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martes, 17 de octubre de 2023

Píldora cosmológica | Experimentos cosmológicos

Una de las reflexiones más importantes del libro que se está usando para esta serie de píldoras cosmológicas (Reeves, 2022) es que el arte del buen investigador radica en elegir las preguntas adecuadas. Para poder alcanzar una solución satisfactoria a un problema se precisa hacer la pregunta más adecuada. A lo largo de esta píldora veremos cómo algunos de los grandes genios llegaron a conclusiones cosmológicas muy relevantes gracias a la forma en la que diseñaron las preguntas de sus investigaciones.

  • Galileo se preguntaba si al lanzar distintas bolas de metal (de masas distintas) llegaban al suelo en tiempos diferentes. Para ello, fue a la famosa torre de Pisa a tirar bolas de cañón. Su conclusión: independientemente de la masa de la bola llegaban al suelo exactamente en el mismo instante. Como conclusión se rechaza que las bolas más pesadas llegarían primero al suelo. Este experimento concluyó con el surgimiento de la inercia (capacidad de poner en movimiento los cuerpos): cuando más masivo es el cuerpo, más difícil será ponerlo en movimiento. Entonces, la inercia de la bola grande compensa exactamente el aumento de gravedad que acarrea su masa. Pero ahí no se queda la cosa. Galileo no queda satisfecho con la respuesta de esta pregunta. A continuación, se pregunta qué relación puede existir entre las propiedades de las bolas de metal y la gravedad universal. En términos generales, Galileo pone en duda el concepto de la fuerza de gravedad como se conocía en aquella época.
    • Muchos siglos más tarde, gracias a la teoría de la relatividad sabemos dar respuesta a la inquietud de la gravedad de Galileo. En concreto, la masa de los objetos modifica la geometría del espacio circundante. De ahí que ella deformación del espacio se manifiesta como una curvatura local de dicho espacio en el que los movimientos de los cuerpos se ve influenciado. Así, la masa de nuestro "pesado" planeta permite que la Luna orbite alrededor de la Tierra en lugar de salir despedida al espacio intergaláctico.

  • Entre Galileo y Einstein hay una persona que debemos mencionar cuando hablamos de gravedad: Newton. Este científico introdujo el concepto de la fuerza de la gravedad: el Sol atrae a la Tierra incluso estando a 150 millones de kilómetros de distancia

  • No obstante, volviendo a Einstein, el concepto de fuerza desaparece y se sustituye por el de deformación de la geometría del espacio [lo que se ha visto más arriba]. Frente a las ideas de Newton, la idea de Einstein permite conocer con mucha mayor precisión la órbita de Mercurio. Eso no significa desechar las ideas de Newton. Pero más allá de entrar en estos detalles, volvamos a los planteamientos de preguntas que han permitido avanzar a la ciencia hasta lo que conocemos hoy en día. Einstein se pregunta que si el movimiento de los cuerpos no está vinculado a sus propiedades intrínsecas, solo el espacio permite que los cuerpos se comporten de la misma manera (independientemente a su masa).
    • Gracias a esta hipótesis, Einstein sostiene teóricamente la deformación del espacio. Además, añade que la luz está sometida a la curvatura del espacio que imponen los cuerpos masivos. Einstein se atreve a predecir que en el próximo eclipse de Sol (cuando se quede todo oscurecido por el paso de la Luna y se puedan ver las estrellas) se verán estrellas que sabemos con total seguridad que están detrás del Sol. Esto es así por la deformación de espacio y, consecuentemente, el desvío de su luz; tal y como se ilustra en la siguiente imagen. La predicción de Einstein se pudo comprobar empíricamente pasados unos años en el eclipse de Sol de 1919.




En definitiva, gracias a los planteamientos adecuados de problemas que observamos o que recuperamos de otros científicos o pensadores hacen que la ciencia pueda avanzar segura de sus conclusiones bajo la tranquilidad de que una teoría mejor pueda sustituir a la que se había aceptado hasta ese momento.



Fuente bibliográfica

  • Reeves, H., (2022). Crónicas de los átomos y de las galaxias. Alianza editorial.

Jacob Sierra Díaz y Sigma

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