson Frank W. (participó en la gestión de las expediciones de 1919, analizó e interpreto los datos logrados en 1919, coautor del artículo de 1920)

Finlay-Freundlich Erwin (se encargó de gestionar los esfuerzos para verificar diversas predicciones de la teoría de Einstein, participó de la expedición de 1914)

Morize Henrique (director del Observatorio Astronómico de Río de Janeiro, que hizo posible que se concretaran las expediciones de 1912 y 1919)^[3]

Mulvey James (mecánico del Observatorio Nacional Argentino, construyó los instrumentos y participó de las expediciones de 1912 y 1914)

Perrine Charles Dillon (director del Observatorio Nacional Argentino, el primero que organizó una expedición para medir la deflexión de la luz para 1912. También participó de la comisión de 1914 en Teodesia. Fue contactado en 1911 por Finlay-Freundlich para que lo ayudara en la confirmación de las propuestas de Einstein sobre la gravedad.)

Zurhellen Walter (astrónomo alemán que participó de la expedición de 1914 junto a Finlay-Freundlich)

Instrumentos instalados por la comisión británica en los predios del hipódromo del Jockey Club, (tomado de Cripino y Costa de Lima 2018).

Instrumentos instalados en Sobral en 1919, en los predios del hipódromo del Jockey Club, de la comisión británica constituida por Dr. Andrew Claude de la Cherois Crommelin y el Sr. Charles Rundle Davidson. El telescopio mayor (izquierda), contaba con el objetivo de 33 cm de diámetro y 3,43 m de distancia focal, del astrográfico del Observatorio de Greenwich. Las imágenes obtenidas por este aparato no fueron buenas. El telescopio menor, con tubo cuadrado (derecha), tenía un objetivo de 4 pulgadas (10,2 cm) de diámetro y 19 pies (5,79 m) de distancia focal. Los telescopios fueron dispuestos horizontalmente para una mayor estabilidad y evitar flexiones, por lo que se utilizaron dos celóstatos, que dirigían la luz del Sol a los objetivos. El conjunto fue montado en una tienda que incidiera que incidiera directamente la luz solar sobre los telescopios (Observatório Nacional, Río de Janeiro, Brasil, tomada por C. Davidson).

En Sobral también se empleó el objetivo del Astrográfico del Observatorio de Greenwich, que fue utilizado para el proyecto de la Carte du Ciel (Greenwich Astrographic Catalogue, Volume 1, (HMSO, 1904) tomado de http://www.royalobservatorygreenwich.org/articles.php?article=1057).

Fotografía realizada en 1919 en Sobral, (1) Enrique Morize, director del Observatorio Nacional, (2) Charles Davison y (3) Andrew Crommelin de la expedición británica (Observatorio Nacional).

Notas

[1] El buque que trasladó a las comisiones británicas fue el “SS Anlsem”. Tres años más tarde, en 1922, este navío pasó a tener bandera Argentina y cambió su nombre a “Comodoro Rivadavia”, de la Compañía General de Navegación SA. En 1944, pasó a llamarse “Río Santa Cruz” (https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Anselm_(1905)).

[2] De hecho es lo que parece deducirse de lo expresado en el comunicado de prensa de la IAU, relacionado con los distintos festejos realizados por el centenario del eclipse de 1919 ( https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau1907/). Sin dudas hay excepciones, tal el caso de los citados Einsenstaedt y Passos Videira, 1998. También, estos hechos se destacaron en numerosas oportunidad durante el “Encuentro Internacional Centenário do Eclipse de Sobral 1919-2019”  realizado en Sobral.

[3] Sobre Morize puede consultarse “Henrique Morize e a causa da ciéncia pura no Brasil” António Augusto Passos Videira, organizador. Rio de Janeiro: Fundação Miguel de Cervantes [2012].

Los festejos en Sobral

Como se señaló, el centenario del eclipse de 1919 no pasó desapercibido, importantes celebraciones fueron realizadas en Sobral, Brasil y en Santo Tomé y Príncipe.

Dada su importancia en relación al hecho recordado, se destaca el “Encuentro Internacional Centenário do Eclipse de Sobral 1919-2019” realizado entre el 28 y 30 de mayo, en el Centro de Convenciones de Sobral, Ceará, Brasil, organizado por Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC) y otras numerosas instituciones de Brasil.

El relato e imágenes de lo sucedido en este encuentro, así como las 10 conferencias y 3 paneles (sobre Astronomía y Astrofísica; Historia del eclipse de 1919 y Relatividad General y Cosmología) que se presentaron, pueden encontrarse en el Facebook de la SBPC y del centenario (En YouTube www.youtube.com/playlist?list=PLVigrCJ_g6LeLSOHOnLz-aqqeffy6FHOj).

Las ponencias realizadas dejaron en claro la importancia fundamental, que en la verificación de la Relatividad General, tuvo lo realizado en Sobral, así como la participación y el apoyo de Brasil a las expediciones que observaron los eclipses, a través del Observatorio Nacional y de su director Henrique Morize, y también lo realizado con anterioridad a 1919.

Programa del “Encuentro Internacional Centenario del Eclipse de Sobral 1919-2019”
Ver http://centenarioeclipse.sbpcnet.org.br/wp-content/uploads/2019/05/International-Meeting-on-the-Centenary-of-the-Sobral-Eclipse.pdf y https://doity.com.br/encontrocentenarioeclipse

Presentación: Eclipse Total do Sol de 1912 no Brasil. Primeira tentativa de medir a deflexão da luz e verificar a previsão de Einstein. (PDF, 4,16 MB)

Eclipse total do Sol 1912 – SPaolantonio – 2019Descarga

El público colmó el Centro de Convenciones a lo largo de los tres días que duró el “Encuentro Internacional Centenario del Eclipse de Sobral 1919-2019” (S. Paolantonio).

En oportunidad del “Encuentro Internacional Centenario del Eclipse de Sobral 1919-2019”, se presentó el objetivo de 4 pulgadas (1) y el celóstato de 8 pulgadas (2) originales utilizados en 1919, con los que se obtuvieron las placas fotográficas que permitieron verificar por vez primera la teoría de Albert Einstein (S. Paolantonio2019 y detalle Observatório Nacional, Río de Janeiro, Brasil). Ver http://portal.sbpcnet.org.br/noticias/principal-instrumento-que-registrou-o-eclipse-em-1919-retorna-a-sobral/

Detalle del objetivo de 4 pulgadas original utilizado en 1919 en Sobral por la expedición británica (S. Paolantonio, 2019).

El astrofísico Tom Ray, del Observatorio Dunsink del Instituto de Estudios Avanzados de Dublín, Irlanda, muestra el objetivo de 4 pulgadas durante su exposición en el “Encuentro Internacional Centenario del Eclipse de Sobral 1919-2019”. Las placas fotográficas utilizadas con este objetivo eran de 10 x 8 pulgadas (25,4 x 20,3 cm). Durante su charla, el Dr. Ray destacó que este objetivo había sido utilizado con anterioridad para la observación del eclipse solar de 1900, idéntico al ocurrido 1919 (en la misma región del cielo). El objetivo estuvo extraviado durante 70 años hasta que se lo identificó nuevamente, y hoy se encuentra expuesto temporalmente en Sobral (S. Paolantonio, 2019).

Ildeu de Castro Moreira y Claudia Linhares, Presidente y Secretaria Regional de la Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, frente a los históricos objetivo y celóstato en el Museo del Eclipse, Sobral. Ambos elementos permanecerán en exposición durante los próximos 2 meses (SBPC).

A lo largo del encuentro expusieron destacados especialistas en historia de la astronomía, astrónomos, astrofísicos, cosmólogos y expertos en relatividad general. En la fotografía, Panel Historia del Eclipse de 1919, desde la derecha, Luiz Carlos Crispino (UFPA), Emerson Almeida (UVA y Planetario de Sobral), Christina Barbosa (MAST), Ildeu Moreira (SBPC) y Antonio Augusto Videira (CBPF) (S. Paolantonio, 2019).

Desde la izquierda, Mustapha Ishak del Departament of Physics, Universidad de Texas, EE.UU., Luiz Davidovich, Presidente de la Academia de Ciencias de Brasil, Martin Makler, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas y Jorge Rivero González, Leiden University, Coordinador de la IAU para la celebración del centenario (IAU100) (S. Paolantonio, 2019).

El 29 de mayo se realizó una teleconferencia con Santo Tomé y Príncipe, donde se realizó la conmemoración “Eddington@Sundy: 100 Years Later”, con la presencia del presidente de São Tomé y Príncipe, Evaristo do Espírito Santo Carvalho, el presidente de la República Portuguesa, Marcelo Rebelo de Sousa y la Secretaria General de la IAU Teresa Lago (S. Paolantonio, 2019).

Panel Astronomía y Astrofísica, desde la izquierda, José A. de Freitas Pacheco (Université de Nice), Karin Menéndez-Delmestre (Universidade Federal do Rio de Janeiro), Ricardo Sturani (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), José Nascimento Jr. (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), Ulisses Barres (CBPF), Daniel Brito de Freitas (Universidade Federal do Ceará) (S. Paolantonio 2019).

En 1919, el Observatorio Nacional de Río de Janeiro, dirigido por Herique Morize, también organizó una expedición que se instaló cerca de la británica. Arriba, el campamento en 1919, a la derecha la Iglesia Nossa Senhora do Patrocinio (ON). Abajo, la zona hoy. Frente a la iglesia se construyó el Museo del Eclipse (S. Paolantonio 2019).

La comisión brasilera obtuvo un buen número de excelentes fotografías de la corona y la inmensa protuberancia que fue visible el borde solar. Copias de contacto de estas placas se encuentran archivadas en el Observatorio Astronómico de Córdoba. En la imagen, a la izquierda reproducción de la placa VIII original existente en el Observatorio Nacional de Río de Janeiro, a la derecha, copia de la misma placa existente en Córdoba (identificación y digitalización S. Paolantonio 2001).

Museo del Eclipse. En primer plano, el monumento al eclipse que data de la década de 1970. A la derecha al fondo el planetario, mientras que al medio al fondo se ve la columna conmemorativa de la fundación de Sobral (S. Paolantonio 2019).

En la Casa de la Cultura de Sobral se inauguró una muestra fotográfica alusiva al centenario (S. Paolantonio 2019).

La Empresa Brasilera de Correos y Telégrafos lanzó durante el encuentro un sello conmemorativo del eclipse de 1919, de 30 x 40 mm. Datos técnicos en http://blog.correios.com.br/filatelia/wp-content/uploads/2015/04/edital_7_2019_centenario_eclipse_sobral_web.pdf y https://collectgram.com/blog/selo-comemorativo-ao-centenario-do-eclipse-solar-em-sobral-ce/. Sello y matasello del día de emisión (S. Paolantonio 2019).

Escultura de Einstein inaugurada este año, ubicada en el paseo a la vera del río Acaraú, creada por el artista brasileño Murilo Sá Toledo. Fue moldeada en arcilla y fundida en bronce (http://agenciaeconordeste.com.br/municipio-de-sobral-ganha-escultura-de-albert-einstein-em-tamanho-real/) (S. Paolantonio 2019).

Desde la izquierda, Jorge Rivero González, Ildeu Moreira y SP.

Izquierda, Lucas Albuquerque do Nascimento y SP

Plaza del Patrocinio, donde se realizó la ceremonia de reapertura del Museo del Eclipse, con una función de la Orquesta Sinfónica de la Universidad Federal de Ceará y con un “video-mapping” diseñado en la fachada de la iglesia. Desde la izquierda el museo, planetario e iglesia (SBPC).

Concierto de cierre frente al Arco de Nossa Senhora de Fátima (S. Paolantonio 2019).

Agradecimientos:

A Ildeu de Castro Moreira y Claudia Linhares, Presidente y Secretaria Regional de la Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, y a Luiz Carlos Bassalo Crispino, de la Universidade Federal do Pará por las infinitas gentilezas brindadas durante mi estadía en Sobral. A Jorge Rivero González de Leiden University, por su ayuda y amenas charlas.

Referencias

• Catchpole R. (2019). General Relativity and the 1919 Solar Eclipse. The Royal Observatory Greenwich. Disponible en http://www.royalobservatorygreenwich.org/articles.php?article=1283
• Crispino L. C. B. y Costa de Lima M. (2018). Expedição norte-americana e iconografia inédita de Sobral em 1919.  Rev. Bras. Ensino Fís. vol.40 no.1 São Paulo. Disponible en http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172018000100701
• Dyson F. W., Eddington A. S. and Davidson C. (1920). A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character, pp. 291-333.
• Einsenstaedt J. y Passos Videira A. A. (1998). La demostración sudamericana de las teorías de Einstein Ciencias Hoy,  8, 44, disponible en https://cienciahoy.org.ar/la-demostracion-sudamericana-de-las-teorias-de-eisntein/, acceso el 22 de abril de 2019.
• Einstein A. (1911). Über den Einfluß  der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes Annalen der Physik, 35, 898.

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Paolantonio, S. (2019). Centenario del eclipse del 29 de mayo de 1919 en Sobral. Una historia de omisiones y olvidos. Disponible en https://historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/sobral1919/. Recuperado el … (indicar la fecha).

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