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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.

La gravedad, el astronauta y el ahorcado.

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La lucha del ser humano por comprender y dominar la gravedad está llena de frustraciones. A lo largo de la historia, miles de sesudos científicos se han enfrentado a las fuerzas de la naturaleza y han descubierto las leyes que las gobiernan, un conocimiento que les ha permitido tener cierto dominio sobre ellas. Podemos generar luz, calor, magnetismo, electricidad, es más, podemos convertir la luz en electricidad, la electricidad en calor, el calor en movimiento, etc. Pero, aunque conozcamos sus leyes, no sabemos generar gravedad.
Conocimientos no nos faltan. Sabemos que solamente hay una forma de generar un campo gravitatorio: acumulando materia. Cada partícula de materia del universo atrae a otras partículas de materia y esa fuerza de atracción, debilísima, es la gravedad. Cuando las partículas se juntan, suman sus atracciones, así la fuerza varía dependiendo de la cantidad de materia acumulada y de lo lejos que estemos de ella.

Todos los cuerpos se atraen por el hecho de ser materia. Incluso tú, que ahora me escuchas, me atraes a mí, claro que, teniendo en cuenta lo pequeños que somos y lo lejos que estamos, esa atracción es muy débil. Y es que… la fuerza de la gravedad es de una debilidad inimaginable, aunque nos cueste creerlo cuando tropezamos y damos de narices en el suelo. El resto de las fuerzas de la naturaleza son mucho más poderosas que la gravitatoria. Juega con un pequeño imán, acércalo a un alfiler o un pequeño objeto metálico y comprobarás que la fuerza electromagnética es más poderosa que la gravedad ejercida por la Tierra. En igualdad de condiciones, dos partículas cargadas eléctricamente, dos protones, por ejemplo, como son partículas de materia, se atraen entre sí por gravedad, pero la fuerza eléctrica que las repele por tener carga del mismo signo es un uno seguido de 36 ceros más intensa. Y para qué hablar de las fuerzas nucleares, las llamadas fuerza débil y fuerza fuerte que, a pesar de los nombres, son aún mucho más poderosas.

De vez en cuando se oyen rumores de que un equipo científico está trabajando para crear antigravedad. No hagáis caso, por lo general esas noticias son el resultado de falsas interpretaciones o, lo que es peor, noticias malintencionadas. Lo que sí hacen muchos científicos es tratar de conseguir los conocimientos básicos que permitan comprender la gravedad. Si esos conocimientos básicos proporcionan en algún momento una forma de control, será un acontecimiento maravilloso.

Avances en e conocimiento no faltan. Hace apenas un siglo ni siquiera estábamos seguros de que la gravedad viajara por el espacio a una velocidad finita. Einstein, con sus teorías de la relatividad, puso ese límite y, además, predijo que la gravedad se propaga en forma de ondas por el espacio a la velocidad de la luz. Hubo que esperar un siglo para que esas ondas se pudieran detectar, y fue hace muy poco tiempo, en septiembre de 2015, gracias a instrumentos maravillosamente sensibles y precisos como LIGO o VIRGO. Aquel día, las ondas generadas por la fusión de dos agujeros negros estelares una treintena de veces más masivos que el Sol, llegaron a la Tierra después de estar surcando el espacio durante 1.300 millones de años ¡No es impresionante que la fuerza más débil del universo pueda ser detectada y medida a tan enorme distancia! La gravedad está cargada de retos y sorpresas.

La gravedad lo impregna todo, pero hay situaciones en las que aparenta no existir ¿Acaso no se mantienen inmóviles las aves en vuelo? ¿no hemos visto a los astronautas flotar ingrávidos el interior de la estación espacial? No debemos dejarnos engañar por las apariencias. Las aves, lo mismo que muchas máquinas voladoras, se mantienen en el cielo porque se apoyan en el aire, lo mismo que nosotros nos apoyamos sobre la tierra. Un punto de apoyo es todo lo que necesitan y la atmósfera se lo facilita. El vuelo estático de un ave rapaz es posible porque una corriente de aire ascendente empuja sus alas en dirección contraria a la gravedad y equilibra su atracción. Un avión en vuelo consigue ese empuje cuando lleva velocidad suficiente como para que el choque con el aire, debido al diseño de las alas, le proporcione ese empuje hacia arriba. No es ingravidez, quitémosle el aire y aves y aviones caerán como el plomo.

Más allá de la atmósfera, en los lugares orbitados por los ingenios espaciales que giran alrededor de la Tierra, no hay aire que sustente a las naves y sus tripulantes. Sin embargo, los astronautas y los objetos que los acompañan flotan… ingrávidos. Bueno, ingrávidos, tampoco. Un cálculo sencillo revela que, a 200 kilómetros por encima de la superficie terrestre, altura a la que orbita por ejemplo la Estación Espacial Internacional, la atracción de la gravedad debida a la Tierra es un 94% de la que existe sobre la superficie ¿Cómo es posible, pues, que los astronautas floten indolentemente durante toda su estancia en órbita y no caigan como una piedra lanzada al aire?

Si nos cuesta entender esto es porque nos hemos acostumbrado a utilizar las palabras “gravedad” y “peso” como si fueran la misma cosa, pero no es así.

Ulises ha escogido un conjunto de ejemplos que lo demuestran: El final dramático de un condenado a la horca; el movimiento en el espacio de la pelota durante una partida de tenis; la aparente ingravidez del astronauta en la Estación Espacial Internacional. Os invito a escucharlos en este podcast.


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