¿Por qué la gravedad nos empuja hacia abajo y no hacia arriba?

Física

La gravedad es la razón por la que las cosas con masa o energía se atraen entre sí. Es por eso que las manzanas caen hacia el suelo y los planetas orbitan alrededor de las estrellas. Los imanes atraen algunos tipos de metales, pero también pueden alejar otros imanes. Entonces, ¿cómo es que sientes sólo el tirón de la gravedad?

En 1915, Albert Einstein descubrió la respuesta cuando publicó su teoría de la relatividad general. 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 y curvan la estructura del universo, llamado espacio-tiempo. Esa curvatura es lo que sientes como gravedad.

¿Qué es el espacio-tiempo?
Antes de adentrarse en el complicado mundo de la gravedad, debes comprender el espacio-tiempo. El espacio-tiempo es exactamente lo que parece: las tres dimensiones del espacio (largo, ancho y alto) combinadas con la cuarta dimensión, el tiempo. Usando algunas matemáticas muy brillantes, Einstein fue la primera persona en darse cuenta de que las leyes de la física funcionan en un universo donde el espacio y el tiempo se fusionan.

Lo que esto significa es que el espacio y el tiempo están conectados: si te mueves muy rápido por el espacio, el tiempo se ralentiza en comparación con alguien que se mueve lentamente. Esta es la razón por la que los astronautas, que se mueven muy rápido en el espacio, envejecen un poco más lentamente que las personas en la Tierra.

Recuerda, la gravedad es la idea de que los objetos en el universo se atraen entre sí porque el espacio-tiempo está doblado y curvado. Cuando a Einstein se le ocurrió la relatividad general, mostró que todas las cosas en el universo pueden curvar el espacio-tiempo; en términos físicos, esas cosas son masa y energía.

Dado que tu cerebro generalmente piensa en el mundo en tres dimensiones, es realmente difícil pensar en las cuatro dimensiones del espacio-tiempo como una sola idea. Entonces, para que sea más fácil de visualizar, imagina la superficie de un trampolín. Si no tiene nada, está plano. Pero si te paras en el trampolín, se extiende alrededor de tus pies y crea un valle contigo en el centro. Si hay una pelota en el trampolín, rodará hacia tus pies.

Este es un ejemplo bidimensional de cómo funciona el espacio-tiempo. Tu masa estiró el trampolín, creando lo que se llama un pozo de gravedad en el que rueda la pelota. Esto es muy similar a cómo la gravedad de un objeto pesado, como la Tierra, atrae a cosas como tú y yo hacia él.

Para hacer las cosas aún más extrañas, dado que el espacio y el tiempo están conectados, ¡el tiempo también se estira con objetos pesados! Cuanto más pesado sea, más empinados serán los lados del trampolín. Es por eso que las cosas realmente masivas en el universo, como el Sol o los agujeros negros, tienen una gravedad más fuerte que la Tierra.

Entonces, ¿por qué la gravedad te empuja hacia abajo y no te aleja?

Imagina que alguien pasa por debajo del trampolín y empuja hacia arriba. ¡La pelota se alejaría rodando! Esta sería una colina de gravedad, no un pozo de gravedad. Hasta donde los científicos saben, la materia, o las cosas, siempre crea pozos de gravedad y no colinas de gravedad. Los científicos pueden imaginar cosas hechas de materia o energía exóticas que harían que la gravedad lo empujara al espacio, pero hasta ahora nadie ha encontrado nada que pueda hacer que la gravedad lo aleje de la Tierra.

Este artículo es una traducción de otro publicado en The Conversation. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.

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