dijous, 6 de desembre del 2012

LA GRAVEDAD DEL MALENTENDIDO

Imagina que durante los primeros 18 años de tu vida te han enseñado que la Tierra es plana, y que durante toda tu vida escolar por primaria y secundaria escuchas hablar sobre lo plana que es la Tierra y que tienes que hacer aburridos deberes sobre la física implicada en esta Tierra plana. Imagina que te apetece ir a la universidad y que por alguna razón decides estudiar una carrera técnica o científica, y que el primer día que llegas a la facultad te enseñan un globo terráqueo y te dicen. "Perdona por haberte engañado todos estos años, pero la Tierra no es plana!"

Pues bien, esto es exactamente lo que hacemos con la gravedad.

Probablemente has escuchado y/o aprendido que los objetos se atraen los unos a los otros según sus masas, así que posiblemente hayas crecido dando por sentado que la gravedad no puede afectar a la luz, ya que la luz no tiene masa. Al menos yo pensé algo parecido durante años, y aunque nunca me parara a pensarlo con detenimiento (en realidad, por aquel entonces la física me importaba un pito) parecía algo sensato.
La verdad es que lo que atrae a los cuerpos es la suma de la energía (la capacidad de un sistema de realizar un trabajo) y el ímpetu o moméntum (masa por velocidad), y que la luz posee ambas características. Por supuesto, la materia con masa también. Así que la luz no solo es atraída al pasar cerca de una estrella, un planeta o un agujero negro, sinó que la estrella, planeta o agujero negro en cuestión también sufren el influjo gravitatorio de la luz, aunque éste es tan mínimo que nos hemos acostumbrado a explicar que no existe, o al menos a obviarlo delante de cualquiera con menos de 18 años (esto último es sarcasmo, Sheldon). Lo cierto es que muy muy muy poco no significa cero.

La cuestión es que la enormemente meritoria (para su época y aún ahora) Teoría Gravitacional de Newton no acaba de ser exacta; aunque hizo llegar a unos privilegiados a la Luna, es tan solo una aproximación. Para un mejor entendimiento de la gravedad, la Relatividad General es mucho mejor, y además es una de las muchas razones por las que Einstein todavía patea culos sin despeinarse, incluso habiendo muerto. Eso no impide, claro, que también sus ideas se malinterpreten sin cesar.
Supongo que has oído y/o aprendido que si una oveja se mueve a 5 km/h mientras viaja a bordo de un tren que se mueve a 30 km/h en la misma dirección relativa al suelo, entonces tienes a una oveja realmente veloz que se mueve a 35 km/h relativos al suelo (30+5=35), pero resulta que eso es falso. Los experimentos relacionados con la Relatividad Especial confirman que las velocidades no se pueden simplemente sumar. La verdad es que en un caso como el de nuestra oveja, ésta se movería a algo así como 34.999999964 km/h relativos al suelo, que es bastante, sí. La fórmula que señala esta desviación muestra una diferencia mínima, pero muy muy muy muy mínimo tampoco significa cero. Además, la Tierra desde nuestra posición parece bastante plana, no?

Y de nuevo, la Tierra no es plana; si te mueves desde un punto A donde estás sentado o sentada cómodamente con tu gato a 10000 km de distancia y yo hago lo mismo por el otro lado, y llego también a 10000 km de distancia, no estaremos a 20000 km de distancia, sinó a 12750 km, que es la distancia máxima de alejamiento entre dos puntos en la Tierra, también llamado límite de distancia terráqueo, también llamado diámetro de la Tierra. De manera similar, cuando intentas sumar dos velocidades a escala cósmica, hay un límite llamado c, que es aproximadamente 299792458 m/s, y que es la velocidad a la que todo aquello que no tiene masa debe moverse. En muchos sentidos, tener masa, o sea, ser tu y ser yo, o ser una piedra o un libro, corresponde a la habilidad de no tener que viajar a 299792458 m/s. Llamamos a esta constante velocidad de la luz, pero para ser justos, deberíamos llamar a la cifra la velocidad de toda partícula sin masa. Lo que ocurre es que la primera partícula sin masa que conocimos fue el fotón, así que adoptamos el nombre velocidad de la luz por comodidad.

Así que de la misma manera que la Tierra parece plana, también nos parece que las velocidades pueden simplemente sumarse, o que la luz no ejerce ningún influjo gravitacional. En palabras de alguien mucho más sabio que yo, nada es más terrorífico para el progreso de la mente humana que pretender que nuestra visión del mundo es definitiva, que nuestros triunfos son completos, que no hay misterios en la Naturaleza, y que no quedan nuevos mundos que descubrir.

Y como puede que hayas escuchado y/o aprendido que tener masa es lo más normal del mundo, comprende que lo cierto es que es la excepción; en el Universo, la materia que forma todo lo que ves ahora mismo no pasa del 3 y pico por ciento del total, así que más te vale considerarte afortunad@; aunque no vayas a llegar a los 299792458 m/s ni en sueños, puede que sí adelantes a la oveja algún día.



Fuentes:
Minute Physics
B. Cox