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Galileo Galilei, 1564-1642
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¿Qué es la gravedad?

20/11/2015 114574 views 248 likes
ESA / Space in Member States / Spain

Sabemos que la gravedad es meramente una fuerza de atracción —es decir, que únicamente atrae, nunca repele— y que es generada por cualquier objeto con masa.

Pero la humanidad intentó durante miles de años dar respuesta a esta pregunta. El científico italiano Galileo Galilei fue uno de los primeros en investigar qué provocaba el movimiento de los objetos.

Sin embargo, fue cuando Isaac Newton estudió la "gravedad" cuando empezamos comprender esta característica del universo.

Sir Isaac Newton, 1642-1727
Sir Isaac Newton, 1642-1727

En 1687, Newton publicó la ley de gravitación universal, que facilitaba una serie de expresiones matemáticas que describen de forma precisa la manera en que los objetos se mueven dentro de un campo gravitatorio.

Estas expresiones no solo funcionaban con los objetos que caían al suelo en nuestro planeta, sino que además explicaban el movimiento de los planetas en el cielo nocturno.

Como cabe esperar, este descubrimiento está reconocido como uno de los trabajos científicos más importantes. Solamente había una observación que el trabajo de Newton no era capaz de explicar: El desplazamiento gradual de la órbita elíptica de Mercurio alrededor del Sol, un fenómeno que se conoce como "precesión".

Albert Einstein, 1879 - 1955
Albert Einstein, 1879 - 1955

A principios del siglo XX, Albert Einstein, desarrolló su teoría general de la relatividad, en la que describía la gravedad como una deformación del espacio provocada por la presencia de objetos masivos, similar a lo que ocurre cuando una bola pesada deforma una tira de goma.

Esta deformación "indica" a los objetos más pequeños como deben desplazarse por el espacio, para que entren en órbita o caigan sobre el objeto astronómico más grande.

Esto daba lugar a una forma muy distinta de visualizar el espacio. En el pasado, se creía que el espacio contenía un fluido conocido como "éter", pero cuando nadie fue capaz de demostrar la existencia de esta sustancia, la humanidad empezó a pensar que, simplemente, el espacio estaba vacío. Por lo tanto, la idea Einstein que indicaba el espacio era como una estructura de tela estirada a lo largo del universo fue revolucionaria. La llamó "continuo espacio-tiempo".

La relatividad general no sirvió únicamente para explicar la precesión de Mercurio, sino que además realizó una serie de predicciones sorprendentes que, durante las décadas posteriores, han demostrado ser ciertas.

Entre ellas estaba la idea de que la luz que atravesaba un objeto masivo se desviaba de su trayectoria original y que la luz que evitaba un campo gravitatorio perdía energía.

(De hecho, los sistemas de navegación por satélite como el GPS tienen en cuenta este segundo efecto, para poder detallar la ubicación concreta de sus usuarios)

Searching for gravitational waves with LISA
Searching for gravitational waves with LISA

La única predicción de la relatividad general que no se ha demostrado todavía es que la tendencia de ciertos objetos astronómicos a emitir ondas gravitatorias, que se propagarán por toda la estructura espacial. Los futuros observatorios de ondas gravitatorias situados en el espacio pueden intentar detectarlas y la misión LISA Pathfinder de la ESA pondrá a prueba la tecnología y los instrumentos necesarios para dicho observatorio.

No obstante, actualmente las pistas sugieren que la propia relatividad general está incompleta. Varias observaciones sugieren que hay más gravedad en nuestro universo que puede explicarse a través de la relatividad general. Por ejemplo la anomalía de las Pioneer: 
Las naves Pioneer 10 y 11, Galileo y Ulyses se están desplazando más lentamente por razones aún desconocidas.

Algunas galaxias giran como si estuvieran generando más gravedad de la que parece posible. Una explicación a ello podría venir dada por la elevada cantidad de "materia oscura" exótica que existe en el universo, o quizás que la relatividad general no es la teoría definitiva de la gravedad.

Los científicos solo podrán encontrar indicios sobre cuál puede ser el próximo descubrimiento sobre la gravedad mediante la comprobación de las predicciones de la relatividad general hasta los límites que permita el espacio. 

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