¿Qué es la gravedad?

 ¿Qué es la gravedad?

La gravedad es un fenómeno del mundo físico. Observamos este fenómeno cuando un objeto cae hacia la tierra, o en que nosotros mismos estamos de pie en la superficie del planeta. La gravedad es responsable de las mareas, de mantener a los satélites en órbita, de la formación de planetas, y de sus órbitas alrededor del sol. La gravedad se observa a grandes escalas, dando estructura a las galaxias y clusters en el universo. La gravedad forma nebulosas, donde compacta gases y crea las condiciones para que suceda la fusión nuclear, y el nacimiento de las estrellas. La gravedad da lugar a los eventos y los lugares más exóticos y misteriosos del universo, el efecto de la lente gravitacional, supernovas, estrellas de neutrones, y agujeros negros; estos últimos con una gravedad tan enorme que ni siquiera la luz puede escapar a su influencia.

Definición de la gravedad

A principios del siglo XVII Galileo Galilei descubrió que todos los objetos tendían a acelerar de igual manera, y propuso su principio básico de relatividad. La idea de una constante de la gravedad fue explorada a partir de mitad del siglo XVII [^1].

La definición clásica de la gravedad fue propuesta por Isaac Newton en su ‘ley de gravitación universal’. Newton define la gravedad como la fuerza que ejerce atracción entre cuerpos con masa. Esta fuerza es directamente proporcional a la masa de los cuerpos, contra más masivos los cuerpos mayor es la fuerza con la que se atraen. La fuerza de la gravedad actúa sobre objetos distantes, pero su influencia se reduce conforme más lejos se encuentren los objetos. La gravedad disminuye proporcionalmente al cuadrado de la distancia [^2].

La gravedad de Newton unificó los fenómenos de la gravedad con los del comportamiento objetos astronómicos conocidos en la época, en lo que se conoce como la ‘primera gran unificación’ [^2]. Junto con su segunda ley, en la que relaciona la fuerza con la aceleración y la masa, tenemos que la fuerza ejercida por la gravedad induce a una aceleración en los cuerpos. 

La formulación de la ‘Ley de Gravitación Universal’ de Newton

$$F=G\frac{m_1 m_2}{r^2}$$

Donde F es la fuerza resultante, $m_1$ y $m_2$ la masa de los cuerpos, r la distancia entre ellos, y G es una constante, la ‘Constante Gravitacional’, que es una constante empírica.

La gravedad de Albert Einstein

Aunque la propuesta de Newton era una muy buena aproximación a las observaciones, aparecían algunas discrepancias con las medidas astronómicas. Otro problema era que la ley no explicaba el mecanismo sobre el que funcionaba la fuerza de gravedad. Fue Albert Einstein en su teoría de la relatividad quien postuló que los cuerpos con masa curvan el espacio tiempo, y que esta curvatura es la que experimentamos como gravedad. Desde entonces las observaciones de los efectos de la gravedad han confirmado la teoría de Einstein hasta extremos más insospechados, lentes gravitacionales, y agujeros negros son ejemplos de predicciones, y posteriores descubrimientos, basados en las teorías de Einstein.

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Referencias

[^1] History of gravitational theory ttps://en.wikipedia.org/wiki/History_of_gravitational_theory

[^2] Newton's law of universal gravitation https://en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_law_of_universal_gravitation