La teoría general de la relatividad de Einstein puede resumirse en sólo 12 palabras: «El espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse; la materia le dice al espacio-tiempo cómo curvarse».

Pero esta breve descripción del físico John Wheeler esconde una verdad más compleja y profunda. Además de la teoría cuántica, la relatividad general es uno de los dos pilares de la física moderna: nuestra teoría de trabajo de la gravedad y de lo muy grande, de los planetas, las galaxias y el universo en su conjunto. Es una extensión de la teoría especial de la relatividad de Einstein – pero tan masiva que le llevó 10 años, de 1905 a 1915, pasar de una a otra.

La relatividad especial nos dice que el movimiento deforma el espacio y el tiempo. El golpe central de Einstein con la relatividad general fue combinar eso con un principio observado más de tres siglos antes por Galileo: que los objetos que caen se aceleran a la misma velocidad independientemente de su masa. Es famoso que una pluma y un martillo lanzados desde la Torre de Pisa caigan al suelo al mismo tiempo, una vez que se descarta la resistencia del aire. (Durante el alunizaje del Apolo 15 en 1971, el astronauta David Scott confirmó este principio en la luna sin aire.)

Siguiendo a Galileo, Isaac Newton demostró que esto sólo podía ser cierto si se daba una extraña coincidencia: la masa inercial, que cuantifica la resistencia de un cuerpo a la aceleración, debe ser siempre igual a la masa gravitatoria, que cuantifica la respuesta de un cuerpo a la gravedad. No hay ninguna razón obvia para que esto sea así, y sin embargo ningún experimento ha conseguido separar estas dos magnitudes.

De la misma manera que había utilizado la velocidad constante de la luz para construir la teoría especial de la relatividad, Einstein declaró esto un principio de la naturaleza: el principio de equivalencia. Armado con esto y una nueva concepción del espacio y el tiempo como un «espacio-tiempo» entrelazado, se puede construir una imagen en la que la gravedad es sólo una forma de aceleración. Los objetos masivos doblan el espacio-tiempo a su alrededor, haciendo que las cosas parezcan acelerarse hacia ellos.

Eso explica por qué sentimos una atracción hacia la Tierra y por qué la Tierra orbita alrededor del Sol. Aunque la gravedad es dominante a grandes escalas cósmicas y cerca de masas muy grandes, como los planetas o las estrellas, en realidad es, con mucho, la más débil de las cuatro fuerzas conocidas de la naturaleza, y la única que no explica la teoría cuántica.

La teoría cuántica y la relatividad general, de hecho, no se llevan nada bien. Las dos teorías generalmente trabajan a escalas muy diferentes, por lo que no es un gran problema. Pero nos impide entender lo que ocurrió en los primeros instantes del big bang, por ejemplo, cuando el universo era muy pequeño y la gravedad era muy fuerte. Y en otra situación en la que ambas chocan -en el horizonte de sucesos de un agujero negro- surgen paradojas irresolubles.

La gran esperanza es que alguna «teoría del todo» pueda unificar algún día la teoría cuántica y la relatividad general -aunque intentos como la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles no han conseguido hasta ahora dar con la solución.

Mientras tanto, la relatividad general nunca ha fallado. Su predicción de que aglomeraciones muy densas de masa podrían deformar tanto el espacio-tiempo que ni siquiera la luz podría escapar de ellas ha resultado ser cierta. Ahora llamamos a estos objetos «agujeros negros», podemos fotografiar los «horizontes de sucesos» que los rodean y estamos bastante seguros de que hay uno en el centro de cada galaxia masiva.

Pero quizás el mayor triunfo de la relatividad general se produjo en 2015, con el descubrimiento de las ondas gravitacionales: ondas en el espacio-tiempo causadas por el movimiento de objetos muy masivos. La señal de dos agujeros negros que se unen en espiral y se fusionan fue un triunfo del minucioso y paciente trabajo detectivesco del experimento Advanced LIGO. Richard Webb