La gravedad mantiene a la luna donde se supone que debe estar:en órbita. Imágenes de Peepo / Getty Cada vez que saltas experimentas la gravedad. Te tira de nuevo al suelo. Sin gravedad flotarías hacia la atmósfera, junto con toda la otra materia en la Tierra.
Ves la gravedad en acción cada vez que dejas caer un libro, subirse a una báscula o lanzar una pelota al aire. Es una presencia tan constante en nuestras vidas rara vez nos maravillamos de su misterio, pero incluso con varias teorías bien recibidas que intentan explicar por qué un libro cae al suelo (y al mismo ritmo que un guijarro o un sofá, a eso), todavía son solo teorías. El misterio de la atracción de la gravedad está prácticamente intacto.
Entonces, ¿qué sabemos sobre la gravedad? Sabemos que hace que dos objetos cualesquiera del universo se atraigan entre sí. Sabemos que la gravedad ayudó a formar el universo, que mantiene a la luna en órbita alrededor de la Tierra, y que se puede aprovechar para aplicaciones más mundanas como motores de gravedad o lámparas de gravedad.
En cuanto a la ciencia detrás de la acción, sabemos que Isaac Newton definió la gravedad como una fuerza, una que atrae a todos los objetos hacia todos los demás objetos. Sabemos que Albert Einstein dijo que la gravedad es el resultado de la curvatura del espacio-tiempo. Estas dos teorías son las explicaciones de la gravedad más comunes y ampliamente aceptadas (aunque algo incompletas).
En este articulo, veremos la teoría de la gravedad de Newton, La teoría de la gravedad de Einstein y también abordaremos una visión más reciente del fenómeno.
Aunque mucha gente ya había notado que la gravedad existe, Newton fue el primero en desarrollar una explicación coherente de la gravedad, así que empezaremos por ahí.
Newton planteó la idea de que la gravedad era una fuerza predecible. Su trabajo acumulado le valió un monumento en el Observatorio Griffith (es el astrónomo William Herschel a la izquierda). Stephen Dunn / Getty Images En el siglo XVII, un físico y matemático inglés llamado Isaac Newton estaba sentado bajo un manzano, o eso nos dice la leyenda. Aparentemente, una manzana cayó sobre su cabeza, y empezó a preguntarse por qué la manzana se sentía atraída por el suelo en primer lugar.
Newton dio a conocer su Teoría de la gravitación universal en la década de 1680. Básicamente, estableció la idea de que la gravedad era una fuerza predecible que actúa sobre toda la materia del universo, y es una función tanto de la masa como de la distancia. La teoría establece que cada partícula de materia atrae a todas las demás partículas (por ejemplo, las partículas de "Tierra" y las partículas de "tú") con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
Entonces, cuanto más separadas estén las partículas, y / o las partículas menos masivas, menor es la fuerza gravitacional.
La fórmula estándar para la ley de la gravitación es [fuente:UT]:
Fuerza gravitacional =(G * m1 * m2) / (d 2 )
dónde GRAMO es la constante gravitacional, m1 y m2 son las masas de los dos objetos para los que está calculando la fuerza, y D es la distancia entre los centros de gravedad de las dos masas.
G tiene el valor de 6,67 x 10E-8 dinas * cm 2 / gm 2 . Entonces, si pones dos objetos de 1 gramo a 1 centímetro uno del otro, se atraerán entre sí con la fuerza de 6,67 x 10E-8 dinas. A dina es igual a aproximadamente 0,001 gramos de peso, lo que significa que si tienes una dina de fuerza disponible, puede levantar 0,001 gramos en el campo gravitacional de la Tierra. Entonces, 6.67 x 10E-8 dina es una fuerza minúscula.
Cuando se trata de cuerpos masivos como la Tierra, sin embargo, que tiene una masa de 6E + 24 kilogramos (ver ¿Cuánto pesa el planeta Tierra?), se suma a una fuerza gravitacional bastante poderosa. Es por eso que no estás flotando en el espacio en este momento.
La fuerza de gravedad que actúa sobre un objeto es también el peso de ese objeto. Cuando pisas una báscula, la escala lee cuánta gravedad está actuando sobre su cuerpo. La fórmula para determinar el peso es [fuente:Kurtus]:
peso =m * g
dónde metro es la masa de un objeto, y gramo es la aceleración debida a la gravedad. Aceleración debida a la gravedad en la Tierra, es de 9,8 m / s² - nunca cambia, independientemente de la masa de un objeto. Es por eso que si tuvieras que dejar caer un guijarro, un libro y un sofá de un tejado, golpearían el suelo al mismo tiempo.
Por cientos de años, La teoría de la gravedad de Newton prácticamente se mantuvo sola en la comunidad científica. Eso cambió a principios del siglo XX.
Albert Einstein llamó a la gravedad una distorsión en forma de espacio-tiempo. Foto de Keystone / Getty Images Albert Einstein, quien ganó el Premio Nobel de Física en 1921, contribuyó con una teoría alternativa de la gravedad a principios del siglo XX. Formaba parte de su famosa Teoría General de la Relatividad, y ofreció una explicación muy diferente de la Ley de Gravitación Universal de Newton. Einstein no creía que la gravedad fuera una fuerza en absoluto; dijo que era una distorsión en forma de espacio-tiempo, también conocida como "la cuarta dimensión" (consulte Cómo funciona la relatividad especial para aprender sobre el espacio-tiempo).
La física básica establece que si no hay fuerzas externas en el trabajo, un objeto siempre viajará en la línea más recta posible. Respectivamente, sin una fuerza externa, dos objetos que viajan a lo largo de trayectorias paralelas siempre permanecerán paralelos. Nunca se encontrarán.
Pero el hecho es se encuentran. Las partículas que comienzan en trayectorias paralelas a veces terminan chocando. La teoría de Newton dice que esto puede ocurrir debido a la gravedad, una fuerza que atrae esos objetos entre sí o hacia uno solo, tercer objeto. Einstein también dice que esto ocurre debido a la gravedad, pero en su teoría, la gravedad no es una fuerza. Es una curva en el espacio-tiempo.
Según Einstein, esos objetos siguen viajando a lo largo de la línea más recta posible, pero debido a una distorsión en el espacio-tiempo, la línea más recta posible está ahora a lo largo de una trayectoria esférica. Entonces, dos objetos que se movían a lo largo de un plano plano ahora se mueven a lo largo de un plano esférico. Y dos caminos rectos a lo largo de esa esfera terminan en un solo punto.
Las teorías de la gravedad aún más recientes expresan el fenómeno en términos de partículas y ondas. Una vista establece que las partículas llamadas gravitones hacer que los objetos se atraigan entre sí. En realidad, nunca se han observado gravitones, aunque. Y tampoco tengo ondas gravitacionales , a veces llamada radiación gravitacional, que supuestamente se generan cuando un objeto es acelerado por una fuerza externa [fuente:Scientific American].
Gravitones o no gravitones, sabemos que lo que sube debe bajar. Quizás algún día sabremos exactamente por qué. Pero hasta entonces, podemos estar satisfechos con el simple hecho de saber que el planeta Tierra no se precipitará hacia el sol en el corto plazo. La gravedad la mantiene segura en órbita.
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