TEORÍA DE NEWTON
Isaac Newton no planteó un origen del Universo distinto a lo
que dice la Biblia
A finales del siglo XVII, todavía nadie se planteaba de
forma científica el origen del universo, pues se partía de la base que Dios
había creado todo lo que existe, de acuerdo a su poder omnímodo. Todos los
astrónomos y sabios, incluidos Copérnico, Kepler y Galileo, se habían limitado
a constatar el movimiento de los astros y a estudiar sus trayectorias.
Isaac Newton (1643 - 1727) dio un paso más adelante: declaró
que "todo sucede como si la materia atrajera a la materia con una fuerza
que es proporcional a las masas e inversamente proporcional a la distancia que
las separa".
La teoría elaborada por Isaac Newton afirma que esa fuerza
de atracción, denominada gravedad, es la responsable de la caída de los cuerpos
en la Tierra y de los movimientos a gran escala que se observan en el Universo:
la órbita de la Luna alrededor de la Tierra y la órbita de los planetas
alrededor del Sol.
Para llegar a estas conclusiones necesitó nuevas y más
potentes herramientas de cálculo. No eran suficientes las matemáticas y
geometría heredadas de los sabios de la antigûedad griega. Newton tuvo la
genialidad y la fuerza de voluntad para crear el cálculo diferencial y el
cálculo integral.
Ambas disciplinas fueron adoptadas de inmediato por otros
científicos y actualmente son herramientas necesarias en todas las profesiones
que tienen que ver con cualquier rama de ingeniería.
Busto de Isaac Newton
Newton explico cómo se comportan los cuerpos ante la
gravedad. Desde ese momento la fuerza de
gravedad sirvió para explicar cómo funcionan los movimientos de los cuerpos en
la Tierra y en el espacio. Dos siglos más tarde, Albert Einstein propuso un
modelo teórico para explicar el origen de la gravedad.
Según la teoría de Newton, todas las partículas materiales y
todos los cuerpos se atraen mutuamente por el simple hecho de tener masa, en
proporción directa a sus masas, pero esta fuerza pierde intensidad en
proporción al cuadrado de la distancia que los separa.
Esto quiere decir que un astronauta que está en el suelo (a
unos 6.300 km del centro de la Tierra) si ahí pesa 100 kg con su equipo (es
atraído por la gravedad terrestre con la fuerza de 100 kg), cuando esté a 6.300
km de altura, es decir al doble de distancia, la fuerza de atracción será la
cuarta parte: 25 kg.
La fuerza de gravedad nunca es repulsiva, siempre produce
atracción entre los cuerpos, cualquiera que sea su composición, y la fuerza
resultante se produce atrayéndose el centro de gravedad de un objeto con el
centro de gravedad del otro.
Además de obligar a que los objetos caigan hacia abajo, esta
fuerza le da a la Tierra y a sus habitantes muchas de sus características
porque, eso sí es necesario dejarlo claro: no en cualquier otro astro
encontramos condiciones idénticas.
Astronauta
En la Luna, con una masa 81 veces menor que la de la Tierra,
un astronauta pesaría escasamente unos pocos kg. Podría dar saltos que
romperían todos los records de atletismo.
La masa de la Tierra es 5,97 * 10 24 kg.
La masa de la Luna es 7,34 * 10 22 kg.
Luna
Júpiter
En cambio, en el planeta Júpiter, que tiene una masa 318
veces superior a la masa de la Tierra, un astronauta pesaría más de 700 kg.
Los músculos de sus brazos y piernas serían incapaces de
realizar ningún movimiento, como no fuera arrastrarse penosamente.
Aunque a grandes distancias la fuerza de la gravedad puede
ser muy débil, tiene un alcance infinito. Por eso, los planetas del sistema
solar, como Urano que está a más de 3.000 millones de km del Sol, es atraído
por éste y sigue dócilmente describiendo una órbita a su alrededor.
La fuerza gravitatoria es universal, a ella se someten todas
las partículas elementales sin excepción; sin embargo, en el interior de las
partículas elementales, debido a su poca magnitud, la gravedad no juega un
papel importante.
Después de todos sus estudios, cálculos y deducciones, Isaac
Newton estaba absolutamente desconcertado acerca de la estabilidad de las
estrellas en el cielo.
Si la teoría de la gravedad es correcta ¿cómo es que las
estrellas no se precipitan todas ellas hacia un centro común, sino que por el
contrario permanecen sin ningún apoyo aparente en unas posiciones muy estables?
Newton, dedujo que el universo tiene dimensiones infinitas y
que las estrellas están distribuidas en él uniformemente, de modo que no hay
ningún centro hacia el cual caer debido a que cualquier estrella recibe la
atracción gravitatoria de sus vecinas.
Debido a que estas fuerzas provienen uniformemente desde
todas direcciones, no hay ninguna fuerza que las envíe hacia un centro.
Galaxias
Dos siglos más tarde, Albert Einstein (1879-1955) también se
encontraba perplejo ante el Universo que en ese tiempo era considerado estático
y que, sin embargo, según la ley de gravedad de Newton, no debería ser estático
sino ir encaminado a sufrir un colapso.
Einstein pensó que si el Universo no había implosionado bajo
su propia gravedad era porque existía una fuerza cósmica repulsiva desconocida
que actuaba en sentido contrario a la fuerza de gravedad.
Descubrió que en sus ecuaciones del campo gravitatorio era
posible introducir un término que daba lugar a una fuerza repulsiva de
características que satisfacían perfectamente las condiciones necesarias para
explicar la inexistencia del colapso gravitatorio.
En esos años, no existía ningún indicio de que se hubiera
detectado nunca este tipo de fuerza repulsiva a niveles astronómicos. Por tal
motivo, a pesar de disponer de un modelo matemático convincente que explicaba
satisfactoriamente el equilibrio entre la fuerza de gravedad de tipo atractivo
y esta nueva fuerza de tipo repulsivo, Einstein desistió de incluir en sus
fórmulas este término optativo que, por otra parte presentaba grandes problemas
para establecer el delicado equilibrio entre las fuerzas de atracción (que
llevarían a un colapso) y las fuerzas de repulsión (que dejarían un vacío
cósmico con el alejamiento de las estrellas y galaxias).
Físico Albert Einstein
Albert Einstein en el año 1921
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