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TEMA 1: CONCEPTO DE GRAVITACIÓN

• Introducción
• Gravitación según Newton
• El caso de Mercurio
• Gravitación según Einstein
• Espacio-tiempo

Gravitación según Newton (1687)

Newton reflexionó sobre el hecho de que los cuerpos pesaban en la Tierra y que los astros giraban en torno a otros astros (la Luna en torno a la Tierra, la Tierra y los demás planetas en torno al Sol, y así todos) y se imaginó que había una fuerza universal (que actuaba en todos lados) que hacía que los cuerpos se atrajeran entre sí. Esta fuerza se manifestaría tanto en la atracción de un cuerpo por la Tierra - su peso- como en la atracción entre cuerpos del Sistema Solar (y de todo el universo) que les hace girar unos en torno a los otros. La llamó "fuerza de gravitación universal" o "gravedad".

Según Newton, la gravedad sería una fuerza instantánea (es decir, cualquier cuerpo notaría inmediatamente si hay otro cuerpo, y sufriría su atracción) y actuaría a distancia, es decir, la intensidad de la fuerza dependería de algo (el otro cuerpo) que puede estar muy alejado, sin que haya contacto entre los cuerpos.

(***) Experimento 2 Piedra girando con una honda.

Aprovechándose de todos los conocimientos astronómicos y experimentos de muchos físicos anteriores (Copérnico, Tycho Brahe, Galileo y otros), Newton se dio cuenta de que la fuerza de atracción gravitatoria entre dos cuerpos tenía que ser proporcional al producto de sus masas dividido por la distancia entre ellos al cuadrado:

FMm/d²

A la constante de proporcionalidad en esta fórmula la llamamos G (por "gravitación"):

F = G Mm/d²

La pregunta importante es: ¿y eso, por qué?; ¿por qué existe esa fuerza? Newton no lo sabe: "Divinitas" (la divinidad), dice. Esto es salirse por la tangente; no nos convence esa explicación, ni tampoco a muchos de sus colegas (el filósofo Leibnitz se enfadó con Newton por ello). Pero no exijamos a Newton más de la cuenta. Bastante hizo con explicarnos cómo actúa la gravedad mediante su famosa fórmula, aunque no supiera por qué. Mediante su teoría, sencilla y elegante, los físicos, los astrónomos y los ingenieros han podido entender (y medir con altísima precisión) las órbitas de los planetas y del Sol, la rotación de las galaxias y la dinámica de los cúmulos de galaxias, las mareas que la Luna (y el Sol) causan en los océanos...y hemos podido también construir naves espaciales que viajan alrededor de la Tierra y por el Sistema Solar. Todo gracias a la teoría de Newton.

¿Altísima precisión, hemos dicho? Efectivamente, en los miles de experimentos y observaciones astronómicas que se han hecho desde que Newton propusiera su teoría (1687), los resultados coinciden con los cálculos, según su fórmula, con altísima precisión... casi siempre. Pero la ciencia es perfeccionista, y un solo ejemplo convincente de que una teoría falla, aunque sea sólo un poco, es suficiente para que la consideremos falsa. No nos valen los "casi": tiene que funcionar siempre y en el caso de Mercurio esto no funcionaba.