¿La gravedad existe? ¿Realmente es una fuerza?

La gravedad es el fenómeno natural mediante el cual todos los cuerpos se atraen unos a

otros. Ejem… no ESE tipo de atracción, sino la que experimenta todo objeto con masa,

como una piedra y la Tierra, o un planeta y el sol. Ya desde el año 499 el astrónomo

hindú Aryabhata la identificó como la fuerza responsable de que las cosas no salgan volando

aunque el mundo esté girando, pero realmente...

¿La gravedad es una fuerza? Isaac Newton pensaba que sí. Y la describió

con gran precisión en sus ecuaciones:

Su fuerza es directamente proporcional al

producto de las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que

los separa.

O sea, que mientras más masa tenga un cuerpo,

mayor es su fuerza de atracción y mientras más lejos esté, la atracción será más

débil. Las ecuaciones de Newton describieron con gran precisión tanto la trayectoria de

una bala lanzada por un cañón como la órbita de Júpiter alrededor del Sol. ¡Hasta aquí,

maravilloso! Pero tenía que llegar Albert Einstein....

¡Es que hay anomalías que la teoría de

Newton no explica! Como la precesión en la órbita de mercurio, por ejemplo. Humm…

además ¿cómo es que un cuerpo como el Sol puede actuar de manera instantánea sobre

planetas que están a millones de kilómetros, y a través del vacío?

La teoría de Einstein explica más a fondo

y con más precisión el fenómeno que llamamos “gravedad”. Trataremos de ilustrar sus

aspectos fundamentales, pero te advertimos que implica deshacernos de algunas ideas que

pueden estar muy arraigadas en la mente, porque se basan en lo que percibimos con nuestros

sentidos y nos parecen evidentes, aunque no sean correctas. A Einstein le tomó como diez

años entender y desarrollar esta teoría. Primero, un experimento mental. Imagina que

estás en una caja sin puertas ni ventanas ¿Cómo puedes distinguir si estás en la

Tierra o en el espacio? ¡Ah, por la gravedad, dices! Si sientes una fuerza hacia abajo y

las cosas se caen, estás en la Tierra ¿Estás seguro? Pues la verdad es que, si estás en

el espacio y la caja acelera 9.8 metros por segundo al cuadrado, tú y los objetos contigo

se comportarían exactamente como en la Tierra. ¿te das cuenta?

En cambio, si la caja no acelera, todo parecería “flotar”... exactamente igual que si estuvieras

en la Tierra y la caja estuviera en caída libre. Esta imposibilidad para distinguir

la gravedad de los efectos de la aceleración se llama “principio de equivalencia” y

es esencial para entender que ¡la gravedad no existe! O más bien, que NO es una fuerza,

del mismo modo que, cuando aceleras en un auto y sientes que te presionas contra el

asiento, no decimos que hay una fuerza “jalándote” hacia atrás, sino más bien que ese efecto

es resultado de la inercia. Entonces, si la gravedad no es una “fuerza”

¿qué es? Pues según la teoría de la relatividad es un resultado de la curvatura del espaciotiempo.

No un tipo de energía, sino un efecto geométrico. Y esto requiere otra explicación.

Imagina un vehículo que avanza por un camino sobre una superficie sin cambiar de dirección.

Si no puede cambiar de dirección, entonces podemos afirmar que avanza en línea recta

¿Estamos de acuerdo? Pero ¿qué tal si el camino que sigue está dibujado sobre una

pelota? Para el carrito, que sólo ve dos dimensiones, la línea sigue siendo recta,

pero está curvada en una tercera dimensión. Una línea con estas características se llama

“geodésica”. Recuerda ese nombre porque va a ser relevante más adelante.

Ahora hablemos del espaciotiempo. Como sabes, nuestro universo se puede medir en tres dimensiones

y Einstein introdujo el tiempo como una cuarta dimensión, pero para este ejemplo vamos a

usar una sola dimensión espacial (la representaremos con el “eje ye”) y la dimensión temporal

(el “eje te”). El plano que resulta de su combinación es el espaciotiempo.

En este universo, si dejamos una pelota ahí solamente sin moverse en el espacio, sólo

en el tiempo, la línea en nuestra gráfica sería completamente horizontal. Si esta pelota

en lugar de dejarla quieta la arrojamos y se mueve a una velocidad constante, la línea

resultante en la gráfica sería diagonal. La idea de Einstein es que la masa distorsiona

el espaciotiempo. A mayor masa, más distorsión. Al incorporar la gravedad, las líneas siguen

siendo rectas, pero el espaciotiempo está curvado. Entonces, desde nuestra perspectiva,

son las trayectorias las que parecen curvadas. La pelota que no se movía, en presencia de

la gravedad parece caer. La pelota con velocidad uniforme sube, desacelera y luego baja. Siguen

trayectorias geodésicas, como la del carrito, pero la curvatura no es en una tercera, sino

en una cuarta dimensión. Sus movimientos son rectos, pero incrustados en un espaciotiempo

curvo. Por increíble que parezca, las elipses que siguen los planetas alrededor del sol

también son geodésicas: son rectas en tres dimensiones pero están curvadas en una cuarta

dimensión. Esto es muy difícil de imaginar o de representar

con dibujos, pero perfectamente factible de ser calculado matemáticamente. Y además

plenamente demostrado: aunque un rayo de luz no tiene masa y por lo tanto, según Newton,

no tendría porqué ser afectado por una “fuerza” de gravedad, se dobla al pasar junto a un

objeto masivo. Como la gravedad distorsiona tanto el espacio como el tiempo ¡Un reloj

corre más lento en la Tierra que en el espacio! ¡Curiosamente!

Para realizar este video vimos como mil veces los videos de los canales PBS y de uno de

Edward Current. Míralos si quieres profundizar más. ¡Y recuerda suscribirte a CuriosaMente

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