馃懗COMO AS脥.... LA GRAVEDAD NO ES UNA FUERZA..馃懗
“La mente es como un paraca铆das… s贸lo
funciona si la tenemos abierta”
-Albert Einstein
El ser humano cree que conoce con
certeza el concepto de gravedad. Se hace referencia a ella como la “fuerza” de
atracci贸n a la que est谩 sometida todo cuerpo en las proximidades de la Tierra,
afirmando adem谩s con certeza que se trata de aquella “fuerza” de atracci贸n mutua
entre dos objetos, la cual evita que estos floten y los mantiene de cierta
manera “unidos” a la superficie terrestre. Esta supuesta “fuerza” es uno de los
principales componentes en el Universo. Pero, ¿por qu茅 se utiliza la palabra
“supuesta”? Simplemente porque la gravedad NO es una fuerza. Suena sorprendente,
pero es cierto, y existen bases para demostrarlo.
A lo largo de la historia, diversos
cient铆ficos han realizado innumerables intentos para responder el enigma
alrededor de este fen贸meno, desde Arist贸teles hasta Einstein. Estos personajes
utilizaron m茅todos de observaci贸n, poniendo en pr谩ctica su conocimiento. Aunque
sus afirmaciones difieren en estructura, tuvieron un mismo objetivo; definir
qu茅 es eso que los atra铆a al suelo.
Durante el siglo IV a.C, Arist贸teles
(384 a.C-322 a.C) sosten铆a que todo lo que ocurre tiene obligatoriamente una
causa. De este modo, sosten铆a la existencia de una “fuerza invisible” que nos
atrae hacia el centro del Universo. El primer nombre que recibe es “Gravitas”.
Su teor铆a conten铆a ciertos errores, como creer que exist铆a una gravedad
diferente seg煤n la masa del cuerpo.
Mucho tiempo despu茅s, Galileo Galilei
(1564-1642), interesado por la ca铆da de los cuerpos, comienza a realizar
experimentos sobre la ca铆da de objetos en planos inclinados, desarrollando
f贸rmulas sobre el movimiento acelerado. As铆 es como llega a la conclusi贸n de
que la gravedad era una “fuerza constante” en todos los cuerpos.
Posteriormente, Isaac Newton
(1643-1727), comenz贸 plantearse una serie de cuestionamientos. Entre estos;
¿qu茅 es lo que hac铆a que la Luna no se chocara contra la Tierra? ¿Por qu茅 los
planetas se mov铆an? Bajo estas circunstancias, surge la famo6sa ca铆da de la
manzana. Esta manzana fue el comienzo de una teor铆a que revolucion贸 al mundo y
a la ciencia: la “Ley de Gravitaci贸n Universal”. Gracias a los anteriores
postulados sobre este fen贸meno, tuvo las suficientes bases para explicar que la
gravedad era lo que hac铆a que la manzana se cayera y la Luna no.
En el siglo XX, Albert Einstein
(1879-1955), contribuy贸 con una teor铆a alternativa de la gravedad, pues este a
diferencia de Newton, no cre铆a que era una fuerza en absoluto; explic贸
que era una distorsi贸n en la forma del espacio-tiempo. Complementa su “Teor铆a
de la Relatividad” por medio del “Principio de Equivalencia”, el cual establece
la equivalencia entre aceleraci贸n y gravedad en los efectos sobre el tiempo. La
clave de la relatividad general radica en el hecho de que todo en un campo
gravitacional cae a la misma velocidad.
Un ejemplo claro de esto ser铆a pararse
en la Luna y soltar un martillo y una pluma, los dos golpear铆an la superficie
al mismo tiempo. Lo mismo
es cierto para cualquier objeto, independientemente de su masa o composici贸n
f铆sica.
Sin una fuerza que act煤e sobre 茅l, un objeto
se mover谩 en l铆nea recta. La gravedad deforma el espacio-tiempo de una manera
particular, por lo que los caminos rectos de todos los objetos se doblan de la
misma manera cerca de la Tierra.
Cuando pensamos en la gravedad, en general creemos que se trata de una
fuerza entre masas, pero, por ejemplo, cuando avanzas un paso m谩s en la escala,
el valor de esa escala representa la atracci贸n que la gravedad de la Tierra
ejerce sobre esa masa, d谩ndole el peso. Es f谩cil de imaginar que la fuerza
gravitatoria del Sol es la que mantiene a los planetas en sus 贸rbitas o la
atracci贸n gravitatoria de un agujero negro. Las fuerzas resultan f谩ciles de
comprender como una tira y empuja.
Pero actualmente comprendemos que la gravedad como fuerza constituye
s贸lo una parte de un fen贸meno m谩s complejo descrito en la Teor铆a General de la
Relatividad. Mientras que
la Relatividad General es una teor铆a elegante, representa un cambio radical
acerca de la idea de la gravedad como fuerza. Carl Sagan dijo una vez,
“afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias “, y la teor铆a
de Einstein es una afirmaci贸n muy extraordinaria, pues resulta que existen
experimentos que confirman la curvatura del espacio y el tiempo.
La clave de la Relatividad General reside en el hecho de que todo lo que
se encuentre en un campo gravitatorio cae a la misma velocidad. Sit煤ese en la
Luna y deje caer un martillo y una pluma, ambos llegar谩n a la superficie
al mismo tiempo. Esto mismo es
cierto para cualquier objeto independientemente de su masa, composici贸n o
naturaleza f铆sica, hecho que se conoce como “principio de
equivalencia”.
Puesto que todos los cuerpos caen del mismo modo independientemente de
su masa, esto quiere decir que, sin alg煤n punto externo de referencia, un
observador capaz de desplazarse libremente y alejado de cualquier atracci贸n
gravitatoria y un observador en ca铆da libre en un campo gravitatorio de un
cuerpo masivo, experimentar谩n el mismo efecto. Por ejemplo, los astronautas en
la estaci贸n espacial parecer谩n como si flotaran sin la acci贸n de la gravedad.
En realidad, la atracci贸n gravitatoria de la Tierra ejercida sobre la estaci贸n
espacial es casi tan fuerte como lo es en la superficie. La diferencia radica
en que la estaci贸n espacial (y todo su contenido) se encuentra en ca铆da libre.
La estaci贸n espacial est谩 en 贸rbita, lo que literalmente significa que est谩 cayendo
continuamente alrededor de la Tierra.
Ese efecto fue observado por vez primera por Arthur Eddington en 1919.
Edddington viaj贸 hasta la isla de Pr铆ncipe en la costa de 脕frica occidental
para fotografiar un eclipse total. 脡l hab铆a tomado fotograf铆as de la misma
regi贸n del cielo en momentos anteriores. Mediante la comparaci贸n de las fotos
antes y despu茅s del eclipse de la misma regi贸n celeste, Eddington fue capaz de
mostrar la posici贸n aparente de las estrellas desplazadas cuando el Sol se
encontraba en sus proximidades. El valor desviado estaba de acuerdo con
Einstein y no con Newton. Desde entonces se ha podido observar un efecto
similar en la que la luz procedente de cu谩sares y galaxias lejanas es desviada
por masas pr贸ximas a la misma. A menudo, se hace referencia a este efecto como lente
gravitatoria y se ha
utilizado para medir las masas de las galaxias e incluso evaluar los efectos de
la materia oscura.
Un tercer efecto lo constituyen las ondas gravitatorias. Si las
estrellas deforman el espacio que les rodea, entonces el movimiento de ellas en
un sistema binario deber铆a crear ondulaciones en el espacio-tiempo, de manera
similar a las que se forman cuando introducimos un dedo en la superficie del
agua. Conforme las ondas de gravedad se irradian desde las estrellas, sustraen
algo de energ铆a del sistema binario. Esto significa que las dos estrellas se
ir谩n acercando progresivamente describiendo una espiral y en consecuencia su
periodo orbital se ir谩 acortando debido a que sus 贸rbitas van siendo
progresivamente m谩s peque帽as.
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