Los tres secretos de la gravedad: Tardona, flacucha y mentirosa

Cuando un niño pregunta que por qué andamos pegados al suelo o por qué caen las cosas, lo miramos como si preguntara la mayor perogrullada del mundo. Pero a ver, piensa una respuesta a esa pregunta que te satisfaga a ti mismo… ¿Seguro que lo tienes claro? Sí, claro, la gravedad. Y el niño, que dispara a la línea de flotación de tu conocimiento, te preguntará ¿y qué es la gravedad? ¿Cómo funciona? ¿Y por qué? ¿Yo tengo gravedad? Son todas preguntas muy válidas.

Tú mismo podrías seguir preguntándote: ¿Por qué pesarías menos en la Tierra que en la Luna?  La gravedad, ¿tarda en hacer su efecto o es inmediata? ¿Por qué sigues estudiando a Newton y qué leches tiene que ver con todo esto eso de la famosa y desconocida Relatividad de Einstein? Los más chulo de todo es que la gravedad sigue rompiendo la cabeza a los científicos mientras sigue presente ahí, silenciosa,  impidiéndote flotar en el vacío, todos los días. Quizá por ello, porque siempre has convivido con ella, la pregunta del niño te parezca una gilipollez. Pero sólo por ello.
¿Te has parado a pensar alguna vez cómo funciona?



El a, b, c

La gravedad es esa fuerza que te pega al suelo y que mantiene a tu planeta girando alrededor del Sol. En contra de alguna creencia popular más o menos extendida, no tiene nada que ver con que la Tierra gire sobre si misma o sobre el Sol. Si la Tierra se parase y no girase sobre ninguna estrella, tú seguirías sentado en tu sofá, con los cuartos traseros bien firmes sobre su superficie;)

Entonces, ¿por qué estás pegado al suelo? Porque la Tierra existe y es grande. La gravedad es una interacción o fuerza, un “algo”, vamos, que atrae a cosas que existen. No tiene más vuelta. Si algo tiene masa, es decir, si algo está formado por materia, sea lo que sea, un cacho de madera, roca, plástico o todo junto (como la Tierra), tendrá gravedad. Es algo inherente a la materia. ¿Qué es la gravedad? Pues una fuerza que:

-Siempre junta, atrae. Nunca repele.
-Es mayor o más potente cuanto mayor sea el objeto que la genera
-Se extiende hasta el infinito
-Su intensidad disminuye con la distancia

¿Qué quiere decir todo esto? Que sí, tú tienes gravedad. Y las monedas que llevas en la cartera también. Y la cartera. Y todo, todo lo que exista y esté hecho de algo;) Ahora bien. Son fuerzas muy débiles, porque la lista anterior te dice también que la gravedad será mayor cuanto mayor sea el objeto que la genere, es decir, cuanto mayor masa o cantidad de materia tenga. La Tierra es gigante, por eso notas sus efectos, pero no los de tu propia gravedad. Y por ello pesarías menos en la Luna.

La Luna es lo suficientemente grande para que sientas su gravedad, pero lo suficientemente pequeña con respecto a la Tierra para que peses menos allí que aquí, una seis veces menos. Por eso los astronautas que triscaron por allí, cuando saltaban, tardaban más en caer al suelo. Y al revés, claro. Si te vas a Júpiter, un planeta mucho más grande que la Tierra, serías más pesado.

Por último, a respecto de la lista anterior: Su alcance es infinito, pero disminuye con la distancia. Eso quiere decir que si coges una nave espacial y te vas alejando de la Tierra irás notando como vas pesando menos según te alejes del planeta. Ahora bien, nunca desaparecerá de todo, aunque su valor a distancias lejanas será tan próximo a cero que podrás flotar libremente. Mola;)


Primer secreto: Mentirosa

Decimos que la gravedad cuenta trolas porque ofrece una cara diferente a quien la mire o según como te acerques a ella ¡Y todas valen!

En el siglo XVII un señor del que habrás oído hablar, Isaac Newton, se fijó en que lo que hacía que cayesen las manzanas de un árbol al suelo era, probablemente, lo mismo que hacía que la Luna girase alrededor de la Tierra y, tras devanarse los sesos, formuló la ley de la gravitación universal. Para entenderlo, piensa: Si lanzas una manzana con todas tus fuerzas en línea recta, irá perdiendo altura hasta que alcance el suelo. Sólo que recorrerá más distancia según seas capaz de lanzar a mayor velocidad.

El lanzamiento de "A" va a más velocidad y recorre más
distancia antes de caer al suelo. No obstante, ambos
proyectiles tardan el mismo tiempo en llegar al suelo
(aunque cueste creerlo;) ya que parten de la misma altura


 La Tierra, por poner un ejemplo de astro que orbita o gira alrededor de otro, va a la suficiente velocidad como para estar cayendo siempre hacia el Sol, pero sin llegar a caer nunca del todo.

La Tierra, cuando está más lejos del Sol en su órbita
(punto "A"), va más despacio porque la propia gravedad la
ha frenado. Así, vuelve de vuelta, acelerándose cada vez
más. Sin embargo, cuando está más próxima al Sol (entre "B"
y "C"), la alceleración a la que fue sometida durante su caída
desde "A" hace que tenga mucha velocidad en todo ese
tramo, impidiendo que caiga hacia el Sol y volviendo a salir
despedida, alejándose de la estrella ("C"). Al mismo tiempo,
la gravedad la ralentiza hasta que la detiene y vuelve a
atraer el planeta (en "A"), y así, ciclo tras ciclo, una y otra vez
Vale, pero ¿qué es y por qué actúa la gravedad? Newton desarrolló toda la parte matemática que permite hacer cálculos muy precisos, por ejemplo: Gracias a él puedes calcular cuánto tardará en caer la manzana dependiendo a la velocidad que seas capaz de lanzarla. También calculó el valor de la fuerza de la gravedad que la Tierra ejerce sobre los objetos. Un objeto que cae aumentará su velocidad de caída en 9,8 metros por segundo cada segundo. Es como cuando dices de la potencia de un coche: “de 0 a 100 kilómetros/hora en 6 segundos!” Pues la potencia del motor de la gravedad en la Tierra es “de 0 a 9,8 metros/segundo en un segundo”.

Todo eso está muy bien, claro, es la caraba y es verdad, pero sigue sin explicar qué leches es la gravedad o cómo actúa, “sólo” la mide y cuantifica.

Newton no se enfrentó a la cuestión de “¿cómo hace la gravedad para atraer?”, así que la interfecta mostró otra cara diferente a los seguidores de la llamada física de partículas. Los seguidores de este modelo postulan que la gravedad se transmite de cuerpo a cuerpo a través de unas diminutas partículas emitidas llamadas gravitones. Más pequeñas que un átomo (esa unidad pequeña que forma todas las cosas), los gravitones viajarían de un objeto a otro, modificándolo. Vamos, que la Tierra lanza unas pequeñas partículas que son las que reaccionan contigo y te mantienen preso a ellas. El problema ahora mismo es que nadie las ha visto, todavía no se han encontrado.

Aún una tercera cara distinta le ofreció la gravedad a otro tipiño que también te sonará, Albert Einstein. Einstein también planteó una posible forma de proceder de la gravedad, un modus operandi que mostró, como ningún otro, que la gravedad nos miente:

No es que la gravedad ejerza una fuerza de objeto a objeto, si no que cada cosa, modifica el espacio-tiempo a su alrededor. Aunque dicho así asusta un huevo;), lo entenderás ahora mismo:

Imagina una redecilla extendida de forma horizontal, amarrada en sus márgenes, pero sin nada por debajo, flotante.
Esa red representa el espacio, por qué no, el espacio exterior, el intergaláctico;). Ahora coges una canica y la dejas caer encima. Si la red no está muy tensa, la canica se hunde en ella, deforma el plano de la red. La canica representa un planeta, la red, acuérdate, el espacio exterior. La canica-planeta, al tener masa, deforma el espacio. El espacio está relacionado con el tiempo. Si modificas el espacio, cambia también el tiempo que tardas en recorrerlo: No es lo mismo cruzar una zona recta que una curva, deformada por una canica-planeta. Tardas más en recorrer un espacio curvado (que estará como estirado) que un plano. Por eso se dice espacio-tiempo, van ligados.

En esa red modificada por una canica, si echas otra de menor tamaño, esta “caerá” rodando por la red hacia la “cueva” que forma la canica mayor: Un objeto grande atrae a otro más pequeño, al igual que la Tierra te atrae a ti.

Ahora, en esa red, dejas caer una pelota de golf. Esta provoca una mayor curvatura de la red y hace que las canicas preexistentes caigan sobre ella al rodar. La pelota de golf sería una estrella, un sol enorme. La canica un planeta y la canica pequeña un satélite de este.


Un planeta atrapado por la deformación del espacio-tiempo de una gran estrella. Sólo si la velocidad del planeta es suficientemente elevada, podrá remontar la deformación del espacio tiempo y dejar de orbitar alrededor de la estrella. De lo contrario quedará presa de su efecto gravitatorio.

En esta concepción, la gravedad no actúa directamente de un cuerpo a otro, sino que modifica el espacio-tiempo en donde están los cuerpos. Por eso lo de gravedad mentirosa;)

¿Más engaños? Einstein y su Relatividad también descubrieron otra de las caras de la gravedad, otra más: Relacionó los efectos de la gravedad con los de una aceleración. Ya verás cómo mola.

Por ejemplo. Si estas en una nave en el espacio, fuera del campo de gravedad de la Tierra, flotarás. Ahora bien, si la nave comienza a acelerar en dirección ascendente, el suelo de la nave chocará con tus pies y tendrás la sensación de que hay gravedad. Si la aceleración de la nave alcanza la de la gravedad terrestre, no tendrás forma de saber si estás en la Tierra o en el espacio.

Lo mismo al revés, claro. Si te montases en un ascensor que pudiera bajar acelerando a razón de esos 9,8 metros por segundo cada segundo, en sentido descendente, compensarías la fuerza gravitatoria terrestre y flotarías en el ascensor durante su caída. ¿Te parece increíble? Pues esto ya se hace, en aviones que toman una altura considerable y caen luego en picado, acelerando hasta estos niveles, y consiguiendo que, durante unos segundos, sus ocupantes experimenten la ingravidez.




¡Más secretos de la gravedad en el próximo post de El Orbital Degenerado!

14 comentarios:

  1. Wow! Bastante interezante tu post!
    Felicidades, deberían haber más de estos!.
    Saludos! ;^)

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  2. Muchas gracias por pasarte y por comentar ChofisxD. Nos alegramos de que sea de tu agrado el post, que te haya interesado o que te haya servido. No dudes en pasarte por El Orbital Degenerado y comentarnos o apuntarnos lo que consideres oportuno. Un saludo!

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  3. gracias, bien esplicado

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    1. Gracias por pasarte y comentar. Esperamos haberte servido de ayuda! Hasta otra!

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  4. Me ha gustado tu explicación. Precisamente me preguntaba yo desde hace un tiempo qué fuerza invisible utilizaba la gravedad para atraer a los objetos. Todos hablan de la gravedad (la experimentamos cada segundo de la vida) pero nadie explica cómo hace que dos objetos sin nada que los una se atraigan. La deformación del espacio-tiempo, postulada por Einstein, que crean los objetos con masa en el tejido del universo me ha resultado muy interesante y esclarecedora. ¡Gracias y un saludo!

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    1. Muy agradecido por tu comentario y por tu interés. La gran aportación, efectivamente, es la idea de Einstein de la deformación del espacio-tiempo! Por si fuera de tu interés, te invitamos a que eches un vistazo a los otros dos post que completan la trilogía sobre la gravedad de El Orbital Degenerado. Aquí tienes los links:

      http://elorbitaldegenerado.blogspot.com.es/2011/01/la-impuntualidad-de-la-gravedad-su.html

      http://elorbitaldegenerado.blogspot.com.es/2011/01/la-gravedad-la-menos-fuerte-de-las.htm

      Un saludo y pásate de nuevo cuando quieras!

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  5. No entendi ni mierda .___.

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  6. Concuerdo contigo, no se entiende ni puta dick ._. .i.

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    1. A los dos comentarios anteriores, lamentamos que las explicaciones dadas aquí no os resultaran suficientemente claras. Por si pudiera ayudar a su lectura, resumimos los puntos clave del texto:

      -Newton postuló que la fuerza de atracción que experimentan los objetos sobre la Tierra es la misma que mantiene a los astros orbitando unos sobre otros, pero no aportó explicación de cómo se genera esa atracción.

      -Einstein postuló la idea de que los cuerpos, por el propio hecho de tener masa, deforman el espacio-tiempo, lo que contribuye, en la analogía de la red, a que los cuerpos más masivos capten hacia sí los menos masivos. Einstein también equiparó los efectos de la gravedad con fuerzas de aceleración, como la del ejemplo de la nave espacial.

      -Otra aproximación válida, una lectura de las diferentes caras que ofrece la gravedad, es considerar el intercambio de partículas hipotéticas llamadas gravitones que viajan cuerpo a cuerpo.

      Si queréis intentarlo de nuevo, os remito a los dos posts restantes sobre la gravedad, que completan estas explicaciones y cuyos links han sido incluidos en aportaciones a comentarios anteriores de otros lectores.



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  7. Interesante artículo, apenas estoy investigando acerca de la gravedad (por interés personal solamente)Tu artículo me resolvió unas dudas y me dejó otras, espero puedas ayudarme a resolverlas.
    Acerca de la curvatura que forman los objetos en el espacio-tiempo ¿esta se debe al peso de cada objeto? si es así ¿porqué se "unden" en ese dirección? hacia abajo, como si otro objeto los estuviese atrayendo hacia abajo con su fuerza de gravedad, o sea, ¿a qué se debe que se "undan" en cierta dirección y no en otra? ¿hay algo debajo de toda esta "red" que atrae a los cuerpos?
    Mi otra pregunta es acerca de los objetos que son lanzados a distinta distancia pero que caen al mismo tiempo al suelo. Si lanzamos 2 balas, una disparando un arma a campo abierto y al mismo tiempo dejamos caer otra al suelo, a la altura de la pistola (la misma altura de donde lanzamos la bala) ¿en verdad tardará lo mismo en llegar al suelo la bala que dejamos caer desde nuestra mano que la que disparamos con en arma?

    Espero me puedas ayudar a resolver estas dudas... Saludos.

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  8. Muchas gracias por pasarte, por tu interés y por tu aportación, en forma de dos preguntas muy pertinentes.

    En respuesta a la segunda que planteas, hay varios aspectos a tener en cuenta para un respuesta totalmente correcta. De manera general (para resolver esos problemas de física newtoniana que se plantean a los estudiantes, por ejemplo) si hacemos ese experimento de las balas en un lugar sin atmósfera (sin rozamiento del aire), en un lugar totalmente plano (sin tener en cuenta la curvatura de la Tierra o la propia variación en altura del terreno) y la bala es disparada exactamente en un ángulo recto con respeto al suelo, podremos decir que ambos proyectiles llegan al suelo al mismo tiempo. La explicación es porque la única fuerza que en ambas balas actúa para atraerlas hacia el suelo es la misma, la gravedad, que presenta una aceleración constante. Así pues, el movimiento en vertical de ambas balas es independiente de su movimiento horizontal. Una de ellas experimenta movimiento horizontal (la que es lanzada) y la otra no (la que se deja caer), pero la atracción gravitatoria hacia el suelo es la misma en ambos casos.

    La respuesta "larga" sería que efectuar este experimento en un entorno ideal es ciertamente difícil, por lo que si haces la experiencia en la Tierra obtendrá valores diferentes por esas condiciones ambientales o del entorno que te comentábamos.

    En cuanto a lo del espacio-tiempo y su curvatura, es un concepto mucho más complejo. La curvatura del mismo no depende estrictamente del "peso", ya que el peso es, digamos, una "consecuencia" de la masa de cada objeto en un campo gravitatorio. Sabrás que el mismo objeto "pesa" diferente en la Tierra que en la Luna, por ejemplo, por la menor gravedad de esta. Diremos mejor que esa curvatura se debe a la "masa" de cada objeto.

    En cuanto a la "dirección" en la que se "hunde", debemos tener en cuenta que el concepto de red o malla es una aproximación o metáfora y que lo que se produce es una "deformación" del propio espacio y por tanto del tiempo. No cabe plantear, pues, ningún otro objeto o fuerza que a su vez "atraiga" a los cuerpos por "debajo" de la malla, porque ni hay malla ni hay "debajo" de;) Es difícil, pero debes pensar en una deformación del espacio (y por tanto del tiempo) en presencia de un cuerpo con masa. Podemos considerar que es una propiedad de la materia "deformar" el espacio por acción de su gravedad.

    Si te interesa seguir el tema de la gravedad, prueba con el siguiente post:

    http://elorbitaldegenerado.blogspot.com.es/2011/01/la-impuntualidad-de-la-gravedad-su.html

    ¡Un saludo y no dudes en seguir aportando!

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  9. La verdad que el tema es muy complejo, ya que muy pocos humanos la entienden del todo, felicitaciones fuiste muy didáctico. Pero ¿ que pasaría si el sol desapareciera de improviso?, sabemos ya, que no percibiríamos nada hasta después de ocho minutos,(ya que aun seguiríamos viendo su luz y sintiendo su calor) pero a nivel gravitatorio , que ocurriría ? cuanto tardaría la tierra en "reconocer" los efectos dela gravedad, de un sol que ya no existe, un minutos , tal vez cinco, si es así la gravedad, seria mas rápida que la propia luz, y si tardaría mas de 8 min, suena fascinante, me gustaría que expliques un poco sobre esto , saludos.

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    1. Muchas gracias por pasarte y por tu interés.
      La pregunta que planteas es ciertamente pertinente. Este otro post trata, justamente, esa cuestión que formulas. Esperamos sea también de tu interés, ya nos contarás.

      Saludos.

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  10. excelente articulo, pero tengo una duda... la gravedad depende de la masa de un cuerpo, mientras mas masivo mas fuerte sera la gravedad, pero ¿por que la gravedad de la Tierra es mayor a la de Urano siendo este ultimo mas masivo??? alguien que me lo explique....

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