¿Por qué la gravedad nos empuja hacia abajo en lugar de hacia arriba? La gravedad es lo que hace que los objetos con masa o energía se atraigan entre sí. Por eso las manzanas caen al suelo y los planetas orbitan alrededor de estrellas. Los imanes atraen ciertos tipos de metales pero alejan otros. Entonces, ¿por qué sólo sientes la atracción de la gravedad?
En 1915, Einstein encontró la respuesta cuando publicó su teoría general de la relatividad. La razón por la que la gravedad te empuja hacia el suelo es que todos los objetos con masa, como nuestra Tierra, en realidad doblan la estructura del universo, que es el espacio-tiempo. Esta flexión es lo que sientes como gravedad.
¿Qué es el espacio y el tiempo?
Antes de poder comprender el complejo mundo de la gravedad, es necesario comprender el espacio y el tiempo.
El espacio-tiempo es exactamente lo que sugiere su nombre: una combinación de las tres dimensiones del espacio (largo, ancho y alto) con una cuarta dimensión: el tiempo. Gracias a algunas matemáticas bastante brillantes, Einstein fue el primero en darse cuenta de que las leyes de la física operan en un universo donde el espacio y el tiempo se fusionan.
Esto significa que el espacio y el tiempo están conectados: si te mueves rápidamente a través del espacio, el tiempo se ralentizará en comparación con alguien que se mueve lentamente. Es por eso que los astronautas, que se mueven muy rápidamente en el espacio, envejecen un poco más lentamente que la gente en la Tierra.
La materia crea pozos de gravedad, no montañas de gravedad
La gravedad es la atracción de los objetos del universo entre sí debido a la curvatura del espacio y el tiempo. Cuando Einstein propuso su teoría de la relatividad general, demostró que todo en el universo curva el espacio-tiempo; en términos de física, estas cosas son masa y energía.
Dado que el cerebro normalmente piensa en el mundo en tres dimensiones, es difícil pensar en las cuatro dimensiones del espacio-tiempo como un solo concepto. Entonces, para que sea más fácil de entender, imaginemos la superficie de un trampolín. Si no tiene nada encima, es plano. Pero si estás parado en un trampolín, éste se estira alrededor de tus pies y crea un valle centrado en ti. Si hay una pelota en el trampolín, rodará hacia tus pies.
Este es un ejemplo bidimensional de cómo funcionan el espacio y el tiempo. Tu masa estira el trampolín, creando lo que se llama un pozo de gravedad, dentro del cual rueda la pelota. Esto es muy similar a cómo la gravedad de un objeto pesado, como la Tierra, atrae objetos como tú y como yo hacia la Tierra.
Lo que es aún más extraño es que, dado que el espacio y el tiempo están conectados, ¡los objetos pesados también estirarán el tiempo!
Cuanto más pesado seas, más empinados serán los lados del trampolín. Esta es la razón por la que los objetos verdaderamente masivos del universo, como el Sol o los agujeros negros, tienen una mayor atracción gravitacional que la Tierra.
Entonces, ¿por qué la gravedad te empuja hacia abajo en lugar de alejarte?
Imagínese si alguien pasara debajo del trampolín y empujara hacia arriba, la pelota se alejaría rodando. Esto sería una colina de gravedad, no un pozo de gravedad. Hasta donde saben los científicos, la materia (o cosas) siempre forma pozos de gravedad, no montañas de gravedad. Los científicos pueden imaginar cosas hechas de materia o energía exótica que harían que la gravedad te empujara al espacio, pero hasta ahora, nadie ha encontrado nada que pudiera hacer que la gravedad te empujara lejos de la Tierra.
Autor: Mario Borunda, profesor asociado de física en la Universidad Estatal de Oklahoma.
Fuente compilada: ScitechDaily