10.- NEWTON Y LA GRAVEDAD

Isaac Newton, nacido en 1642 en Lincolnshire, Inglaterra, cambió el carácter de la investigación científica poniendo toda la fuerza de las matemáticas al servicio de la investigación en física. Newton tenía un intelecto de tan grandes dimensiones que, por ejemplo, cuando descubrió que las matemáticas que necesitaba para algunas de sus investigaciones no existían, las inventó. Pasarían casi tres siglos antes de que el mundo volviera a albergar un genio de la ciencia comparable con Newton. De entre sus numerosas y profundas ideas sobre el funcionamiento del universo, la que nos interesa aquí fundamentalmente es su teoría de la gravitación universal.
La fuerza de la gravedad está por todas partes en la vida cotidiana. Nos mantiene a nosotros y a todos los objetos que nos rodean sujetos a la superficie de la Tierra; impide que el aire que respiramos se escape al espacio exterior; hace que la Luna se mantenga en órbita alrededor de la Tierra, y mantiene a la Tierra en su órbita alrededor del Sol. La gravedad dicta el ritmo de la danza cósmica que ejecutan incansable y meticulosamente los miles y miles de millones de habitantes del cosmos, desde los asteroides hasta los planetas, las estrellas y las galaxias. Más de tres siglos de influencia de la teoría de Newton hacen que consideremos evidente que una única fuerza -la gravedad- es responsable de toda esta riqueza de sucesos terrestres y extraterrestres. Sin embargo, antes de Newton no se comprendía que la manzana que cae de un árbol al suelo da testimonio del mismo principio físico que hace que los planetas se mantengan dando vueltas alrededor del Sol.
Dando un paso audaz al servicio de la hegemonía científica, Newton unió los principios físicos que rigen el cielo y la tierra, afirmando que la fuerza de la gravedad es la mano invisible que funciona en todos los ámbitos.
El concepto que Newton tenía de la gravedad se podría denominar el gran compensador. Afirmó que absolutamente todo ejerce una fuerza de atracción gravitatoria sobre absolutamente todas las demás cosas. Independientemente de su estructura física, cualquier cosa ejerce y siente la fuerza de la gravedad. Basándose en un detallado estudio del análisis del movimiento planetario que realizó Johannes Kepler, Newton dedujo que la fuerza de atracción entre dos cuerpos depende precisamente de dos cosas: la cantidad de materia que compone cada uno de los cuerpos y la distancia que los separa. La materia comprende el número total de protones, neutrones y electrones, lo cual a su vez determina la masa del objeto. La teoría de la gravitación universal de Newton afirma que la fuerza de atracción entre dos cuerpos es mayor cuanto mayor es la masa de los cuerpos y es menor entre los cuerpos de menor masa; también afirma que la fuerza de atracción es mayor cuanto menor sea la distancia que separa los cuerpos y es menor cuando la separación es mayor.
Newton fue mucho más allá de esta descripción cualitativa y escribió unas fórmulas que determinan cuantitativamente la intensidad de la fuerza de gravedad existente entre dos cuerpos. Dicho con palabras, esas fórmulas afirman que la fuerza de la gravedad que se ejerce entre dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia existente entre ellos. Esta ‘ley de la gravedad’ se puede utilizar para predecir el movimiento de los planetas y los cometas alrededor del Sol, el de la Luna alrededor de la Tierra, y el de los cohetes que se envían al espacio para realizar exploraciones planetarias. También tiene aplicaciones más corrientes como el movimiento de las pelotas de béisbol que van por el aire y los distintos recorridos en espiral desde el trampolín a la piscina. La coincidencia entre las predicciones y el movimiento real observado en tales objetos es espectacular. Este éxito produjo un apoyo incondicional a la teoría de Newton hasta principios del siglo XX. Sin embargo, el descubrimiento de la relatividad especial por parte de Einstein generó lo que resultó ser un obstáculo insalvable para la teoría de Newton.

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada