Los eclipses totales de Sol han sido desde siempre uno de los espectáculos naturales más sobrecogedores para la humanidad. Pero más allá de su impacto emocional, han funcionado como auténticos laboratorios celestes: momentos únicos en los que la naturaleza revela secretos que de otra forma habrían tardado décadas o siglos en descubrirse.

La Luna, al interponerse entre la Tierra y el Sol, regala algo paradójico: la oscuridad que permite ver lo invisible, que habitualmente queda perdido en el cielo iluminado por el Sol. La corona solar, millones de veces más débil que la superficie del astro, solo se muestra durante esos breves minutos, aunque desde 1931 y gracias al astrónomo francés Bernard Lyot, que era director del observatorio de Pic de Midi, la astronomía dispone de coronógrafos, un sistema con el que se oculta la luz de la fotosfera y permite ver con detalle la corona.

Cada eclipse ha sido una oportunidad para poner a prueba teorías, descubrir nuevos fenómenos y, a veces, para equivocarse con grandeza. La ciencia ha ido también estudiando cómo las estrellas cercanas al disco solar, normalmente ahogadas por su luz, se hacen visibles para comprobar si la gravedad dobla su trayectoria; y los elementos que componen las capas más externas del Sol emiten sus firmas espectrales sin competencia permitiéndonos conocer su composición a distancia.

Esta es una selección de algunas de esas historias, un aperitivo para el eclipse total que se podrá observar desde España el próximo 12 de agosto de 2026.

El legado de Maunder y el nombre de la corona solar

La historia de la corona solar, ese halo que aparece durante la fase de totalidad del eclipse solar, está tejida con descubrimientos que van más allá de la propia astronomía. Durante siglos, su origen fue un completo misterio: algunos astrónomos, como Halley en 1715, creían que se trataba de la atmósfera de la Luna, mientras otros la atribuían a efectos ópticos de difracción o reflejos en la superficie lunar. No fue hasta 1724 cuando el astrónomo Giacomo F. Maraldi reconoció que aquel halo pertenecía al Sol y no a la Luna. En 1809 el español José Joaquín de Ferrer acuñó el término “corona” para describirla. Pero aún persistía la confusión: su luz era tan tenue que solo era visible durante los breves minutos de un eclipse total, lo que alimentaba todo tipo de especulaciones sobre su naturaleza. El estudio de su comportamiento durante los eclipses abrió una ventana a la comprensión de la actividad solar.

En este campo, la figura de Annie Scott Dill Maunder resulta fundamental. La astrónoma irlandesa no solo participó en expediciones a eclipses en lugares como Laponia o India, sino que demostró cómo las manchas solares migran desde latitudes altas hacia el ecuador a lo largo del ciclo de once años, creando el célebre “diagrama de mariposa”. Sin embargo, durante mucho tiempo este trabajo se atribuyó casi exclusivamente a su marido, Edward Walter Maunder, siendo un claro ejemplo del efecto Matilda, término acuñado por la historiadora Margaret W. Rossiter en 1993 para describir la sistemática invisibilización de las científicas.

El eclipse que descubrió, posiblemente, el Helio

Una de las historias científicas que siempre se narran en torno a los eclipses es que el Helio, el gas noble con el que inflamos los globos y jugamos a hacer muy agudo el tono de nuestra voz, se descubrió primero en la corona solar durante un eclipse total, antes de identificarse en nuestro planeta. La historia oficial suele atribuir esta hazaña al astrónomo francés Pierre Janssen desde Guntur, en el sureste de la India, mientras que el físico británico Norman Lockyer hizo sus espectros solares desde su laboratorio en Londres. Había desarrollado un espectroscopio muy sensible que le permitió observar lo mismo: una misteriosa línea amarilla en el espectro solar que no correspondía con ningún elemento conocido.

La historia popular cuenta que bautizaron ese nuevo elemento como Helio y sus cartas llegaron el mismo día a París. Sin embargo, la realidad documentada es muy distinta. Janssen no mencionó ninguna línea desconocida en sus informes desde la India. Lo que realmente descubrió fue una técnica para observar las protuberancias solares sin necesidad de un eclipse, un avance instrumental decisivo. Lockyer, por su parte, sí investigó una línea amarilla anómala meses después del eclipse, pero nunca la confirmó formalmente como un nuevo elemento; de hecho, prefirió llamarla simplemente 'D3' por su cercanía al sodio. Fue William Thomson (Lord Kelvin) quien popularizó el nombre 'Helio' en 1871.

La figura más olvidada es Norman Pogson, un astrónomo británico en la India que sí detectó la anomalía de la línea amarilla durante el eclipse, pero su informe nunca se publicó. No fue hasta 1895 cuando William Ramsay aisló el Helio en la Tierra, confirmando tres décadas después lo que Pogson ya había intuido.

Otro elemento imposible en la corona solar

En la segunda mitad del siglo XIX, el poder de la ciencia estaba en auge, como había mostrado el descubrimiento del Helio. Además, las fórmulas matemáticas de Friedrich Bessel hubieran conseguido resolver el complejo cálculo de los eclipses con una precisión completa. A ello se sumaba tener mejores y más sensibles y robustos instrumentos, con las técnicas fotográficas como aliadas. Todo ello hizo que los eclipses se popularizaran y las expediciones científicas a los eclipses se multiplicaron. La ciencia reinaba y popularizaba los eclipses que, según se decía, habían pasado de asustar a la humanidad para comprenderse y mostrar nuevos conocimientos.

Pero la historia de la espectroscopia solar tiene un episodio tan fascinante como el del Helio y con un desenlace incluso más extremo. Durante el eclipse total del 7 de agosto de 1869, dos astrónomos estadounidenses, Charles Augustus Young y William Harkness, observaron de forma independiente una misteriosa línea de emisión de color verde brillante en el espectro de la corona solar. Como no coincidía con ningún elemento conocido en la Tierra, se bautizó al elemento correspondiente como Coronio. Un elemento desconocido con propiedades también desconocidas.

El enigma se mantuvo intacto durante más de medio siglo, aunque quedaba claro que el Coronio no tenía hueco en la tabla periódica de los elementos que había publicado Mendeléyev en 1869. De hecho no fue hasta finales de la década de 1930 cuando el físico sueco Bengt Edlén y el astrónomo alemán Walter Grotrian desentrañaron el misterio: demostraron que la línea verde no era un nuevo elemento, sino la firma de átomos de Hierro que habían perdido 13 de sus 26 electrones —un estado conocido como Fe XIV—. Para que el hierro alcance semejante nivel de ionización, se requieren temperaturas de alrededor de un millón de grados Celsius, cientos de veces más caliente que la superficie solar.

Este hallazgo no solo desterró al Coronio, sino que planteó una nueva pregunta que sigue abierta hoy: ¿cómo se calienta la corona del Sol hasta temperaturas tan extremas? El problema del calentamiento coronal se ha convertido en uno de los grandes desafíos de la astrofísica moderna, por la compleja interacción entre el plasma de la parte exterior de la atmósfera solar y los campos magnéticos y el movimiento general convectivo, algo que está ligado a la estructura atmosférica, el efecto dinamo y la actividad solar.

El eclipse que confirmó a Einstein

No resulta sorprendente que durante el siglo XX la ciencia de los eclipses se centrara en las nuevas grandes teorías de la física. Poco después de que en 1915 Albert Einstein publicara su teoría de la relatividad general surgió una posible comprobación de que sus conceptos de curvatura del espacio-tiempo funcionaban como se había descrito. Fue Arthur Eddington, astrofísico británico y ferviente pacifista, quien lideró la expedición que marcaría un antes y un después.

El 29 de mayo de 1919, con una Europa aún conmocionada por la Gran Guerra, dos equipos viajaron a Sobral (Brasil) y a la isla de Príncipe (África occidental) para fotografiar las estrellas cercanas al Sol durante el eclipse total. La idea era sencilla, pero ambiciosa: si la luz de esas estrellas se desviaba al pasar cerca del Sol, tal como predecía Einstein, sus posiciones aparentes cambiarían respecto a las mediciones nocturnas habituales. La diferencia esperada era de 1,75 segundos de arco, el doble de lo que pronosticaba la gravedad newtoniana.

Eddington procesó las placas fotográficas y anunció que las mediciones confirmaban la predicción relativista. La noticia dio la vuelta al mundo, convirtiendo a Einstein en un icono popular y consagrando la relatividad general como la nueva piedra angular de la física. Sin embargo, décadas después, los historiadores reanalizaron los datos de 1919 porque eran más ambiguos de lo que se dijo: las placas de Sobral mostraban desviaciones dispares y algunos críticos acusaron a Eddington de haber maquillado mediciones incómodas.

Pese a las dudas metodológicas diversos experimentos posteriores con radiointerferometría y satélites han corroborado el efecto relativista con una precisión abrumadora. El eclipse de 1919 no fue una prueba definitiva en su momento, pero sí un golpe de efecto brillante que cambió la historia de la ciencia.

En cualquier caso, esta observación de las estrellas en posiciones cercanas al Sol y la Luna en un eclipse, sigue siendo un acicate para proyectos colaborativos de observación. El próximo 12 de agosto se harán ensayos para repetir el experimento de Eddington desde varios lugares de observación en el siguiente eclipse total, el del 2 de agosto de 2027. No es que se dude de Einstein, es simplemente esa pasión tan necesaria de la ciencia de intentar refutar todas las teorías, algo que a veces conduce a ciencia fallida.

El péndulo que desafió a Einstein

En 1954, el economista y físico francés Maurice Allais documentó un fenómeno anómalo durante un eclipse solar: el plano de oscilación de un péndulo de Foucault se desvió de forma abrupta y anómala. Este fenómeno, conocido como efecto Allais, parecía sugerir alteraciones de la gravedad durante los eclipses, algo que desafiaba la ciencia conocida. Por supuesto, el fenómeno tuvo más popularidad fuera de los entornos científicos que dentro, entre otras razones, porque supondría que las teorías de la gravedad fallaban cuando la Luna pasaba por delante del Sol.

Allais confirmó sus resultados en otro eclipse de 1959, que se replicaron con otras mediciones de la Universidad de Columbia británica usando péndulos de torsión para ver ese salto de la fuerza gravitatoria. Se fue intentando medir en otras campañas con eclipses posteriores, hasta que durante el eclipse europeo de 1999 se realizó una campaña global coordinada por la NASA que no obtuvo resultados concluyentes, aunque sus resultados finales nunca se publicaron oficialmente.

A día de hoy, la comunidad científica no ha podido confirmar la existencia del efecto Allais, pero gran parte de los experimentos con péndulos y gravímetros de alta precisión no han logrado reproducir las anomalías. Se admite que lo más probable es que los resultados originales se debieron a errores experimentales no controlados, como variaciones atmosféricas o de temperatura durante el eclipse. Aunque no refutado formalmente, el fenómeno se ha desvanecido en el olvido científico, considerado más una curiosidad histórica que una anomalía gravitatoria real.

Centrémonos en la ciencia. A Stephen Hawking le habría encantado porque siempre luchó por que la ciencia y la razón fueran las herramientas con las que enfrentar la comprensión del mundo, para cambiarlo. Su tesis doctoral, que el año pasado la biblioteca de la Universidad de Cambridge puso en abierto a través de Internet, colapsándose los servidores, abría líneas de investigación en física teórica y la cosmología que son características de la labor de este astrofísico a lo largo de más de medio siglo: el poder de las teorías de la física para poder explicar los conceptos más conspicuos del Universo.

Este miércoles, en que la muerte del profesor Hawking ha llegado en plena celebración del “día de pi” (todos los 14 de marzo), comentábamos la grandeza de un personaje de la ciencia que trasciende su ciencia con algunos expertos que están en Bilbao en un evento matemático y físico sobre este número tan redondo (chiste fácil) y Enrique F. Borja, físico de la Universidad de Córdoba y autor del blog Cuentos cuánticos nos recordaba cómo desde sus primeros trabajos de investigación Hawking supo recuperar una teoría que, en cierto modo, dormía en el olvido, ante la grandeza y la efervescencia que había en los años 60 en torno a la mecánica cuántica. La relatividad general de Einstein había quedado relegada al mundo de la física teórica de poco atractivo, porque no podía mezclarse bien con esa física de lo más pequeño.

Entonces llegaron las Propiedades de los universos en expansión, que es el título de su tesis doctoral y que suena novela de ciencia ficción. Pero ahí se planteaba que la gravitación y el espacio-tiempo, es decir, el legado de Einstein, era la herramienta para entender cómo la novísima física podía llegar a explicar los lugares y tiempos más extremos que se habían imaginado: los agujeros negros y el propio origen del Universo. Y es que la física teórica, las teorías de la mecánica cuántica para explicar las interacciones íntimas de la materia y la energía y por otro lado la relatividad general, es decir, la teoría de la gravitación que atañe al espacio y al tiempo, son herramientas poderosas, pero incompletas para acometer tal tarea. Hacía falta una generación de mentes privilegiadas para llegar a comprender si podremos alcanzar la unificación de la física de esos grandes reinos que interactúan precisamente en los lugares más incómodos, en las singularidades donde se rompe la apacible vida de las teorías matemáticas. Y Stephen Hawking ha sido una de esas mentes, sin duda la más conocida, pero sin duda también una de las más poderosas.

La física de hoy no es una tarea de un científico solitario, tampoco de un científico loco. Incluso la física teórica, la de papel y lápiz, se convirtió ya desde finales de los setenta, en un debate que necesitaba no solamente ideas geniales y rompedoras, sino muchísimo cálculo, gentes entrenadas en comprender los entresijos de una matemática compleja y de soñar con las implicaciones de las fórmulas, cómo se trasladaban y permitían entender el mundo real (si es que podemos llamar “mundo real” a los agujeros negros o a la gran explosión, el Big bang). Stephen Hawking marca bien ese nuevo paradigma de la física teórica que también exige el intercambio de ideas, hasta viajar mucho y participar en los debates, formar nuevos investigadores, se parte de esos cenáculos del pensamiento y que se convirtieron, en el caso del astrofísico inglés, en crear una pequeña corte de mentes privilegiadas, una manera de sobrepasar las limitaciones físicas y de comunicación a que la larguísima enfermedad degenerativa le iba condenando.

La historia de la ciencia de Hawking es también un camino de superación de dificultades, sin llegar a la conclusión final de poder crear esa Teoría del Todo que unifique las intuiciones más poderosas que el ser humano fue construyendo a lo largo del siglo XX, pero desgranando consecuencias y escenarios que simplemente nadie antes había podido imaginar. 

Y durante ese trayecto, de grandes intuiciones y a veces callejones sin salida, el físico Hawking supo además que todo este edificio debía ser mostrado al público. Que la labor de los científicos, también de los teóricos más abstractos, es una labor que debe ser participada por el mundo. Que aspira a cambiarlo de hecho. Por eso se acercó al mundo de la comunicación de la ciencia, se convirtió en escritor, conferenciante y personaje que opinaba no sólo de singularidades cósmicas, sino de todo. De filosofía, de la sociedad, del absurdo de pensar que el mundo cambia, pero nosotros solamente viajamos por él. Y de cómo la ciencia es la herramienta para ese viaje, que no será placentero y que posiblemente nos lleve a tener que abandonar este mundo sin dioses que avalen la veracidad de nada.

La física teórica ha caído varias veces este último siglo en la tentación de creerse trascendente. Lo más curioso es que uno de los que más podían haberse engañado de esta manera nunca cedió a la tentación de jugar a esto, pues su compromiso por buscar más ciencia y no espiritualidad barata ha sido uno de sus más constantes trabajos. Y así, este ateo tan poco complaciente, llegó a negar los dioses que no sabrían cómo controlar un Universo tan rico y complejo como el que se había propuesto entender. Sigamos así sus pasos, quizá a lo largo de este siglo consigamos su meta.