viernes, mayo 9, 2014
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Por sorprendente que sea, sobre el 99.99% de todas las representaciones gráficas de la fuerza universal de la gravedad que han visto en sus vidas, están ilustradas incorrectamente. En serio.
Pero, ¿a qué se debe ese error y cuál debería ser la representación visual correcta, o al menos la mejor representación posible? Pues de esto se trata este artículo de hoy en eliax... Para empezar, veamos la forma "clásica" (e incorrecta) de mostrarse visualmente el concepto de la Gravedad, como podemos ver en la siguiente imagen proveniente de la página sobre Gravedad en Wikipedia. En esta representación clásica, se utiliza el ejemplo de un espacio cuadriculado parecido al de una cama de dormir sobre la cual se coloca una esfera pesada (en este caso, una esfera representando la Tierra), y vemos como el espacio se curva alrededor de la esfera. Pero esa representación es errónea, o cuando menos puede llevar a uno no entender realmente lo que sucede aquí. El problema es que en esa imagen lo que se muestra inadvertidamente es lo contrario a la gravedad, en donde el espacio se empuja hacia afuera de la Tierra en vez de halarse hacia adentro en tres dimensiones. ¿Pero cómo es que todo el mundo siempre utiliza ese mismo ejemplo? Pues por varias razones, y entre ellas están: 1. Por motivos didácticos esa es quizás la forma más simple de explicar el concepto, aun sea erróneo y aun sea posible explicarlo mucho mejor de otras formas. 2. Vagancia por parte de los científicos a la hora de demandar más de los artistas que hacen estas ilustraciones. 3. Relacionado al punto anterior, la ignorancia inocente de los artistas de no saber exactamente qué es lo que deben mostrar visualmente, ya que estos no son físicos sino artistas. 4. Asombrosamente, existen muchos físicos que entienden las matemáticas, pero no entienden lo que estas significan realmente "en la vida real", e ilustran erróneamente el concepto. Afortunadamente, hay algunas personas que viven entre ambos mundos (de las artes y las ciencias) y hacen un esfuerzo de ilustrar esto lo más fiel a la realidad posible, que fue precisamente lo que en mi caso hice cuando escribí e ilustré mi libro Máquinas en el Paraíso en el 2001, en donde ilustré correctamente el concepto de la gravedad y que es exactamente la misma ilustración que utilizo a continuación en este artículo de hoy en eliax... Como pueden observar en esta imagen animada, les presento un "pedazo de universo" en forma de cubo, en donde para fines didácticos he fijado todos sus bordes (los cuales en la realidad también se estuviesen expandiendo o contrayendo), y en donde se puede apreciar claramente el efecto que tiene una esfera (que podemos imaginar como la Tierra, o un Agujero Negro) en el momento que esta se acerca a ese cubo de espacio. Como pueden ver, el espacio es atraído hacia la esfera, y mientras más lejano está el objeto, menos la elasticidad, y mientras más cercano el objeto, más la elasticidad y compresión del espacio alrededor del objeto (ojo, debido a que fijé los bordes, esto no se hace tan evidente en el momento que la esfera está justo pasando la pared del cubo, pero eso ya será algo que ilustraré mejor en una futura versión de esto, por ahora simplemente decidí reutilizar lo que hice en el 2001). Eso de paso nos permite entender mejor un concepto que para muchos se hace contra-intuitivo: La gravedad, como expliqué hace 5 años acá mismo en eliax, no solo es una distorsión en el espacio-tiempo, sino además que si la visualizamos correctamente nos puede explicar por qué los objetos giran en torno a otros. Por ejemplo, la Luna gira en torno a la Tierra, la Tierra en torno al Sol, y el Sol en torno a un super-masivo Agujero Negro en el corazón de nuestra galaxia La Vía Láctea. Pero, ¿por qué giran y qué es lo que los mantiene atados? Pues si notan en mi versión ilustrada de la gravedad (y asumiendo que la esfera es el planeta Tierra), cuando la Tierra está justo en el centro del cubo, el espacio a su alrededor es distorsionado en forma de un embudo tridimensional, en donde en todas direcciones lo que sea que esté cerca de la Tierra tiene que "caer" hacia el centro. Sin embargo, debido a que la Luna está continuamente moviéndose alrededor de la Tierra a una velocidad que proviene desde los mismos inicios violentos del Sistema Solar, esta velocidad equilibra a la Luna para que esta no caiga y se estrelle contra la Tierra. Es esencialmente el mismo concepto de una ruleta en un casino, en donde tiramos la bolita blanca alrededor de la ruleta, y mientras esta tenga suficiente velocidad esta no caerá al centro de la ruleta. Noten además que si la ruleta no tuviera las paredes externas que impiden que la bolita blanca se salga de esta, que al momento de uno tirar la bolita en la ruleta esta en vez de caer al centro (después de perder velocidad) podría muy bien salirse de la ruleta si la velocidad inicial con la que tiramos la bolita es demasiado rápida... Pues similar a esa bolita en la ruleta, la Luna tiene una velocidad determinada que va acorde con su masa, y sucede que en el caso de nuestra luna, esta tiene más velocidad del equilibrio, por lo que asombrosamente (para los que no sabían este dato) esta se aleja de la Tierra cerca de 4 centímetros por año, lo que significa que eventualmente (en un futuro muy lejano) la Luna escapará a la fuerza gravitacional de la Tierra y será un ser errante del Sistema Solar, que quizás sea capturada por otro planeta, como el gigante Jùpiter. Así que ahí lo tienen, la forma más sencilla que me puedo imaginar de explicar el concepto de los efectos gravitacionales en los objetos, lo cual espero sirva de comida intelectual para todas las mentes curiosas que visitan este espacio... autor: josé elías |
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Ciencia , Curiosidades , Educación , Pregunta a eliax , Tecnología Espacial , Tecnología Visual |
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"[...] si logras que por lo menos una de cada 100 personas que visitan tu blog se pongan a leer y estudiar por curiosidad lo maravillosa y a veces casi fantástica que la ciencia puede llegar a ser en vez de estar idiotizados frente a un televisor, estarás realizando un gran servicio a la sociedad [...]"
en camino a la singularidad...
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Grande Elías!!!
A mi me gusta leer mucho de estos temas y ver documentales, y es muy cierto como La mayoría, sino todos, emplean una representación como la primera. En realidad tu ilustración me dejo impactado, porque según yo creía entender el concepto de la curvatura espació-tiempo, aunque yo me intuía que algo tenía de mal, ya que por ejemplo las personas en argentina caerían en esa cama elástica según esa representación. En verdad estoy impactado, porque está explicación se apega más a la realidad y todo lo hacer ver ridículamente sencillo. Gracias Elías... Créeme que todas las noche antes dormir, reviso el blog para recibir mi dosis de eliaxisticina!!!
Gracias