Gravedad - Explicación y definición de la gravedad

¿Qué es la gravedad?

La gravedad es el fenómeno natural por medio del cual cualquier objeto con masa ejerce una atracción al resto de cuerpos del universo, conocida desde hace siglos la gravedad es el fenómeno físico más misterioso y enigmático del cual aún no conocemos su verdadero origen y naturaleza.

La gravedad está presente en todo el cosmos, gracias a la gravedad nacen las estrellas de todo el universo dando paso a sistemas planetarios en donde se engendra y se reproduce la vida como en nuestro planeta Tierra, por otro lado la gravedad es la responsable directa de la muerte de las estrellas dando paso a luminosas enanas blancas, estrellas de neutrones o los enigmáticos y peligrosos agujeros negros. La gravedad es la responsable de mantener en órbita alrededor del Sol a todos los planetas y demás cuerpos celestes que se encuentran en nuestro sistema solar, también es la responsable de mantener a Luna cerca de nuestro planeta Tierra equilibrando las mareas, flujos y corrientes de agua de todos los mares y océanos del mundo así como manteniendo un movimiento estable a nuestro planeta gracias al cual disfrutamos de las estaciones y de unas temperaturas idóneas para el desarrollo de la vida. La gravedad también es la causante directa de mantener nuestros pies a la tierra así como aportarnos la sensación de peso, por último tal y como demostró Albert Einstein la gravedad es capaz incluso de detener el tiempo e incluso crear telescopios naturales por medio de los cuales podemos ver galaxias lejanas a la nuestra.

Galileo Galilei es considerado por muchos como el padre de la ciencia moderna, entre muchos de sus descubrimientos e inventos este genio del renacimiento es recordado por descubrir la existencia de una misteriosa fuerza que aceleraba constantemente a cualquier objeto que era lanzado hacia la tierra, sus experimentos en este campo le llevó a enunciar su famosa ley en el que cualquier objeto que eran lanzado sin la presencia de aire caían al mismo tiempo y con la misma velocidad independientemente de su peso, contrariando los conocimientos y principios de los antiguos filósofos griegos Galileo descubrió la gravedad.

Una generación posterior a Galileo otro genio de la ciencia profundizo sobre la misteriosa gravedad, Newton descubrió que la fuerza invisible que hace caer a cualquier objeto que lancemos al aire, la fuerza que nos mantiene pegados al suelo así como la fuerza que mantiene a los planetas orbitando alrededor de la estrellas se trata realmente de la misma, Newton unificó por primera vez en la historia de la ciencia un conjunto de fuerzas aparentemente distintas bajo una sola fuerza de una única naturaleza conocida como la gravedad, así mismo Newton en 1687 publicó la ley de gravitación universal la cual se cumple en gran medida dentro de cualquier rincón de nuestro universo independientemente de lo lejano que nos encontremos, en dicha ley indica que la fuerza gravitatoria mantiene una atracción entre dos cuerpos directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente al cuadrado de la distancia que los separa.

Newton formulo y descubrió los parámetros y la ley matemática por la que se rige la gravedad, pero nunca comprendió su naturaleza ni su origen, tuvieron que pasar más de 200 años hasta que otro genio de la ciencia nos ayudase a comprender a la misteriosa gravedad, gracias a la teoría de la relatividad general publicada en 1915, Albert Einstein descubrió que la gravedad no es más que una ilusión creada por el tejido espacio-tiempo que se extiende a lo largo de todo el universo, cualquier cuerpo con masa curva este tejido de espacio-tiempo creando una deformación geométrica responsable de la atracción de los cuerpos, en función de la masa del cuerpo este curvara más o menos el tejido generando más o menos intensidad gravitatoria, Einstein descubrió que la naturaleza y origen de la gravedad es consecuencia de las deformaciones del espacio presentes en el universo, así por ejemplo nuestro planeta Tierra no orbita alrededor del Sol porque le atraiga la fuerza gravitatoria tal y como afirmaba Newton, sino porque sigue los contornos del espacio-tiempo rodando alrededor del borde la curvatura creada por la gran masa del Sol.

Uno de las fenómenos de la naturaleza que fue pronosticado por la teoría de la relatividad de Albert Einstein es que la gravedad afecta y modifica el tiempo, cuerpos masivos que curven y deformen el espacio también deforman el tiempo llegando a detener a este último como presuntamente ocurre en el horizonte de sucesos de los agujeros negros, por asombroso que nos parezca este fenómeno conocido como dilatación gravitacional del tiempo se ha comprobado en numerosas ocasiones experimentalmente mediante el uso de relojes atómicos ubicados en aviones y cohetes espaciales así como otros ubicados en la superficie terrestre apreciando un desajustes en ambos relojes al estar cada uno de ellos sometidos a diferentes gravedades. Gracias a la corrección del tiempo calculada por la teoría de Einstein hoy en día podemos utilizar la tecnología GPS mediante satélites situados en la órbita terrestre indicándonos con exactitud la posición en todo momento de cualquier objeto ubicado en nuestro planeta azul.

Otro de los fenómenos predichos por Einstein es la existencia de ondas gravitacionales, dichas ondas consisten en deformaciones del espacio tiempo que viajan a la velocidad de luz, en marzo de 2014 un grupo de astrofísicos anunció la detección de ondas gravitacionales que recorrieron el universo primitivo durante el periodo posterior al Big Bang conocido como inflación, otra vez Einstein tenía razón sobre la gravedad.

Einstein también predijo la existencia de lentes gravitacionales, dichas lentes son consecuencia de la presencia de grandes cuerpos masivos como galaxias las cuales por efectos gravitatorios curvan la luz proveniente de objetos brillantes y distantes generando efectos ópticos como deformaciones y amplificaciones de imágenes, las lentes gravitacionales son los telescopios naturales que nos regala el universo por medio de los cuales hemos descubierto nuevas galaxias, quásares, exoplanetas e incluso la misteriosa materia oscura.

Gracias a las observaciones del astrónomo Edwin Powell Hubble a principios del siglo XX actualmente conocemos que el universo se expande de manera acelerada, durante los últimos años los físicos y científicos de todo el mundo han asignado a la energía oscura como la responsable de dicha expansión siendo considerada como una fuerza gravitatoria repulsiva, así pues en la naturaleza nos encontramos con la existencia de dos energías antagónicas por un lado está la gravitatoria de naturaleza atractiva y por otro la energía oscura de naturaleza repulsiva que es incluso más enigmática y misteriosa que la gravitatoria.

Actualmente hemos identificado 4 tipos de interacciones fundamentales en la naturaleza, la interacción electromagnética la cual ocurre con partículas cargadas eléctricamente y relaciona la electricidad con el magnetismo, la interacción nuclear fuerte la cual se encarga de mantener unidos los núcleos de los átomos y la nuclear débil la cual es la responsable directa de la radioactividad, por último tenemos la gravitatoria.

Durante la historia de la física el objetivo principal ha sido encontrar una única teoría que unifique las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza de tal manera pueda explicarse cualquier fenómeno del universo mediante esta teoría del todo, las interacciones electromagnéticas y nuclear débil han sido unificadas con éxito en el modelo electrodébil, por otro lado hemos descubierto las partículas portadoras de las 3 primeras interacciones, sin embargo no hemos podido detectar la partícula portadora de la interacción gravitatoria conocida como gravitón, por otro lado todavía no hemos encontrado un modelo válido que unifique la mecánica cuántica que rige la naturaleza del mundo atómico con la teoría de la relatividad de Einstein la cual rige la naturaleza del universo, sin lugar a dudas el premio Nobel de física será para el grupo de científicos que detecten el gravitón así como aquellos que desarrollen una teoría sostenible y demostrable de la gravitación cuántica compatible con la teoría de la relatividad de Einstein, o quizás Einstein estaba equivocado y la gravedad tiene otra naturaleza distinta que aún no hemos descubierto.