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Ulises y la Ciencia

Desde abril de 1995, el profesor Ulises nos ha ido contando los fundamentos de la ciencia. Inspirado por las aventuras de su ilustre antepasado, el protagonista de la Odisea, la voz de Ulises nos invita a visitar mundos fascinantes, sólo comprendidos a la luz de los avances científicos. Con un lenguaje sencillo pero de forma rigurosa, quincenalmente nos cuenta una historia. Un guión de Ángel Rodríguez Lozano.

Viajes espaciales. El lanzador de piedras.

Superman en el espacio

El mantel está puesto, los platos, cucharas, servilletas, la jarra con el agua y el pan sobre la mesa, las sillas alrededor y nosotros cómodamente sentados sobre una de ellas. Con el tenedor pinchamos ese filete que espera pacientemente sin ningún intento de huida ¡Qué sencillo es todo cuando vivimos en la Tierra!

La imaginación es libre. Imaginemos que nos marchamos lejos, muy lejos de nuestro planeta, hasta perdernos por las profundidades del vacío interestelar. El tiempo corre ligero. El Sol se aleja hasta convertirse en una estrella más. Paramos los motores en un lugar aislado donde la nave no tiene alrededor cuerpos que la atraigan con su gravedad.

En ese lugar las cosas se comportan de forma extraña. La mesa se niega a apoyarse en el suelo, el mantel no se ajusta, el agua vuela libre fuera de la jarra, los cubiertos, el filete y el pan flotan en el aire, y nuestro cuerpo se niega a sentarse. No sabemos qué está arriba o abajo, nada pesa. Nos falta la Tierra.

El capitán decide volver a casa, pulsa un botón, los motores se encienden y la nave acelera. En el interior, ajenos al tronar de los cohetes, vemos que, de pronto, todos los objetos se mueven en la misma dirección y caen por su propio peso. La mesa, el mantel, los cubiertos, las sillas y nosotros volvemos a pesar. Cuando la aceleración de los cohetes alcanza los 9,8 m/s2, la misma que la gravedad terrestre, todo vuelve a la normalidad. Nos sentimos como en la Tierra pero… no lo estamos.

En nuestro planeta el cielo está arriba y la Tierra abajo. En la nave el arriba y abajo lo marca la dirección en la que empujan los cohetes. Si soltamos una pelota en la Tierra, cae, si la soltamos dentro de la nave mientras acelera, cae igual. No hay diferencias, todos los cuerpos de la nave caen con la misma aceleración que ésta lleva. Lo maravilloso es que si nadie nos dice que estamos tan lejos de casa, no tendríamos forma de saberlo. No hay manera de distinguir la aceleración del cohete de la aceleración de la gravedad terrestre. Para nosotros, en el interior, la nave está parada sobre la Tierra.

Los físicos, aficionados a definirlo todo como si lo entendieran, le han dado un nombre a este comportamiento, se llama Principio de Equivalencia. Tome nota y podrá presumir ante sus amigos.

Los astronautas saben muy bien qué sucede cuando los dos efectos, la aceleración y la gravedad, se suman. En el momento del despegue de una nave, la aceleración de los cohetes se suma a la de la gravedad y los astronautas sienten que sus cuerpos pesan mucho más de lo normal. En el momento de máxima potencia, la aceleración del cohete puede superar tres veces o más a la aceleración de la gravedad y los cuerpos de los astronautas, pesados como hipopótamos, se hunden en sus asientos. Tres veces la gravedad debido a la propulsión, sumadas a la debida a la Tierra, obligan a que una persona de tamaño medio pese alrededor de 300 kg.

Sin embargo, cuando la nave alcanza la órbita definitiva alrededor de la Tierra todo cambia. Los motores se apagan y el peso desaparece como por arte de magia. Si estuviéramos encerrados en el interior si ver dónde nos encontramos, nos parecería que la Tierra no existe, pero está ahí fuera, a poco más de 200 kilómetros de distancia. La realidad es que la distancia es tan corta que la gravedad terrestre en ese punto es casi la misma que en la superficie del planeta ¿qué ha sucedido?. Ulises nos lo explica en su charla de hoy. (Escuchar a Ulises).

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