🌈 Experimento de Pound y Rebka. ¿La gravedad ralentiza el tiempo?

Einstein predijo tres efectos principales de la relatividad general. Con dos todo estaba más o menos claro: la desviación de la luz por el Sol se midió ya en 1919, y los astrónomos sufrieron medio siglo con el extraño movimiento de Mercurio. Pero la tercera predicción, el corrimiento al rojo gravitacional (es decir, la dilatación del tiempo en un campo gravitatorio), no lograba ser detectada.

El efecto es demasiado pequeño: para la Tierra es solo 10^-15, es decir, una millonésima de una milmillonésima. Parecía imposible medirlo en un laboratorio.

Pero en 1959, Robert Pound y su estudiante de posgrado Glen Rebka, de Harvard, decidieron arriesgarse.

Tomaron una torre de 22,5 metros de altura, una fuente de rayos gamma (núcleos de hierro-57) y el recién descubierto efecto Mössbauer, que permitía emitir fotones sin retroceso.

La idea es simple: enviar un fotón de arriba a abajo y ver si su frecuencia cambia debido a la gravedad.

Si el tiempo fluye más lento abajo, la frecuencia debería desplazarse ligeramente. Problema: el desplazamiento esperado es 2,46·10^-15, y la precisión de los instrumentos es miles de veces peor.

Entonces los físicos recurrieron a un truco: hicieron vibrar la fuente a una velocidad conocida, creando un desplazamiento Doppler artificial, y observaron cómo la gravedad se sumaba a él.

Después de considerar los efectos térmicos, el resultado coincidió con la teoría con una precisión del 10%.

Y unos años después, Pound y Snyder mejoraron la precisión al 1%.
Cada vez que encendemos el navegador de nuestro teléfono, este utiliza correcciones por dilatación gravitacional del tiempo.

Los satélites GPS vuelan a 20 000 km de altitud, donde el tiempo fluye aproximadamente 45 microsegundos más rápido por día.

💥 Si los ingenieros no hubieran tenido esto en cuenta, el error en la determinación de coordenadas crecería a razón de 10 km por día.

El experimento de Pound y Rebka es la base de la navegación moderna)

👌 Señal del ruido, que era miles de veces más fuerte aquí