¿Qué es la gravedad en el espaciotiempo?

Newton describió la gravedad como una atracción que actúa instantáneamente a través del espacio vacío, una imagen que funciona a la perfección para planificar una trayectoria lunar. Einstein sustituyó el mecanismo. En la relatividad general, presentada a la Academia Prusiana de Ciencias en noviembre de 1915, la masa y la energía determinan la curvatura del espaciotiempo, y esa curvatura determina cómo se mueve la materia. Un planeta que orbita el Sol no está siendo arrastrado; se desliza por una geodésica, lo más parecido a una línea recta que permite la geometría local.

La idea clave llegó antes, a partir de lo que Einstein llamó su pensamiento más feliz: una persona en caída libre no siente peso alguno. Estar en una caja sin ventanas que acelera de forma uniforme es indistinguible de estar de pie en un campo gravitatorio. Si la gravedad puede hacerse desaparecer simplemente eligiendo un sistema de referencia en caída, no puede ser una fuerza como el electromagnetismo: es una propiedad del propio sistema de referencia y, por tanto, de la geometría.

El espaciotiempo en cuestión incluye el eje temporal, y el efecto temporal domina en campos débiles. Los relojes situados en lo más profundo de un pozo gravitatorio marcan el tiempo más despacio que los relojes situados más arriba. Esto no es un artefacto de medición: los satélites GNSS deben corregirlo, porque la combinación de su altitud y velocidad desplaza sus relojes de a bordo decenas de microsegundos al día respecto a los relojes en tierra, suficiente para arruinar el posicionamiento en pocas horas si se ignora.

Las predicciones de la teoría han sobrevivido a un siglo de pruebas cada vez más precisas. La luz se curva alrededor del Sol el doble de lo que predecía Newton, confirmado durante las expediciones al eclipse de 1919. El perihelio de Mercurio avanza al ritmo que calculó Einstein. En septiembre de 2015, los detectores LIGO registraron ondas gravitacionales procedentes de la fusión de agujeros negros: ondulaciones en la geometría del espaciotiempo que viajan a la velocidad de la luz, exactamente como exigen las ecuaciones de campo.