Hace un par de semanas me invitaron al Planetario Torreón con motivo de una visita de inspección del gobernador al parque donde se localiza. La idea era platicarle sobre los proyectos que tenemos entre el INAOE y el Planetario y así, viendo respaldo de una institución científica, facilitara los recursos faltantes para que el Planetario inicie sus operaciones. El respaldo estaba de más, el Planetario tenemos buenas colaboraciones desde hace tiempo, una de ellas es el Plane-Móvil, un remolque de la ciencia, con planetario portátil, telescopio, experimentos y biblioteca de divulgación. Otra colaboración muy fructífera surgió durante la rehabilitación del Planetario de Puebla, en el diseño del nuevo proyector de estrellas, en la primera exposición y en parte de la ambientación. Además, hemos trabajado desde hace tiempo en el comité nacional de la Noche de las Estrellas. Aunque el apoyo era innecesario, estuvimos allá, pero el gobernador decidió cambiar su recorrido y no pasó al Planetario… Plop!, haría Condorito. Actualmente está resuelto, pero comentaré en otro espacio cómo se logró.
Resulta que, por estar pensando en, no recuerdo qué o quién, perdí el vuelo de la tarde hacia Torreón. Durante la espera, en la Terminal Dos del DF, me abordó Alan, quien había escuchado que había perdido el vuelo. Alan es de Guadalajara; me dijo que también había perdido su vuelo. Aunque llegué a la sala de abordar 20 minutos antes de la salida y ya lo habían cerrado, así que tuve que pagar el cambio de boleto. A Alan, y a su hermano, les pasó lo mismo. Van de regreso a los EU, de “mojados”, viajan a Cd. Juárez y de allí pasarían la frontera durante la noche, pero no les alcanzaba para pagar el cambio de vuelo, platicamos sobre qué hacer, y aunque al final no regresó, antes, cuando iniciamos la conversación, le dije que era astrónomo, creo que lo confundió con astronauta, paso, y me empezó a preguntar cosas como: cuando están allá afuera, ¿dónde se paran? Si no hay tierra, ¿cómo se sostienen?
Cuando, para explicar, le iba a decir que es por falta de gravedad, me di cuenta que éste es uno de los mitos más comunes sobre el espacio.
¿No hay gravedad en el espacio?
Desde luego que hay gravedad en el espacio y mucha. Las naves, satélites y astronautas permanecen en órbita debido a la gravedad. Sin ella, los satélites enviados desde la Tierra, irían a la deriva, viajando en línea recta en lugar de hacerlo alrededor de nuestro planeta. La gravedad jala a los objetos hacia el centro del planeta causando que se aceleren y “caigan” hacia él.
Se puede entender fácilmente el origen del mito por la manera en que Alan hizo la pregunta, a él le parecía que los astronautas estaban flotando. Las fotografías y películas de astronautas alrededor de la Tierra, en viajes espaciales colocando un satélite o tratando de destruir un asteroide, los muestran flotando alrededor de su nave. Otras imágenes muestran a los astronautas haciendo caminatas espaciales para reparar satélites o telescopios, como el Hubble. Parece que están a la deriva, aunque siempre “amarrados” a la nave espacial. Por otro lado, también se incentivó este mito en las primeras etapas del programa espacial, cuando mucha gente, incluidos científicos, se referían al espacio como un lugar de “gravedad cero”.
Newton, desde luego
Todos los cuerpos con masa generan una fuerza de gravedad. No sólo los planetas, el Sol y la Luna, nosotros también tenemos masa, mucho menor, pero ejercemos una fuerza gravitacional, aunque muy pequeña. Newton encontró que esta fuerza fundamental operaba entre los objetos celestes y los hacía moverse de la manera que lo hacían.
Newton encontró la cantidad de fuerza de atracción entre un planeta y el Sol separados una cierta distancia y luego encontró la cantidad de gravedad entre el Sol y el planeta y dedujo que estas fuerzas debían ser las mismas pero actuando en direcciones opuestas. Derivó lo que ahora llamamos la ley de la gravitación universal: la fuerza de la gravedad entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Además está involucrada una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal.
La manera en que Newton establece que la ley de gravedad funcionaba para cualquier par de objetos con masa, fue un paso realmente revolucionario, ya que implicaba que funcionaba tanto para los movimientos en la Tierra como en el espacio, que la física terrestre y la celeste eran lo mismo. De esta manera completaba el trabajo de Copérnico, reforzando la idea que la Tierra no estaba en una situación o posición especial en el universo.
De la ley de la gravitación se deduce que mientras más masa tiene un cuerpo, también mayor fuerza de gravedad. Los objetos más masivos producen mayores aceleraciones que los menos masivos. Por ejemplo, la fuerza de atracción gravitacional del Sol sobre Mercurio es más fuerte que su atracción gravitacional sobre Venus o cualquiera de los otros planetas. Por otro lado, cuando la distancia entre los dos objetos aumenta, la gravedad disminuye, pero nunca se hace cero. Para ello, la distancia entre los dos objetos debería ser infinita, por eso se dice que la gravedad tiene un intervalo infinito. Nunca se desvanece. Como ejemplo, la gravedad de la Tierra a 100km sobre su superficie, es 97% tan fuerte como su jalón gravitacional al nivel del mar.
Gravedad en todas partes
Todos los objetos en el universo sienten la fuerza de atracción de los demás. Las estrellas sienten la gravedad de otras estrellas, las galaxias de otras galaxias, los cúmulos de galaxias de otros cúmulos de galaxias. Ya mencionamos que la fuerza de gravedad es siempre atractiva y que actúa a grandes distancias en el universo y no hay manera de liberarse de ella.
Entonces, si hay gravedad en el espacio, ¿por qué los astronautas parecen flotar? La razón es que los objetos están en “caída libre”, es decir, la forma en que se mueven es debido únicamente a la aceleración de la gravedad
¿Qué sucedería sin gravedad? Los satélites de comunicaciones y clima no orbitarían la Tierra, ni la Tierra el Sol, ni el Sol el centro de la galaxia, todo saldría despedido en línea recta, con el desorden correspondiente. Afortunadamente hay gravedad en el espacio y, como ya vimos, mucha.
Al final Alan me dijo: disculpe por las preguntas, pero yo no sé nada de esto, no tengo estudios, pero también me dijo que era bilingüe y que en un programa de Discovery había visto que se estaba haciendo un agujero muy profundo para probar “algo de Newton”… lástima, estos jóvenes “sin preparación” son lo que se nos van.
Nota
1 Desde luego, de Albert Einstein
Más información
http://www.livescience.com/
http://astronomynotes.com/
http://laguna.milenio.com/cdb/doc/noticias2011/ab86fbdced69ed292baff8cf5aeb5aa4
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