Gravedad

Para la aceleración o intensidad de la gravedad, véase Intensidad del campo gravitatorio.
Para otros usos de este término, véase Gravedad (desambiguación).
Sir Isaac Newton formuló la Ley de Gravitación Universal.

La gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales. Origina la aceleración que experimenta un cuerpo físico en las cercanías de un objeto astronómico. También se denomina interacción gravitatoria o gravitación.

Por efecto de la gravedad tenemos la sensación de peso. Si estamos situados en las proximidades de un planeta, experimentamos una aceleración dirigida hacia la zona central de dicho planeta —si no estamos sometidos al efecto de otras fuerzas—. En la superficie de la Tierra, la aceleración originada por la gravedad es 9.81 m/s², aproximadamente.

Albert Einstein demostró que: «Dicha fuerza es una ilusión, un efecto de la geometría del espacio-tiempo. La Tierra deforma el espacio-tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio nos empuja hacia el suelo».1 Aunque puede representarse como un campo tensorial de fuerzas ficticias.

La gravedad posee características atractivas, mientras que la denominada energía oscura tendría características de fuerza gravitacional repulsiva, causando la acelerada expansión del universo.

 Introducción

La gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales observadas en la naturaleza. Origina los movimientos a gran escala que se observan en el universo: la órbita de la Luna alrededor de la Tierra, las órbitas de los planetas alrededor del Sol, etcétera. A escala cosmológica es la interacción dominante, pues gobierna la mayoría de los fenómenos a gran escala (las otras tres interacciones fundamentales son predominantes a escalas más pequeñas, el electromagnetismo explica el resto de los fenómenos macroscópicos, mientras que la interacción fuerte y la interacción débil son importantes solo a escala subatómica).

El término «gravedad» se utiliza también para designar la intensidad del fenómeno gravitatorio en la superficie de los planetas o satélites. Isaac Newton fue el primero en exponer que es de la misma naturaleza la fuerza que hace que los objetos caigan con aceleración constante en la Tierra (gravedad terrestre) y la fuerza que mantiene en movimiento los planetas y las estrellas. Esta idea le llevó a formular la primera teoría general de la gravitación, la universalidad del fenómeno, expuesta en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

Einstein, en la teoría de la relatividad general hace un análisis diferente de la interacción gravitatoria. De acuerdo con esta teoría, la gravedad puede entenderse como un efecto geométrico de la materia sobre el espacio-tiempo. Cuando cierta cantidad de materia ocupa una región del espacio-tiempo, provoca que éste se deforme. Visto así, la fuerza gravitatoria no es ya una "misteriosa fuerza que atrae", sino el efecto que produce la deformación del espacio-tiempo —de geometría no euclídea— sobre el movimiento de los cuerpos. Según esta teoría, dado que todos los objetos se mueven en el espacio-tiempo, al deformarse éste, la trayectoria de aquéllos será desviada produciendo su aceleración, que es lo que denominamos fuerza de gravedad.

Albert Einstein

Albert Einstein sigue siendo una figura mítica de nuestro tiempo; más, incluso, de lo que llegó a serlo en vida, si se tiene en cuenta que su imagen, en condición de póster y exhibiendo un insólito gesto de burla, se ha visto elevada a la dignidad de icono doméstico, junto a los ídolos de la canción y los astros de Hollywood.

Sin embargo, no son su genio científico ni su talla humana los que mejor lo explican como mito, sino, quizás, el cúmulo de paradojas que encierra su propia biografía, acentuadas con la perspectiva histórica. Al Einstein campeón del pacifismo se le recuerda aún como al «padre de la bomba»; y todavía es corriente que se le atribuya la demostración del principio de que «todo es relativo» a él, que luchó encarnizadamente contra la posibilidad de que conocer la realidad significara jugar con ella a la gallina ciega.

Albert Einstein nació en la ciudad bávara de Ulm el 14 de marzo de 1879. Fue el hijo primogénito de Hermann Einstein y de Pauline Koch, judíos ambos, cuyas familias procedían de Suabia. Al siguiente año se trasladaron a Munich, en donde el padre se estableció, junto con su hermano Jakob, como comerciante en las novedades electrotécnicas de la época.

El pequeño Albert fue un niño quieto y ensimismado, que tuvo un desarrollo intelectual lento. El propio Einstein atribuyó a esa lentitud el hecho de haber sido la única persona que elaborase una teoría como la de la relatividad: «un adulto normal no se inquieta por los problemas que plantean el espacio y el tiempo, pues considera que todo lo que hay que saber al respecto lo conoce ya desde su primera infancia. Yo, por el contrario, he tenido un desarrollo tan lento que no he empezado a plantearme preguntas sobre el espacio y el tiempo hasta que he sido mayor».

NIkola Tesla

(Smiljan, actual Croacia, 1856 - Nueva York, 1943) Físico estadounidense de origen serbio. Estudió en las universidades de Graz (Austria) y Praga. Después de haber trabajado en varias industrias eléctricas en París y en Budapest, se trasladó a Estados Unidos (1882), donde trabajó a las órdenes de Thomas A. Edison, entonces partidario de la corriente eléctrica continua.

Las incesantes disputas con Edison forzaron su abandono de la compañía y su asociación con G. Westinghouse, quien compró las patentes de su motor y de un transformador que facilitaba la distribución de este tipo de corriente hacia los usuarios finales. Ambos ganaron la batalla de la distribución de la energía, pues el transporte de corriente alterna es más barato y sencillo que el de continua. En 1893 su sistema fue adoptado por la central hidroeléctrica situada en las cataratas del Niágara.

Tesla fundó en Nueva York un laboratorio de investigaciones electrotécnicas, donde descubrió el principio del campo magnético rotatorio y los sistemas polifásicos de corriente alterna. Creó el primer motor eléctrico de inducción de corriente alterna y otros muchos ingenios eléctricos como el llamado montaje Tesla, un transformador de radiofrecuencia en el que primario y secundario están sintonizados, de utilidad a la hora de preseleccionar la entrada de un receptor radioeléctrico. Predijo la posibilidad de realizar comunicaciones inalámbricas con antelación a los estudios llevados a cabo por Marconi, y en su honor se denomina tesla a la unidad de medida de la intensidad del flujo magnético en el sistema internacional.

Issac Newton

Isaac Newton nació en las primeras horas del 25 de diciembre de 1642 (4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano), en la pequeña aldea de Woolsthorpe, en el Lincolnshire. Su padre, un pequeño terrateniente, acababa de fallecer a comienzos de octubre, tras haber contraído matrimonio en abril del mismo año con Hannah Ayscough, procedente de una familia en otro tiempo acomodada. Cuando el pequeño Isaac acababa de cumplir tres años, su madre contrajo de nuevo matrimonio con el reverendo Barnabas Smith, rector de North Witham, lo que tuvo como consecuencia un hecho que influiría decisivamente en el desarrollo del carácter de Newton: Hannah se trasladó a la casa de su nuevo marido y su hijo quedó en Woolsthorpe al cuidado de su abuela materna.

Charles Drawin

nació en Sherewsbury el 12 de febrero de 1809. Fue el segundo hijo varón de Robert Waring Darwin, médico de fama en la localidad, y de Susannah Wedgwood, hija de un célebre ceramista del Staffordshire, Josiah Wedgwood, promotor de la construcción de un canal para unir la región con las costas y miembro de la Royal Society. Su abuelo paterno, Erasmus Darwin, fue también un conocido médico e importante naturalista, autor de un extenso poema en pareados heroicos que presentaba una alegoría del sistema linneano de clasificación sexual de las plantas, el cual fue un éxito literario del momento; por lo demás, sus teorías acerca de la herencia de los caracteres adquiridos estaban destinadas a caer en descrédito por obra, precisamente, de su nieto. Además de su hermano, cinco años mayor que él, Charles tuvo tres hermanas también mayores y una hermana menor. Tras la muerte de su madre en 1817, su educación transcurrió en una escuela local y en su vejez recordó su experiencia allí como lo peor que pudo sucederle a su desarrollo intelectual. Ya desde la infancia dio muestras de un gusto por la historia natural que él consideró innato y, en especial, de una gran afición por coleccionar cosas (conchas, sellos, monedas, minerales) el tipo de pasión «que le lleva a uno a convertirse en un naturalista sistemático, en un experto, o en un avaro»

¿Como medir el rtadio de la tierra?

Cálculo del Radio Terrestre

El primer científico que obtuvo la medida del radio de la Tierra fue
Erastostenes
  (cerca del año 250 antes de Cristo). Él se dio cuenta de que mientras en la ciudad de Siena, Egipto (hoy Asuán) el Sol estaba directamente sobre la cabeza del observador en el mediodía del solsticio de verano, en Alejandría (ciudad ubicada a 5000 estadios = 800 km hacia el norte de Siena) la sombra de un obelisco formaba un ángulo de 7º 12´ en el mismo instante. ¿Cómo hizo Eratóstenes con estos datos para calcular el radio de la Tierra? Veamos: - Si en Siena el sol está justo sobre la cabeza del observador, entonces un obelisco en esta ciudad no hace sombra en ese instante. - Al mismo tiempo, en Alejandría los rayos del sol forman un ángulo α = 7º 12' con la vertical. Este dato se obtiene midiendo la sombra del obelisco (el obelisco forma un ángulo de 90º con su sombra en el piso): tan (α) = longitud de la sombra / altura del obelisco donde tan (α) es la tangente del ángulo α. (Fig. 1) - 

Entre Siena (Asuán) y Alejandría hay aproximadamente 800 kilómetros Nota: Originalmente Eratóstenes midió esta distancia usando el estadio egipcio como unidad (1 estadio = 185 metros), sin embargo, la longitud del estadio olímpico griego (estadio ático) es de 192 metros, por lo que existe cierta controversia sobre el valor realmente empleado y la exactitud del resultado obtenido. En cuanto a cómo obtuvo el dato de la distancia entre las ciudades hay tres hipótesis: tomó la distancia estimada por las caravanas que comerciaban entre ellas; lo obtuvo en la Biblioteca de Alejandría; o calculó la distancia valiéndose de un regimiento de soldados que diera pasos de tamaño uniforme. Finalmente fijó 5000 estadios. - Con estos datos y usando las herramientas trigonométricas ya estamos en condiciones de calcular el radio de la Tierra: (Fig. 2)

 Trigonometría: La longitud de un arco sobre una circunferencia determinado por un ángulo θ, es igual al radio de la circunferencia multiplicado por el valor de θ expresado en radianes. longitud de arco = Radio * θ (rad) Radián: unidad estándar de medida de ángulos (180º = ¶radianes = 3,141592654 radianes) - Para obtener el radio de la Tierra sólo hay que hacer esta cuenta: (Fig. 3)

 Nota: Este método tiene un pequeño error debido a que las ciudades no se encuentran sobre el mismo meridiano, hay 5º de diferencia en longitud entre ellas.

¿Comomedirel