Aquí, en el punto azul pálido que llamamos hogar, la gravedad es algo que todos experimentamos cada segundo de cada día.
"La gravedad es el pegamento que hace que la materia difusa entre las estrellas colapse lentamente y forme nuevas máquinas de fusión de hidrógeno (también conocidas como estrellas), es el pegamento que une a las galaxias y es responsable de que nuestra propia Tierra orbite alrededor del sol cada año, "dice la astrofísica Cara Battersby de la Universidad de Connecticut en un correo electrónico.
La gravedad también fue el actor clave en la famosa historia de la "manzana" de Sir Isaac Newton . Ya sabes de lo que estamos hablando.
Un día, Newton estaba pasando el rato en Lincolnshire, Inglaterra, cuando vio caer una manzana de un árbol. (O eso afirmó.)
En los próximos años, le diría a muchos conocidos, como Voltaire y el biógrafo William Stukeley, que sus grandes escritos sobre la naturaleza de la gravedad se inspiraron en este pequeño evento mundano. El asistente de Newton, John Conduitt , escribió:
Por lo tanto, se sentaron las bases para la Ley de Gravitación Universal de Newton . Lo fundamental es un fenómeno llamado constante gravitacional, también conocida como "Big G" o simplemente "G".
La ecuacion
Lo primero es lo primero. Antes de abordar el Big G, deberíamos dar un paso atrás y explicar la Ley de Gravitación Universal de Newton.
Como Katie Mack , astrofísica y autora de " El fin de todo (astrofísicamente hablando) ", dice por correo electrónico, la gravedad es "el mecanismo por el cual las cosas que tienen masa se atraen entre sí".
Newton se dio cuenta de que la fuerza de esta atracción entre un conjunto dado de objetos depende de (a) cuán masivos son y (b) cuán separados están. Es una dinámica que su Ley de Gravitación Universal pone en términos matemáticos.
Aquí está la ecuación relevante :
La "F" representa la "fuerza de la gravedad"; "m1" significa la masa del primer objeto; "m2" denota la masa del segundo objeto; y "r2" es la abreviatura de la distancia al cuadrado entre los centros de masa dentro del objeto uno y el objeto dos.
¿Y la "G"? Bueno amigos, esa es la gran G: la constante gravitacional.
"¡Caramba, G!"
"Para dos masas cualesquiera, ya sean bolas de boliche o planetas, la fuerza gravitacional entre ellas está determinada por sus masas, su distancia y el número G", dice Mack.
Gracias a los experimentos realizados por Henry Cavendish en la década de 1790, ahora sabemos que la constante gravitacional tiene un valor numérico de alrededor de 6,67 x 10 -11 Newtons (m2 / kg2).
En este contexto, el término "Newtons" se refiere a una unidad de medida. Un Newton es la cantidad de fuerza que necesitarás para acelerar algo con una masa de 2,2 libras (1 kilogramo) a 3,28 pies (1 metro) por segundo.
Al igual que Anders Celsius y Charles F. Richter, Sir Isaac Newton se ganó un lugar en la lista de científicos que han tenido unidades nombradas en su honor . Bien por él.
Newton contra Einstein
Ahora, hay una capa de matices que debemos reconocer aquí. Verá, la Ley de la Gravitación Universal no es tan "universal" como su nombre lo indica.
Según Battersby, "nuestra imagen clásica de la gravedad", que Newton articuló en el siglo XVII, es "una aproximación precisa de la realidad de la física en la mayoría de los lugares del universo entero (ciertamente en la Tierra)".
"Sin embargo", agrega, "esta teoría ha sido reemplazada por la Teoría de la Relatividad General de Einstein , que es una mejora de la 'Gravedad Newtoniana', que postula que la materia deforma el espacio-tiempo en sí (como una bola pesada que crea un hoyuelo en una goma). sábana)."
Eso nos lleva a los agujeros negros .
Capaces de volverse más de un millón de veces más masivos que nuestro sol, los agujeros negros afectan la gravedad de formas que la ley de Newton no puede explicar. Se ha demostrado que la relatividad general hace predicciones más precisas sobre ellos.
"Hay que empezar a hacer correcciones por el hecho de que la descripción de Newton de la gravedad no funciona precisamente para una gravedad extremadamente fuerte o un movimiento muy rápido", dice Mack. "En esos casos, tenemos que cambiar a la imagen de la gravedad de Einstein ... Pero mientras no estés mirando uno de esos casos extremos, la ecuación que Isaac Newton escribió en 1686 para lo que llamó 'la Ley de La Gravitación Universal "es verdaderamente universal".
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Eso es interesante
La historia de Sir Isaac Newton sobre el manzano podría tener una base en la verdad . Independientemente, la afirmación de que fue golpeado en la cabeza por una fruta que caía se considera un adorno moderno.
