La fuerza dela gravedad

La fuerza dela gravedad

Fuerza gravitatoria

Los físicos han rastreado tres de las cuatro fuerzas de la naturaleza -la fuerza electromagnética y las fuerzas nucleares fuerte y débil- hasta sus orígenes en las partículas cuánticas. Pero la cuarta fuerza fundamental, la gravedad, es diferente.

Nuestro marco actual de comprensión de la gravedad, ideado hace un siglo por Albert Einstein, nos dice que las manzanas caen de los árboles y los planetas orbitan las estrellas porque se mueven a lo largo de curvas en el continuo espacio-tiempo. Estas curvas son la gravedad. Según Einstein, la gravedad es una característica del medio espacio-tiempo; las demás fuerzas de la naturaleza actúan en ese escenario.

Pero cerca del centro de un agujero negro o en los primeros momentos del universo, las ecuaciones de Einstein se rompen. Los físicos necesitan una imagen más verdadera de la gravedad para describir con precisión estos extremos. Esta teoría más verdadera debe hacer las mismas predicciones que hacen las ecuaciones de Einstein en todas partes.

Los físicos piensan que en esta teoría más verdadera, la gravedad debe tener una forma cuántica, como las demás fuerzas de la naturaleza. Los investigadores llevan buscando la teoría cuántica de la gravedad desde la década de 1930. Han encontrado ideas candidatas -sobre todo la teoría de cuerdas, que dice que la gravedad y todos los demás fenómenos surgen de minúsculas cuerdas que vibran-, pero hasta ahora estas posibilidades siguen siendo conjeturales y no se comprenden del todo. Una teoría cuántica de la gravedad que funcione es quizá el objetivo más elevado de la física actual.

La misteriosa y poderosa fuerza de la gravedad

Una onda gravitacional es una ondulación invisible (pero increíblemente rápida) en el espacio. Las ondas gravitacionales viajan a la velocidad de la luz (186.000 millas por segundo). Estas ondas aprietan y estiran todo lo que encuentran a su paso.

Einstein predijo que algo especial ocurre cuando dos cuerpos -como planetas o estrellas- orbitan entre sí. Creía que este tipo de movimiento podía provocar ondas en el espacio. Estas ondas se extenderían como las que se producen en un estanque cuando se lanza una piedra. Los científicos llaman a estas ondas del espacio ondas gravitacionales.

Las ondas gravitacionales son invisibles. Sin embargo, son increíblemente rápidas. Viajan a la velocidad de la luz (186.000 millas por segundo). Las ondas gravitacionales aprietan y estiran todo lo que encuentran a su paso.

Pero este tipo de objetos que crean ondas gravitacionales están muy lejos. Y a veces, estos eventos sólo causan pequeñas y débiles ondas gravitacionales. Por tanto, las ondas son muy débiles cuando llegan a la Tierra. Esto hace que las ondas gravitacionales sean difíciles de detectar.

¡sólo por diversión! – física (13) ¿por qué no existe la «fuerza» de la gravedad?

La gravedad (del latín gravitas ‘peso'[1]), o gravitación, es un fenómeno natural por el que todas las cosas con masa o energía -incluidos los planetas, las estrellas, las galaxias e incluso la luz[2]- se atraen (o gravitan) entre sí. En la Tierra, la gravedad da peso a los objetos físicos, y la gravedad de la Luna provoca las mareas de los océanos. La atracción gravitatoria de la materia gaseosa original presente en el Universo hizo que ésta comenzara a fusionarse y a formar estrellas y que éstas se agruparan en galaxias, por lo que la gravedad es responsable de muchas de las estructuras a gran escala del Universo. La gravedad tiene un alcance infinito, aunque sus efectos se debilitan a medida que los objetos se alejan.

La teoría general de la relatividad (propuesta por Albert Einstein en 1915) describe la gravedad no como una fuerza, sino como una consecuencia de las masas que se mueven a lo largo de líneas geodésicas en un espacio-tiempo curvado causado por la distribución desigual de la masa. El ejemplo más extremo de esta curvatura del espacio-tiempo es un agujero negro, del que nada -ni siquiera la luz- puede escapar una vez pasado el horizonte de sucesos del agujero negro[3]. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones, la gravedad está bien aproximada por la ley de gravitación universal de Newton, que describe la gravedad como una fuerza que hace que dos cuerpos cualesquiera se atraigan entre sí, con una magnitud proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

Cálculo de la fuerza gravitatoria

¿Por qué al saltar aterrizas en el suelo en lugar de flotar en el espacio? ¿Por qué se caen las cosas cuando las tiras o las dejas caer? La respuesta es la gravedad: una fuerza invisible que atrae los objetos entre sí. La gravedad de la Tierra es lo que te mantiene en el suelo y lo que hace que las cosas se caigan.

Todo lo que tiene masa también tiene gravedad. Los objetos con más masa tienen más gravedad. La gravedad también se debilita con la distancia. Por tanto, cuanto más cerca estén los objetos, más fuerte será su atracción gravitatoria.

La gravedad de la Tierra proviene de toda su masa. Toda su masa ejerce una atracción gravitatoria combinada sobre toda la masa de tu cuerpo. Eso es lo que te da peso. Y si estuvieras en un planeta con menos masa que la Tierra, pesarías menos que aquí.

La gravedad es lo que mantiene a los planetas en órbita alrededor del sol y lo que mantiene a la luna en órbita alrededor de la Tierra. La atracción gravitatoria de la Luna atrae los mares hacia ella, provocando las mareas oceánicas. La gravedad crea las estrellas y los planetas tirando del material del que están hechos.