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La estabilidad planetaria

Wednesday, October 15th, 2008

La ciencia siempre ha tenido un conocimiento del universo empírico.

Las leyes más importantes de la gravitación universal fueron formuladas por Kepler, la primera determina que la órbita de un planeta alrededor del sol describía órbitas elípticas (una elipse es la figura que determinaría el conjunto de puntos cuya suma de distancias a dos focos es constante) planas, estando el sol en uno de sus focos. La segunda determina una ley matemática para el cálculo de la velocidad en cada punto de su órbita y la tercera, que luego fue mejorada por Newton, determina una ley para el cálculo del periodo en función del radio medio de la órbita.

Estas leyes son empíricas, es decir, se basan en intentar refrendar matemáticamente una observación realizada durante muchos años, pero en ningún momento tenemos idea de por qué estas leyes se cumplen. Solo sabemos, o asumimos, que se cumplen.

Con ayuda de estas leyes, Newton determinó la ley de gravitación universal, de la que se extrae, entre otras, la ley de la gravedad, elemento con el que seguramente estamos familiarizados. Finalmente llegó Einstein y completó el estudio con la teoría de la relatividad (según Einstein la Tierra deforma el espacio-tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio nos empuja hacia el suelo). Einstein describe interacciones de la gravedad con otras fuerzas. Por ejemplo:

- La frecuencia de la luz decrece al pasar por una región de elevada gravedad.
- Los relojes situados en condiciones de gravedad elevada van más lentos que los situados en entornos sin gravedad.
- Diferentes señales atravesando un campo gravitacional intenso necesitan más tiempo para hacerlo.

Si aplicamos los simples principios de la mecánica clásica, llegaremos a un sistema inestable. Podríamos decir que lo que determina las leyes de la gravitación clásica es que los cuerpos mantienen órbitas estables desde el punto de vista que igualan su fuerza gravitacional (que las atrae al sol) con su fuerza cinética (en función de la velocidad que llevan, aparece una fuerza de escape que las atrae al sol).

No obstante, la mecánica clásica no determina qué hace variar la velocidad de los planetas en su órbita y, lo que es más importante, cómo reaccionan los planetas ante inestabilidades. La igualación de las fuerzas de gravedad y cinética determina un punto de equilibrio, pero físicamente, si un planeta se desplazara de dicho punto de equilibrio, no volvería a equilibrarse.

Es decir, si un planeta estuviera por un momento más cerca del sol que el punto de equilibrio, la fuerza del sol sería cada vez más mayor, por lo que, o el planeta aumenta su velocidad de escape o acabaría cayendo al sol. Si está más alejado, tendería a alejarse cada vez más.

Por tanto, ¿cuáles son los mecanismos de los que dispone la naturaleza para hacer estable un sistema de equilibrio inestable como las fuerzas gravitatorias? Y, tenemos que decir, que el equilibrio está continuamente atacado… no solo el choque de un meteorito contra un planeta debería producir en él una variación de su velocidad que lo condujera a una órbita inestable sino que cualquier fuerza de atracción que un planeta ejerciera sobre otro (cuando la órbita de Mercurio es muy cercana a la de tierra, debería arrastrarnos hacia él y perder nuestra órbita estable).

La teoría cuántica, establece un punto abierto de interacción de otras energías, incluso, una visión ficticia de la fuerza de la gravedad para explicar los fenómenos. Es como si la tierra tuviera una órbita predeterminada y creara la sensación de gravedad para adecuarse a la misma.

Sea como fuera, debe haber mecanismo reguladores dentro de la cinemática universal que hace que los planetas regulen continuamente su equilibrio planetario. Como si vinieran predeterminados con una voluntad de equilibrio que les hiciera mantenerse firmes ante ataques a su estabilidad. Es como si los planetas fueran por una autopista y, cuando llegaran las curvas, hubiera algo que girara el volante y les hiciera mantenerse siempre en el mismo carril, variando incluso la velocidad del vehículo para evitar posibles colisiones.

La ciencia solo aporta números y fórmulas, pero dudo mucho que estemos cerca de determinar el concepto primordial de este equilibrio. Podemos observarlos, como hizo Kepler, podemos cuantificarlo, como intentó Newton y podemos relativilizarlo, como hizo Einstein, pero ¿podremos determinar la causa?