10 teorías y hechos que no sabías sobre la gravedad

Por S. Krebs, para Listverse 23 de enero de 2018 Nuestra relación con la gravedad nos lleva a cada uno de vuelta al primer grado, cuando inicialmente aprendimos sobre esta increíble fuerza. Sin embargo, la gravedad es mucho más que la fuerza que nos mantiene en la Tierra. En la escuela, aprendemos algunas ideas básicas sobre la gravedad. Pero estos dan lugar a muchos conceptos erróneos y lagunas en nuestra comprensión de esta importante fuerza física. Aquí hay 10 teorías y hechos alucinantes que probablemente no aprendió sobre la gravedad. 10. La gravedad es una teoría, no una ley Crédito de la imagen: NASA / JPL Es un mito que la gravedad es una ley científica. Si hicieras una búsqueda en línea sobre la gravedad, probablemente verías muchos artículos sobre la ley de la gravedad. Sin embargo, en el mundo científico, las leyes y las teorías son muy diferentes. Una ley científica es un hecho que se basa en datos y relaciones que describen exactamente lo que está sucediendo. En contraste, una teoría es una idea que se usa para explicar por qué ocurren ciertos fenómenos. (1) Cuando pensamos en la gravedad usando las definiciones de leyes y teorías científicas, queda claro por qué la gravedad es una teoría y no una ley. Los científicos no han podido medir la gravedad por cada estrella, luna, planeta, asteroide o átomo en el universo. El Voyager 1 (una sonda espacial hecha por el hombre) ha viajado aproximadamente 21 mil millones de kilómetros (13 mil millones de millas) de la Tierra. Esta nave ha abandonado nuestro sistema solar pero no por mucho. Con solo mirar el viaje de décadas de Voyager 1 solo, es obvio por qué los científicos no han podido estudiar la gravedad de cada estrella, luna, planeta, asteroide y átomo. ¡Nuestro universo es tan grande! 9. Hay lagunas en la teoría de la gravedad Después de aprender que la gravedad es solo una teoría, otra bola curva es lanzada contra algunos de nosotros. Algunas lagunas en la teoría de la gravedad sugieren que no es tan creíble como pensamos en primer grado. Muchas de estas lagunas tienen que ver con lo que podemos ver en nuestro sistema solar, pero algunas se pueden ver aquí en la Tierra. Por ejemplo, de acuerdo con la teoría de la gravedad, la fuerza gravitacional del Sol sería mucho mayor en la Luna que la Fuerza gravitatoria de la Tierra Por lo tanto, la Luna giraría alrededor del Sol en lugar de la Tierra. Los científicos han demostrado que la Luna gira alrededor de la Tierra, que podemos ver simplemente mirando el cielo nocturno. En la escuela, también aprendimos acerca de Isaac Newton, el "descubridor" de la gravedad que reconoció una brecha potencial en la teoría. Newton creó una nueva rama de las matemáticas llamada fluxions, que utilizó para desarrollar la teoría de la gravedad. Fluxions puede no sonar familiar para nosotros, pero lo que eventualmente se convirtió en will. Hoy en día, lo llamamos cálculo. Aunque muchos de nosotros estudiamos cálculo en algún momento de nuestras vidas, esta área de las matemáticas también ha demostrado tener fallas en ella. (2) Por lo tanto, puede haber fallas en cómo Newton "probó" su teoría de la gravedad. 8. Ondas gravitatorias La teoría general de la relatividad de Albert Einstein (también conocida como la teoría de la gravedad de Einstein) fue propuesta en 1915. Por la misma época, también se formuló la hipótesis de un fenómeno llamado ondas gravitacionales. No fue sino hasta 1974 que esta teoría fue probada. Las ondas gravitacionales son ondas en el continuo espacio-tiempo causadas por sucesos violentos en el universo. Estos sucesos pueden ser cualquier cosa, desde la colisión de los agujeros negros a la rotación tambaleante de las estrellas de neutrones a una supernova. Cuando ocurre uno de estos eventos, las ondas gravitacionales se propagan desde la escena como las ondas que se alejan de una roca arrojada al agua. Las ondas viajan a la velocidad de la luz a través del universo. Como no vemos estos eventos catastróficos ocurriendo todo el tiempo en nuestro universo, lleva muchos años observar las ondas gravitacionales. Es por eso que tomó casi 60 años demostrar que existen ondas gravitacionales. Durante más de 40 años, los científicos han estado monitoreando su primer hallazgo de ondas gravitacionales, la que demostró que existían. Estas ondas fueron causadas por dos estrellas densas y pesadas que orbitan entre sí debido a la atracción gravitacional. Con el tiempo, se observó que las estrellas estaban orbitando más y más cerca unas de otras a la velocidad predicha por la teoría de Einstein. Por lo tanto, se demostró que existen ondas gravitacionales. (3) 7. Agujeros negros y gravedad Los agujeros negros son uno de los mayores misterios del universo. Se forman cuando una estrella se colapsa sobre sí misma, lo que crea una supernova. Esta supernova arrojará partes de la estrella al espacio y puede crear una región en el espacio donde la gravedad es tan fuerte que la luz no puede escapar de ella: el agujero negro. La gravedad no forma agujeros negros, pero juega un papel clave para ayudarnos a comprender y aprender sobre ellos. La gravedad de los agujeros negros ayuda a los científicos a encontrarlos en el universo. Dado que la atracción de la gravedad es tan fuerte, los científicos ven la atracción gravitacional sobre otras estrellas o gases que están a su alrededor. El agujero negro puede incluso atraer estos gases para iluminar un disco alrededor de sí mismo. Sin la extrema gravedad de los agujeros negros, es posible que nunca hayamos sabido que existían. (4) 6. La teoría de la materia oscura y la energía oscura Crédito de la imagen: NASA Alrededor del 68 por ciento del universo está compuesto de energía oscura, y alrededor del 27 por ciento está compuesto de materia oscura. A pesar de que hay tanta materia oscura y energía oscura en nuestro universo, no sabemos mucho sobre ellos. Sin embargo, sí sabemos que la energía oscura tiene muchas propiedades. La teoría de la gravedad de Einstein también jugó un papel importante en ayudar a los científicos a ver que la energía oscura es capaz de expandirse y hacer más espacio. Al usar la teoría de Einstein, los científicos inicialmente pensaron que la gravedad tenía que eventualmente ralentizar la expansión del universo a medida que pasaba el tiempo. Luego, en 1998, el Telescopio Espacial Hubble mostró que el universo se estaba expandiendo cada vez más rápido. Por lo tanto, los científicos sabían que la teoría de la gravedad no era capaz de explicar lo que estaba sucediendo en nuestro universo. Hicieron la hipótesis de la existencia de materia oscura y energía oscura para explicar la forma en que el universo se estaba expandiendo a un ritmo creciente a lo largo del tiempo. (5) 5. Gravitones Crédito de la imagen: pbs.org Cuando aprendemos acerca de la gravedad en la escuela, aprendemos que es una fuerza. Pero puede ser incluso más que eso. La gravedad en realidad podría ser una partícula llamada gravitón. Los gravitones serían la unidad básica de gravedad y emitirían una fuerza gravitatoria. Los físicos no han detectado gravitones, pero tienen muchas teorías sobre por qué deberían existir. Una de estas teorías es que la gravedad es la única fuerza (de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza) en la que no se ha detectado una unidad básica. Aunque los gravitones pueden existir, sería extremadamente difícil identificarlos. Los físicos teorizan que las ondas gravitatorias están hechas de gravitones. Para buscar ondas gravitatorias, podríamos hacer un experimento simple en el que rebotemos la luz de los espejos para ver cambios en su separación. Desafortunadamente, esto no funcionaría para detectar los cambios de minutos de distancia causados por los gravitones. Los físicos necesitarían usar espejos tan pesados que colapsarían y formarían agujeros negros. (6) Entonces eso no va a suceder en el futuro cercano. Por ahora, los físicos miran hacia el universo (lo más grande que pueden) para ayudarlos a detectar los efectos de los gravitones. 4. Posible creación de agujeros de gusano Crédito de la imagen: space.com Los agujeros de gusano son un gran misterio en nuestro universo. ¿Qué bueno sería ir a través de un túnel espacial a la velocidad de la luz para viajar a otra galaxia? Bueno, si los agujeros de gusano existen en algún lugar de nuestro universo, eso podría ser posible. En este momento, no hay ninguna prueba de que existan, pero los físicos piensan que una forma de crearlos sería con la gravedad. Usando la teoría general de la relatividad de Einstein, el físico Ludwig Flamm describió cómo la gravedad es capaz de doblar el espacio-tiempo, teóricamente podría causar la formación de agujeros de gusano. Por supuesto, también existen otras teorías sobre la formación de agujeros de gusano. 3. Los planetas ejercen una fuerza gravitatoria en el sol Sabemos que el Sol ejerce una fuerza gravitatoria en todos los planetas de nuestro sistema solar para que orbiten alrededor del Sol. De la misma manera, la Tierra ejerce una fuerza gravitacional sobre la Luna, por lo que también orbita la Tierra. Sin embargo, cada planeta u otro objeto con masa en nuestro sistema solar también ejerce una fuerza gravitatoria sobre el Sol, otros planetas, y cualquier otro objeto que tenga masa. El grado de fuerza ejercida depende de la masa de los objetos y la distancia entre ellos. En nuestro sistema solar, es por eso que cada objeto con masa gira alrededor del Sol. Tiene la mayor atracción gravitacional. De hecho, ¡cada objeto con masa en el universo ejerce su propia fuerza gravitacional sobre cualquier otro objeto que tenga masa incluso si están separados por años luz! 2. Microgravedad Crédito de la imagen: NASA Todos hemos visto fotos o escuchado historias sobre astronautas flotando en el espacio porque no hay gravedad. Aunque esta es una representación común en las películas, en realidad hay gravedad en el espacio. Se llama microgravedad porque es una cantidad tan pequeña. Esta microgravedad crea el efecto de que los astronautas parecen ser ingrávidos en el espacio. Sin la gravedad en el espacio, los planetas no orbitarían alrededor del Sol y la Luna no orbitaría la Tierra. La gravedad se descompone y se debilita con la distancia. En el espacio, hay microgravedad porque todo está mucho más apartado que aquí en la Tierra, donde la gravedad es más fuerte. La gravedad también se debilita a un nivel muy pequeño. Piensa en el átomo. Es tan pequeño que tendrá una fuerza gravitacional muy débil asociada a él. A medida que los átomos se combinan, su fuerza se hace más fuerte. 1. Viaje en el tiempo El viaje en el tiempo es un misterio que nos ha fascinado durante años. Muchas teorías, incluida la teoría de la gravedad, podrían explicar por qué el viaje en el tiempo puede realmente existir. La gravedad produce una curva en el espacio-tiempo, lo que hace que los objetos se muevan en una trayectoria curva. Como resultado, los objetos en el espacio se mueven ligeramente más rápido que los que están en el suelo en la Tierra. Para ser exactos, los relojes en los satélites espaciales ganan 38 microsegundos por día. (10) Dado que la gravedad en el espacio hace que los objetos se muevan más rápido en el espacio que en la Tierra, se considera que los astronautas viajan en el tiempo cuando regresan a la Tierra. El efecto en los astronautas es tan pequeño que no lo notarías. Pero plantea la pregunta: ¿Podría la gravedad eventualmente causar los tipos de viajes en el tiempo que vemos en las películas? With a little help from Google Translate for Business