GRAVITACIÓN

     La gravitación es la fuerza de atracción que se da entre cuerpos que tienen masa. Antes de entender las ideas sobre cómo actúa la gravedad, tenemos que distinguir entre lo que llamamos masa "cantidad de materia que posee un cuerpo" y peso "fuerza que depende de la masa".

     Entre los personajes mas importantes en aportar sobre la gravedad fueron:

*Isaac Newton

*Albert Einstein

*Aristóteles

*Galileo

*Ptolomeo

*Kepler

     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, 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 que puede estar muy alejado, sin que haya contacto entre los cuerpos. Newton no descubrió la gravedad. Lo que Newton descubrió es que la gravedad era universal. Todos los objetos tiran unos de otros en una forma espléndidamente simple en la que sólo intervienen la masa y la distancia. La Ley de la gravitación universal de Newton dice que todo objeto atrae a todo los demás objetos con más fuerza que, para dos objetos cualesquiera, es directamente proporcional a las masas. Cuanto mayor sean las masas, mayor será la fuerza de atracción que ejerce una sobre otra. Newton dedujo que la fuerza disminuye como el cuadrado de la distancia que separa los centros de masa de los objetos. Se puede expresar la proporcionalidad de la ley de la gravitación universal como una ecuación exacta introduciendo la constante de proporcionalidad G, llamada Constante de la Gravitación Universal.

     Su teoría de la relatividad especial parte de que nada puede propagarse más rápido que la luz. Einstein construyó su nueva teoría de la gravitación (a la que llamó teoría general de la relatividad) como una salida muy ingeniosa a los problemas La genial idea de Einstein fue suponer que la gravedad (que está por todos los lados y en todo momento en el universo) está íntimamente unida al espacio y al tiempo (que obviamente están también por todos lados del universo y en todo instante). Propuso que el nexo de unión era la geometría: lo que ocurre, dice Einstein, es que, en presencia de una masa, el espacio-tiempo se "deforma",

modo que cualquier otra masa nota ese espacio deformado, y se ve obligada a seguir trayectorias diferentes a cuando estaba el espacio sin deformar (sin ninguna masa).

     A día de hoy, si hablamos de la gravedad, como la fuerza por la que dos objetos con masa se atraen, la gran cantidad de las personas con una formación mínima lo consideran como una fuerza fácil de observar. Ésta fuerza es la que nos mantiene con los pies en el suelo, hace que las mareas suban y bajen, crea corrientes de aire cruciales en las condiciones meteorológicas, mantiene a la Tierra compacta e íntegra, e incluso hace que la Tierra gire en torno al Sol.Pero si bien es un fenómeno físico fácil de observar, no es tan fácil explicarlo. A lo largo de la historia muchas de las mentes más brillantes se sintieron superados cuando intentaron explicar por qué cuando un objeto se suelta desde una determinada altura cae al suelo y no se queda flotando en el aire. 

El primero en plantearse seriamente este problema fue Aristóteles en la antigua Grecia. Según Aristóteles, el mundo material estaba compuesto de cuatro elementos fundamentales: tierra, agua, aire y fuego. Cada uno de estos elementos tenía una posición natural en el universo, hacia la cual tendían a situarse. En esa visión del universo, la tierra se situaba en el centro, el agua como una capa cubriendo la tierra, el aire estaría por encima del agua y el fuego por encima de este último. 

La tendencia de los cuatro elementos era intentar volver a su posición. Los elementos pesados, agua y tierra, al centro y los elementos ligeros (aire y fuego) hacia fuera. Siguiendo esta teoría, un elemento como la roca, que según Aristóteles estaba compuesta principalmente de tierra y en menor medida de agua, si se situaba a una determinada altura y se soltaba, tendía a ir hacia el centro del universo, cayendo. Por la contra, cuando una la madera ardía en una hoguera, el carbón se quedaba junto al suelo, por estar compuesto de tierra, mientras que el fuego era repelido al exterior, por encima del aire, en busca de su posición natural en el universo.  Aristóteles, además mantenía la visión de que elementos más pesados caían a mayor velocidad, al tener más cantidad de tierra y agua, y por lo tanto estar más atraídos. Del mismo modo, un incendio virulento hacía que las llamas fueran mayores, provocando que el fuego regresase a mayor velocidad hacia la capa más elevada del universo. En la visión del mundo aristotélica, también tenían cabida la Luna, el Sol, los planetas y las estrellas como elementos que giraban en torno a la Tierra. Todos estos elementos se situaban por encima de la capa de fuego, y estaban hechos de un quinto elemento, éter. Todos estos astros mantenían su posición en esferas en cuyo centro se situaba la Tierra. Para mantenerse en movimiento, los astros no necesitaban de fuerza alguna, ya que su movimiento se consideraba invariable, tal y como había sido desde todo fue creado.

El modelo aristotélico del universo, como primera explicación de lo que más tarde sería conocido como fuerza de la gravedad, se mantuvo como idea predominante en toda Europa y Oriente a lo largo de prácticamente dos Milenios, hasta el final de la Edad media, con la llegada de otros grandes pensadores que se plantearon que todo podría tener otra explicación, siendo la visión de Aristóteles errónea.

Pasada la edad media, la explicación aristotélica de la gravedad no planteó duda alguna, hasta que Copérnico hizo saber a la humanidad que la Tierra no estaba en el centro del Universo, si no que la Tierra era uno de los muchos planetas que giraban en torno al Sol. Rompiéndose el modelo geocéntrico, además de aparecer la primera de las tres heridas de las que años más tarde hablaría Freud, también se despedazaba la explicación de la gravedad de Aristóteles. Los problemas que aparecían a la hora de plantear un nuevo modelo eran muchos. ¿Por qué los objetos permanecen sobre la superficie de la Tierra mientras esta gira sobre su eje, en lugar de salir despedidos? ¿Cómo es posible que la Tierra gire alrededor del Sol sin que haya nada que la impulse?  

     Galileo Galilei fue el primero en afrontar los nuevos problemas tras la teoría heliocéntrica de Copérnico. La gran novedad de Galileo a la hora de teorizar fue que decidió experimentar para comprobar la naturaleza de la gravedad. Para ello, estuvo semanas tirando distintos objetos desde la Torre inclinada de Pisa. Con los distintos lanzamientos comprobó que, independientemente de su masa, tamaño y forma, los objetos tardaban el mismo tiempo en llegar al suelo cuando se lanzaban desde la misma altura. Además, consiguió demostrar que la afirmación de que los objetos caían con velocidad constante era falsa. Todos los objetos que lanzó de la torre aceleraban durante la caída. Los experimentos de caída de objetos también le permitieron introducir una nueva teoría física. Según Galileo, todo objeto que caía desde la Torre de Pisa, compartían la misma rotación que experimenta la Tierra y por ende la torre. Con ello, suponía que los objetos que estaban en movimiento, mantenían ese movimiento aunque a él se añada otro. De este modo, Galileo teorizó que si un barco con un elevado mástil se navegaba por el mar, al tirar una bola desde lo alto del mástil, esta caería en la base del mástil. 

     Este mismo principio le llevó a Galileo a suponer que los planetas se mantenían en movimiento alrededor de la Tierra por ‘inercia’. Los planetas en algún momento fueron puestos en movimiento al rededor del Sol, y este movimiento circular continuaría para siempre en la misma órbita. Junto a estos experimentos, también teorizo a cerca del problema de la rotación de la Tierra. Supuso que los objetos no salen volando de su superficie porque en realidad no consiguen alcanzar una velocidad significativa frente a la velocidad de rotación de la Tierra. No importa la velocidad aparente de los objetos, ya que siempre serían demasiado lentos en comparación con la velocidad de rotación como para salir despedidos.  

Sin embargo, cuando Galileo detalló todas sus teorías sobre la gravitación, ya era consciente de la teoría de Kepler de que el movimiento de los planetas en torno al Sol no era circular, sino que en realidad era elíptico. Galileo ignoró deliberadamente a Kepler, ya que de haber reconocido esta incongruencia tendría que haber reconocido que su solución al problema de la gravedad era errónea. Además, Galileo no supo dar la razón que explicase la fuerza que atraía a los objetos hacia la superficie de la Tierra, ni cómo los planetas comenzaron a girar en torno al Sol. Pero pese a las deficiencias en la explicación gravitatoria de Galileo, fueron muchos los conceptos físicos introducidos que facilitaron el trabajo futuro de otros científicos.