Un matemático de la Universidad de Salamanca mide el avance del perihelio de Mercurio

JPA/DICYT José Luis Hernández Pastora, investigador del Departamento de Matemática Aplicada de la Universidad de Salamanca, se dedica a obtener soluciones exactas de las ecuaciones de Einstein que forman parte de la Teoría General de la Relatividad. Se trata de un instrumento que permite realizar predicciones del comportamiento de ciertos cuerpos y que, en el caso de este experto, ha servido para calcular las variaciones del perihelio de Mercurio, es decir, el punto en el que este planeta está más cerca del Sol en su órbita. 

Cuando los planetas giran alrededor del Sol, describen una órbita que, en el caso de la Tierra, es la responsable de la variación de las estaciones: primavera, verano, invierno y otoño. En esa trayectoria de un año, el punto más cercano al Sol es el perihelio, que en el caso de nuestro planeta ocurre en enero. Se trata de una situación que no es exactamente la misma siempre y que también en otros cuerpos celestes va avanzado un poco, lo que se conoce como precesión de la órbita. "Se trata de un efecto relativista y se puede medir, aunque sólo varía unas milésimas de segundo cada año", comenta el matemático en declaraciones a DiCYT.

"En este trabajo hicimos cálculos para dar una medida de cuánto tenía que ser esa variación del perihelio de Mercurio", apunta. Aunque en este tipo de investigaciones matemáticas se utilizan muchas técnicas, Hernández Pastora trabaja con las llamadas simetrías multipolares, que son magnitudes relacionadas con las características físicas de un cuerpo, de forma que se puede describir dicho cuerpo en función de múltiples factores como su rotación o su carga magnética. "Esto hace que el campo gravitatorio exterior sea diferente", explica.

Todo esto, que remite a complicadísimas operaciones matemáticas, es lo que permite realizar aportaciones muy concretas al campo de la Astronomía, en este caso, para conocer con mayor precisión los detalles del perihelio de Mercurio, que sólo se ha podido explicar desde la Teoría General de la Relatividad.

"Hasta la fecha, resolver las ecuaciones de Einstein ha sido algo muy difícil matemáticamente, pero hay técnicas que permiten hacerlo", señala el matemático en declaraciones a DiCYT. "El problema es que las soluciones que se obtienen no se saben interpretar físicamente", añade. "Desde mi tesis doctoral, mi labor que consiste en resolver esas ecuaciones para obtener soluciones que tengan un significado físico desde el principio o saber interpretar las soluciones que se obtienen", declara. En definitiva, se trata de poder representar una solución y conocer cómo es y cómo se comporta en la realidad un determinado cuerpo.

Cuando se parte de un objeto no teórico, sino real, un cuerpo celeste como Mercurio, el reto es encontrar una solución matemática que tenga las características físicas dadas: "un objeto que está dando vueltas, que está un poco achatado, que tiene una determinada carga eléctrica o magnética... ¿Cuál sería la expresión matemática que lo describe?", se pregunta el experto a modo de ejemplo. Un ejemplo de la aplicación de una parte muy abstracta de las Matemáticas a fenómenos reales.