Sí, el título es correcto. Todo lo que aprendiste en el instituto sobre la fuerza de la gravedad, todos esos ejercicios de planos inclinados y cajas que se deslizan, para nada. Bueno, quizás eso es demasiado drástico. Hoy te voy a contar como el concepto de gravedad ha ido evolucionando a lo largo del tiempo y por qué hay que dar un paso más allá de la intuición para comprenderla. Vamos.
El primero en intentar describir el fenómeno de la gravedad fue, como no podía ser de otra manera, Aristóteles (384-322 a.C.). Recordemos que el paradigma aristotélico se basaba en la creencia de que había ‘naturalezas’ bien determinadas. Es decir, que todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, lleva las leyes que rigen nuestro comportamiento grabadas en nuestra naturaleza, son intrínsecas a cada cuerpo. Además, impera la creencia de un Cosmos, unos principios de virtud bien ordenados.
Por ejemplo, si tiramos una piedra en vertical hacia arriba, ésta hace un recorrido que está predeterminado y fijado en el espacio, como si viajase por un carril. No tiene nada que ver con como la tiramos, ni el peso de la piedra. Simplemente se mueve por el camino destinado para ella en el Cosmos debido a su naturaleza de piedra. Si la Tierra se mueve mientras la piedra está en el aire, al caer no caerá en el mismo punto del que partió. Si la Tierra no se mueve, sí lo hará.
Según Aristóteles, el fenómeno de la gravedad no es más que una serie de normas que rigen el movimiento de las cosas en el espacio. Estas normas sólo dependen de la naturaleza del objeto y el mantenimiento del orden del Cosmos
Avancemos un poco más, del S.XVI al XVII, plena revolución científica. Aquí tenemos astrónomos como Nicolás Copérnico ,Giordano Bruno y Galileo Galilei, pero también filósofos como Descartes. En esta época de cambio de paradigma del geocentrismo al heliocentrismo hay dos versiones del concepto de gravedad, similares pero con una sutil diferencia.
En ambas corrientes se cree que el Universo tiene un centro y que las cosas se ordenan respecto a ese centro según su peso, que no masa. Es intuitivo: si en la Tierra los materiales más pesados están más cerca del centro y, según nos alejamos del centro, son cada vez menos pesados, ¿por qué no iba a pasar igual en el Universo? Si la Tierra da vueltas alrededor del Sol, será porque el Sol es más pesado y está más cerca del centro del Universo y la Tierra es menos pesada. Si el Sol da vueltas alrededor del centro de la galaxia, será porque el centro de la galaxias es más pesado y está más cerca del centro del Universo, y así sucesivamente.
La diferencia es que Copérnico adjudica el fenómeno gravitatorio a una propiedad del centro del Universo, sea cual sea, y Galileo lo adjudica a una propiedad de cada cuerpo. Para Copérnico damos vueltas alrededor del Sol porque el Sol tiene una propiedad que así lo provoca. Para Galileo lo hacemos porque la Tierra tiene una propiedad que así lo estipula.
Entre los siglos XVI y XVII la gravedad se entiende como una propiedad de los centro de giro de los cuerpos celestes, que provoca que éstos se muevan a su alrededor. Otra corriente la entiende como una propiedad de los cuerpos que provoca que giren unos en torno a otros
Y llegamos al salto. Entre los siglos XVII y XVIII se cultiva el concepto de gravedad que nos han enseñado en el colegio y en el instituto. Johannes Kepler, Christiaan Huygens, Robert Hooke y, cómo no, Isaac Newton, presentan: la gravedad como fuerza a distancia.
Para Kepler, la gravedad es una interacción natural de la materia, una fuerza universal y proporcional a su masa. Huygens pensaba que era imposible encontrar un lugar en el espacio en el que la gravedad no actuase, así que era más bien una propiedad del espacio. Hooke explicaba el movimiento de los planetas adjudicando al Sol la propiedad de ejercer una fuerza que sacaba a los planetas de su movimiento rectilíneo uniforme y haciéndolos rotar a su alrededor.
Para Newton, el Universo estaba formada por corpúsculos de materia, espacio vacío y la fuerza. Cada corpúsculo posee la propiedad de actuar a distancia y de forma instantánea sobre otros corpúsculos mediante una fuerza: la gravedad.
La brillantez de Newton es que, no sólo describe cualitativamente su idea de gravedad, sino que también cuantitativamente: la expresa de forma matemática. Sus ecuaciones eran capaces de reproducir experimentos, de calcular correctamente posiciones, tiempos y velocidades de los cuerpos. Hasta predijo la existencia y posición de un nuevo planeta y, cuando los astrónomos miraron, ahí estaba Neptuno. En especial, cuando pudo relacionar el movimiento de la Luna con la gravedad terrestre mediante sus ecuaciones de fuerza gravitatoria, se consolidó el concepto de ‘Gravedad Universal’.
Entre los siglos XVI y XVII se estipula la gravedad como una fuerza externa. Una propiedad de los objetos con masa que les permite actuar a distancia e instantáneamente unos sobre otros, alterando su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme
Sin embargo, entre los siglos XVIII y XIX, la corriente de pensamiento giraba en torno a que todas las fuerzas eran iguales, sólo había una fuerza, y los diferentes fenómenos (gravedad, electromagnetismo,…) eran diferentes expresiones esa única fuerza. Toda una generación de científicos como Faraday, Heaviside y Maxwell se dedicaron a buscar una teoría unificadora. Y aquí es donde entra Eisntein.
Tras publicar su Teoría de la Relatividad Especial (en la que aún no tenía en cuenta aceleraciones como la gravedad), Einstein se dió cuenta de que su teoría era compatible con el Electromagnetismo o con la Gravedad Universal, pero no con ambas a la vez. El problema era que tanto la Gravedad Universal como el Electromagnetismo eran dos teorías muy consolidadas y contrastadas mediante multitud de experimentos. Así que, ¿cómo decidir cuál de las tres teorías está mal? Cualquiera habría dicho, pues la mía. Pero no Eisntein, que, ni corto ni perezoso, asumió que la Gravedad Universal no era correcta y se embarcó en su nuevo proyecto: la Relatividad General y un nuevo concepto de gravedad.
Einstein describe el tejido espacio-tiempo como el escenario en el que se desarrolla el Universo. El teatro que conforma nuestra realidad. Sólo que este escenario es también actor e interactúa con la cantidad de materia y energía que contiene. Las masas deforman el espacio-tiempo. Y todos los cuerpos y sucesos están contenidos inefablemente en éste.
En el S.XX, Einstein describe que nuestra realidad discurre en el tejido espacio-tiempo. Las masas deforman este tejido y la gravedad no es más que la manifestación de esta deformación
Para Einstein, el movimiento de los planetas alrededor del Sol se describe de la siguiente forma:
Tenemos a los planetas moviéndose con un movimiento rectilíneo uniforme por un espacio-tiempo plano.
Si ahora ponemos al Sol en ese espacio-tiempo, su gran masa lo deformará. Podemos imaginarnos esta deformación como un cuenco con el Sol en el fondo. Los planetas, que tienen que seguir moviéndose por el espacio-tiempo, ahora recorren la pared del cuenco, dando vueltas alrededor del Sol.
Los planetas no han cambiado su tipo de movimiento en ningún momento: ellos siguen realizando un movimiento rectilínea uniforme. Lo que ocurre es que el lugar por el que se mueven ya no es un plano, sino un cuenco. Con lo cual, visto desde fuera, lo que vemos es que los planetas giran alrededor del Sol en un movimiento curvilíneo.
Líneas rectas en espacios curvos son líneas curvas en espacios planos.
Ya no te hace falta incluir ninguna fuerza para explicar el movimiento, lo único que necesitas es entender la deformación del espacio-tiempo. La gravedad ya no es una fuerza, sino la manifestación de la curvatura del espacio-tiempo.
La gravedad no existe, es sólo curvatura
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