UNA VISION DIFERENTE ACERCA DE LA CAIDA DE LOS CUERPOS EN
LA TIERRA Y DE LA GRAVITACION
1.-
IMPORTANCIA DEL FENOMENO GRAVITATORIO
La
fuerza de gravedad es uno de los fenómenos que más inquietan en el mundo científico.
Es una de las incógnitas más relevantes que el hombre ha enfrentado, enfrenta y
enfrentará. Pues es lógico explicarse esta situación por cuanto el Universo
existe, nuestro sistema solar existe, el planeta tierra donde habitamos, donde
nos encontramos girando tranquilamente existen gracias a esta fuerza tan
milagrosa llamada gravedad.
Pensemos
un momento ¿Qué pasaría si de pronto esta fuerza desapareciera?, ¿que pasaría
con nosotros, con nuestro planeta? ¿seguiría girando tranquilamente? no, nuestro
planeta saldría disparado, todos los astros del Universo volarían por el
espacio infinito, sin rumbo fijo, chocarían entre sí, andarían de tumbo en
tumbo provocando un verdadero caos en el Universo.
He
allí la gran importancia de la fuerza de gravedad, tiene a su haber la gran
responsabilidad de mantener la organización y armonía en el Universo.
2.-
RESEÑA HISTORICA SOBRE EL FENOMENO GRAVITATORIO
Nicolás
Copérnico astrónomo germano-polaco que vivió entre 1473 y 1543, descubrió
mediante constantes observaciones una explicación sobre los movimientos de los
planetas suponiendo que la Tierra gira alrededor del Sol. La teoría de
Copérnico es quizá la más importante de la historia por cuanto cambio la
concepción del hombre sobre su lugar en el Universo, pues antes se creía que el
Universo giraba alrededor de la Tierra. Pero Copérnico hizo entender que la
Tierra y el hombre sólo eran una partícula casual en un Universo infinito.
Galileo
Galilei nació en Pisa en 1564 realizó estudios sobre la teoría aristotélica,
descubriendo que era incompleta y equivocada. Galileo perfeccionó el telescopio
que le permitió observar los planetas con lo cual llegó a descubrir varios
satélites de Júpiter. Galileo alcanzó los primeros conocimientos sobre cómo se
mueven las cosas sobre la Tierra; y dejó establecido el principio de inercia.
Tycho Brahe y Galileo utilizando
el telescopio mejorado por este último logran obtener gran cantidad de
resultados con medidas precisas a pesar de lo rudimentario de dicho
instrumento.
Estas observaciones tan precisas, son
tomadas por otro astrónomo de la época Johannes Kepler (1571-1630) nacido en Alemania, quien las utiliza para
establecer unas leyes que aportaron los fundamentos teóricos del movimiento de
los astros.
Kepler, ayudante de Tycho Brahe desea
explicar todo el Universo que el conoce con un solo principio. Enuncia tres
leyes, las dos primeras en 1609 y la tercera en 1619. La novedad más asombrosa
de su teoría es que la órbita de los planetas no es un círculo como se había
creído, sino una elipse.
Las leyes de Kepler se aplican no solo a
las trayectorias de los planetas alrededor del sol, sino también a las de todos
los cuerpos que están con órbitas alrededor de otro. Las tres leyes de Kepler describen
cómo ocurren los hechos; pero faltaba explicar las causas. Tenía que
encontrarse la fuerza o las fuerzas que mantienen a todos los planetas en sus
órbitas.
Newton examina las leyes de kepler y
considera el principio de inercia de Galileo. Este principio dice que un cuerpo
al cual no se aplica ninguna fuerza conserva su reposo o su movimiento
rectilíneo y uniforme. De la confrontación de estas ideas saldría la teoría de
la Gravitación Universal que explica las razones por las que los planetas siguen
órbitas previsibles y calculables. Newton demuestra que dos cuerpos se atraen
con una fuerza proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado
de su distancia.
Todos los cuerpos se atraen. Pero la
fuerza de gravitación no es muy intensa. No es sensible mas que para cuerpos
muy pesados. Gracias a ella nosotros permanecemos "pegados" a la
Tierra.
Cualquier
objeto con masa, por pequeño que este sea, crea un campo de fuerzas
gravitatorio. La fuerza es siempre positiva porque las masas negativas no
existen. Esto indica que la fuerza gravitatoria solo puede ser atractiva.
La
atracción gravitatoria es la fuerza responsable de que los objetos tengan peso,
una fuerza que tiende a empujarlos hacia el centro de la Tierra y que mantiene
a los planetas en órbitas alrededor del Sol.
En 1916 Einstein elabora la teoría de la
Relatividad General que asestó un duro golpe a las ideas de Newton. La
gravitación no lograba explicar algunos fenómenos observados (por ejemplo la
desviación de la órbita de Mercurio). Lo que Einstein aporta entonces, es la
relación entre la curvatura de un espacio y la presencia de masas en este
espacio.
Sin embargo la teoría de Einstein no
condena la teoría de Newton mas bien la completa y generaliza. La Gravitación
continua siendo válida y utilizable en un gran número de casos, es un caso
particular de la Relatividad General, cuando las velocidades no son demasiado
grandes y cuando no se habla de objetos muy grandes o muy pequeños.
Einstein
también atribuye a la masa de los astros la capacidad de generar gravedad, pero
a diferencia de Newton, la entiende no como una fuerza, sino como curvatura del
espacio-tiempo. Esto significa que la tierra curva al espacio a su alrededor de
tal forma que los objetos que se depositan en él viajan en un camino curvo.
3.-
CONCEPCION ACTUAL SOBRE LA GRAVITACION UNIVERSAL
Actualmente la Física de Partículas y la
Física Cuántica han profundizado más el conocimiento de la Gravedad. Su estudio
se ha encaminado hacia la naturaleza del vínculo existente entre los astros, se
trata de conocer: ¿DE QUE NATURALEZA ES LA GRAVEDAD? en este objetivo se ha
planteado que esta fuerza se establece mediante un intercambio donde
intervienen ciertas partículas de propiedades virtuales, es decir que aparecen
y desaparecen sin dejar ningún rastro,
por ello se las conoce como “fantasmales”, son las llamadas gravitones y
gravitinios.
Hasta hoy no existe la mínima
posibilidad de descubrir estas partículas, son un producto del análisis
matemático y la especulación. Según
informaciones para detectarlas en forma indirecta se necesitaría de equipos que
la humanidad dispondría después de 10.000 años.
A pesar de que el efecto de la Gravedad
es tan grande su naturaleza es todavía oscura a los ojos de la ciencia. Si bien
las teorías de Newton y Einstein han aclarado el aspecto físico de la
atracción entre astros, sin embargo
existen aspectos nuevos que se mantienen sin explicación, por ejemplo el llamado "Misterio de la Masa
Faltante" y la misma naturaleza "fantasmal" que se le atribuye a
las partículas virtuales que transportan la gravedad.
4.-
UNA VISION DIFERENTE DEL FENOMENO GRAVITATORIO
Nada
está dicho sobre el Fenómeno Gravitatorio pues la situación tan complicada en que
se halla enfrascada la Física de Partículas y la Física Cuántica, en cuanto a
las posibilidades de comprobar la existencia o no de las partículas
transmisoras de esta fuerza les ha puesto frente a un verdadero imposible. Es
ante esta situación que el camino queda totalmente abierto para que se planteen
nuevas propuestas, nuevas ideas frente a este fenómeno tan importante para la
ciencia actual.
4.1.-
DESCUBRIENDO UNA LEY EN EL CONVIVIR COTIDIANO
Para
exponer un planteamiento diferente sobre el Fenómeno Gravitatorio queremos ir
de lo más simple a lo complejo, utilizando el análisis inductivo-deductivo que
será nuestra herramienta básica. Partimos del hecho de que la realidad en que
estamos inmersos es producto de la materialización de leyes de la naturaleza.
Muchos
investigadores, observando casos sencillos llegaron a profundizar y descubrir
leyes importantes. En el tema que nos ocupa también encontramos algo muy
especial; algo tan sencillo de pronto nos lleva hacia algo tan complejo como
explicarnos de una manera diferente la caída de los cuerpos en la Tierra y la
dinámica de la Gravitación Universal. Veamos cómo se presenta esta situación.
Diariamente
ejecutamos una serie de actividades que las realizamos mecánicamente por la
constante repetición. Esta es la situación que se presenta cuando cualquier
persona u objeto viajan en un vehículo. Veamos cuáles son sus experiencias:
Primer
Caso:
Si
una persona viaja en un automóvil a una velocidad considerable y de pronto
realiza un frenado brusco.
¿Qué
sucede?
Siente que "algo" actúa
sobre ella obligándola a inclinarse en la dirección que sigue el vehículo,
causa esta de muchos accidentes, por lo cual se han inventado los cinturones de
seguridad.
Segundo
Caso:
Cuando
una persona viaja en un transporte público y al llegar a su parada no espera
que se detenga totalmente, sino que se baja del vehículo en movimiento.
¿Qué
siente?
Siente
"algo" que actúa sobre ella obligándola a seguir corriendo en la
dirección que sigue el vehículo.
Tercer
Caso:
En
un automóvil que se moviliza aceleradamente en dirección horizontal, viaja una
persona junto a un objeto esférico. La persona sujeta al objeto y lo deja caer
libremente del vehículo en movimiento.
¿Qué
se observa?
Se
observa que el objeto cae al suelo y luego como si fuera empujado por
"algo" continua movilizándose con gran velocidad en la dirección .
Cuarto
Caso:
En
el mismo vehículo y con la misma aceleración la persona sujeta el objeto al
extremo de un tubo y lo mueve en dirección contraria a la que sigue el
vehículo, es decir la persona aplica su fuerza sobre el objeto a través del
tubo. Esta fuerza es en dirección contraria al desplazamiento del vehículo.
A
continuación la persona deja caer el objeto, ¿Qué sucede?. Se observa que al
caer el objeto al suelo y como si fuera empujado por "algo" continua
movilizándose en la dirección del vehículo
y continuaría indefinidamente si se desplazaría por una superficie lisa,
pero al desplazarse por una superficie irregular llega un momento en que se
detiene.
Una
variante de este Cuarto Caso se presenta si la persona en el vehículo en
movimiento toma con su mano el objeto y lo lanza con fuerza en la dirección
contraria al desplazamiento del vehículo¿Qué se observa?.
Se
observa que de igual manera el objeto inicialmente se aleja en dirección
contraria al desplazamiento del vehículo, pero llega hasta cierta distancia y
luego como si fuera empujado por "algo" continua con gran velocidad
la trayectoria del vehículo . Este efecto se da aunque el experimento se lo
realice en cualquier tipo de relieve, es decir ya sea plano, bajada o subida.
¿Qué
análisis podemos hacer de estos cuatro casos?
Cuando la persona hace el frenado
brusco, o cuando se baja del vehículo en movimiento siente "algo" que
le empuja, que le obliga a continuar moviéndose en la misma dirección del
vehículo ¿Qué es ese “algo”? El hecho
de moverse, constituye un trabajo.. ¿Qué le puede obligar a realizar un
trabajo? Un trabajo, una acción es producto de una fuerza. Una fuerza es una
magnitud física que se manifiesta con la ejecución de un trabajo, o de una
acción; por lo tanto ese “algo” que siente la persona, es una fuerza que la
adquiere al viajar en el vehículo.
Esta
fuerza (F) esta dada por la masa (m) del cuerpo de la persona multiplicada por
la aceleración (a) con que se desplaza el vehículo, es decir mientras más
rápido se desplaza el vehículo mayor será la fuerza que soporta sobre sí la
persona.
F = m x a
Igual
cosa sucede con el objeto esférico, al dejarlo caer del vehículo o lanzarlo
hacia atrás, es obligado por un "algo" a continuar movilizándose en
la dirección que sigue el vehículo. Ese "algo", es una fuerza, cuya
intensidad depende de la rapidez que ha adquirido el vehículo.
Estos
análisis nos permiten concluir que:
-
En un vehículo en movimiento, los cuerpos que viajan en su interior, adquieren
una fuerza dada por su masa y la aceleración con que se moviliza el
vehículo.
-
La fuerza que adquieren está dirigida en la misma dirección en que se
mueve el vehículo.
-
Esta fuerza y su dirección se conservan en los cuerpos, a pesar de que
éstos abandonen el vehículo.
-¿De
qué naturaleza es esta fuerza?..la fuerza es de carácter físico-mecánico.
-¿Por
qué se produce esta fuerza?...Se produce por la acción del vehículo en
movimiento.
Este
fenómeno observado en la naturaleza, se repite en diferentes circunstancias, lo
que nos permite sintetizarlo en una ley:
"Todo cuerpo que viaja en un vehículo en movimiento
adquiere una fuerza y dirección dadas por
su masa y la aceleración con que se desplaza el vehículo. Fuerza y
dirección que se conservan una vez que el cuerpo abandona el vehículo"
En los cuatro casos que hemos descrito la dirección
de la velocidad es horizontal por lo que la dirección de la fuerza generada
también es horizontal. Tenemos a
continuación dos casos muy especiales en donde dos vehículos por demás
singulares tienen un movimiento en dirección rotativa. Veamos los casos
mencionados:
Quinto Caso:
Una persona viaja junto a un objeto esférico en un
vehículo muy singular que constituye una masa de aire en rotación llamado
Tornado; este tiene una Aceleración de Rotación máxima (según la escala de Theodore
Fujita), de 500 Km/h. La dirección del movimiento de la masa de aire y por
tanto de la persona y del objeto que viajan volando, es hacia el centro del
Tornado.
La persona sujeta el objeto con su mano y
lo lanza horizontalmente en dirección contraria al centro , es decir hacia
fuera del Tornado. El objeto se aleja hasta cierta distancia y luego regresa al
lugar donde estuvo, como si "algo" le atrajera hacia su ubicación
anterior.
Ese "algo" mencionado lo
constituye una fuerza atractiva que se genera como producto del movimiento de
la masa de aire, fuerza que es la causante de que la persona y el objeto se
mantengan rotando y que es causante de que árboles, casas, animales, etc..sean
absorbidos al paso de los tornados por cualquier lugar.
Esta fuerza atractiva está directamente en
relación del movimiento de la masa de aire, es decir a mayor movimiento mayor
fuerza y menor movimiento menor fuerza. Esta relación es tan real, hasta el
punto de que cuando desaparece el movimiento desaparece la fuerza destructiva
de los Tornados.
Sexto Caso:
La
Tierra es un astro que ha sido estudiado ampliamente por ser la morada
del hombre. Este astro no ha sido siempre como lo es hoy, sino que a través de
un proceso largo, luego de transformaciones diversas alcanzó la forma que hoy
posee.
Según la teoría más aceptada todo el
sistema solar era una Nebulosa, masa de gases que adquirieron un movimiento
rotatorio dirigido hacia el centro, luego se fraccionarían en porciones más
pequeñas y darían lugar a lo que serían los planetas, masas gaseosas que
también adquirieron el movimiento rotatorio.
En aquel momento las masas gaseosas que
constituirían los planetas tenían movimiento dirigido hacia el centro, lo que
les permitió generar una fuerza atractiva con la que pudieron captar gases de
su alrededor y producir una concentración de masa dando como resultado la
Tierra que hoy conocemos. La situación de la masa gaseosa inicial que fue el
origen de la Tierra, es similar a la masa
gaseosa de los Tornados, rotan a grandes velocidades con una dirección dirigida
hacia el centro, generando a la vez una fuerza atractiva directamente
proporcional a la velocidad del movimiento.
Como vemos en estos dos casos, el vehículo
gas tiene movimiento rotativo dirigido hacia el centro, por tanto todo cuerpo
que viaja en dicho vehículo adquiere una fuerza dada por su masa multiplicada
por la aceleración con que se moviliza, fuerza dirigida hacia el centro.
4.2.- ¿QUE SUCEDE EN EL VEHICULO TIERRA?
La
Tierra es el vehículo en el cual viajamos permanentemente, a pesar de que no lo
sentimos, pero es así. ¿Acáso también se cumple en este vehículo la ley
mencionada anteriormente? Si se cumple, veamos como lo hace:
Como hemos visto la
Tierra tiene su origen en una masa gaseosa rotatoria, por ello se explica que
actualmente siga rotando y lo hace según cálculos a una aceleración de 1670
Km./h., y así como en la masa gaseosa inicial, la dirección de este movimiento
debe ser dirigido hacia el centro. Por tanto es lógico suponer que todo objeto
que se halla viajando sobre la superficie terrestre, está rotando a 1670 Km./h,
con dirección hacia el centro del planeta.
Sobre
la superficie terrestre se observa todo tipo de objetos, los cuales se
encuentran viajando en rotación. Para describir la ley que hemos descubierto
ubicamos un objeto de masa 1Kg. (m1) sometido a la Aceleración de la Rotación
Terrestre (aR) de 1670 Km/h., dando como resultado una fuerza (F1) de 1KN
(Kilonewton). Como la aceleración de la rotación terrestre, está dirigida hacia
el centro de la tierra, la fuerza resultante (F1), tiene también esa dirección.
F1 = m1 . aR
Ubicamos
una persona en este esquema, la cual toma el objeto mencionado (que pesa 1Kg.),
y lo levanta al aplicar una fuerza de 5KN. hacia arriba, es decir le aplica una
fuerza (F2) en dirección contraria a la F1 ¿Qué sucede?, el objeto se levanta.
En
un siguiente momento observamos que si la persona suelta de su mano el objeto,
es decir la fuerza de 5KN. se transforma a 0KN. ¿Qué sucede?, el objeto cae
hacia la tierra. ¿Por qué cae?, ¿acáso por la gravedad? no, el objeto cae por
la sencilla razón de que la fuerza inicial de 1KN. que experimentaba la
continua experimentando a través de la persona y el momento en que deja de hacer
efecto la fuerza del brazo del hombre queda únicamente la fuerza de 1KN
dirigida hacia abajo, es por esta causa que el objeto cae, no necesita de
ninguna fuerza especial.
Finalmente
se observa que al caer el objeto hacia tierra, nuevamente vuelve a la situación
inicial, es decir estar sujeto a la fuerza ejercida por la rotación de la
tierra de 1KN.
4.3.-
EL MOMENTO CLAVE QUE ENCIERRA LA VISION DIFERENTE ACERCA DE LA CAIDA DE LOS
CUERPOS.
Según
se puede deducir el momento clave que encierra la gran verdad que hemos
expuesto, es cuando la persona al aplicar la fuerza hacia arriba con su brazo,
el objeto al mismo tiempo continua experimentando la fuerza hacia abajo dada
por la aceleración de la rotación.
¿Nos
preguntamos cómo se hace presente la aceleración de la rotación en el objeto
para darle la fuerza hacia abajo? la respuesta es muy sencilla, el objeto
recibe la aceleración a través del cuerpo de la persona que sujeta el objeto.
Es decir, la persona es al mismo tiempo portadora de dos fuerzas: la una
ejercida por su brazo hacia arriba y la otra ejercida por la aceleración de la
rotación a través de su cuerpo hacia abajo.
Este
momento clave es similar a un ejercicio físico entre dos personas que halan con
dos cuerdas elásticas un mismo objeto:
Este
ejemplo demuestra el momento clave que hemos mencionado: el objeto unido a las
dos cuerdas y halado por las dos personas, soporta al mismo tiempo dos fuerzas
(F1, F2) en sentido opuesto, no hay orden en la presencia de las dos fuerzas,
es decir no es primero la una y luego la otra, sino en el mismo momento y en el
mismo espacio el objeto soporta dos fuerzas sobre sí, en sentido inverso.
En
estas circunstancias ¿Qué sucede si de pronto una de las dos personas deja de
halar? la fuerza que queda vigente es la de la persona que se halla a la
inversa y por tanto el efecto es que el objeto es movilizado por la fuerza
actuante hacia la dirección que está la persona que sigue halando:
4.4.- UN FENOMENO QUE
NOS PERMITE DEDUCIR LA VISION DIFERENTE SOBRE LA GRAVITACION UNIVERSAL.
Así
como el objeto esférico ubicado sobre la superficie terrestre que nos ha
servido anteriormente para describir la caída de los cuerpos, tenemos otro
objeto de gran importancia que también se halla sobre la superficie terrestre y
que juega un papel decisivo para ayudarnos a vislumbrar una visión diferente
sobre la Gravitación Universal. Este objeto constituye una masa que cubre todo
el planeta por tanto cubre a todo objeto que se halla sobre la superficie
terrestre, esta masa es el aire.
Si
observamos detenidamente a nuestro alrededor, nuestro cuerpo está cubierto de
aire. Si nos encontramos en el interior de un cuarto estamos inmersos en un
lugar lleno de aire, pero no percibimos lo que nos cubre; si salimos fuera de
la habitación el aire continua cubriéndonos y no sentimos nada sobre nuestra
piel. Pero si con la ayuda de un objeto hacemos una turbulencia hacia nosotros
(incluso con nuestras manos), se produce una corriente que la sentimos en
nuestra piel, sentimos el aire.
Toda
esta situación real nos lleva a deducir que el aire que nos rodea, que cubre
toda la tierra está en aparente reposo en relación a nosotros, en relación a la
superficie terrestre. Así como cualquier objeto que está depositado sobre la
superficie terrestre, el aire se halla en un estado de reposo.
¿Qué
significa que el aire esté en reposo en relación a la superficie terrestre?
Significa
que al estar en reposo se halla rotando junto con el planeta a una velocidad de
1670 Km/h. Así como cualquier objeto sobre la superficie esta rotando a esa
velocidad, el aire también lo hace de igual forma.
¿Qué
repercusiones tiene este hecho?
Si
bien para nosotros que estamos cubiertos por aire, este hecho no significa
nada; pero pensemos:
¿Qué
sucede cuando existen ventarrones, cuando hay huracanes, cuando hay tornados?
Cuando
se producen estos fenómenos atmosféricos, el aire deja de estar en reposo en
cierta parte de la atmósfera y adquiere movimiento, adquiere velocidad y se
puede observar fácilmente los efectos que produce.
Se
sabe por ejemplo que un huracán, un tornado adquieren velocidades que pueden ir
desde 100, 120, 130 Km/h...hasta la
peligrosa velocidad de 500 Km/h. que puede adquirir un Tornado de Nivel 5 (Según la escala de T. Fujita). Una
masa de aire con esta velocidad, es capaz
literalmente de arrasar con todo a su paso.
Entonces
¿qué podríamos decir de toda la atmósfera que está girando junto con la Tierra
a 1670 Km/h. ?
Si
bien nosotros no observamos nada, ¿podríamos atrevernos a decir que es una masa
inofensiva, inmóvil?
La
atmósfera que rodea a la Tierra y que se halla girando junto a ella a 1670
Km/h. se constituye por deducción lógica en un verdadero Tornado; si bien
nosotros no lo observamos por estar inmersos en él, pero una persona que se
hallare afuera, en el espacio, si lo puede observar.
Si
los tornados que se producen sobre la superficie (generalmente en EEUU), cuya
máxima velocidad llega a 500 Km/h. son capaces de superar la fuerza de
atracción de la Tierra, por cuanto levantan todo lo que se les cruce en su
camino, ¿qué podríamos decir del Tornado atmósfera rotando a 1670 Km/h.?
4.5.- DINAMICA DE LA
GRAVITACION UNIVERSAL
La fuerza atractiva que
adquiere la atmósfera como producto de la rotación terrestre es tan grande que
justifica plenamente la fuerza que la Tierra ejerce sobre la Luna y sobre todos
los objetos lanzados al espacio. Es decir, para explicar la atracción que
ejerce la Tierra sobre la Luna no necesitamos de la gravedad, sino basta
considerar el fenómeno simple y sencillo que hemos acabado de describir.
El Sol como eje del
Sistema Solar a través de su atmósfera rotatoria mantiene en movimiento a todos
los planetas; así también las galaxias se hallan en altas rotaciones
movilizando enormes masas de astros a su alrededor, a través de su atmósfera
cósmica.
5.- CONCLUSION
Estos
hechos reales que hemos expuesto, que observamos a diario demuestran que el
fenómeno gravitatorio es también un fenómeno sencillo que puede ser explicado
con la fórmula de fuerza descrita anteriormente.
Por
lo que podemos concluir diciendo que no es simplemente la masa la causante para
la atracción gravitatoria, sino la permanente rotación a que están sometidos todos
los cuerpos del Universo. Desde el Atomo hasta los grandes Cúmulos de Galaxias
están en permanente y acelerada rotación generando la fuerza atractiva que
mantiene en perfecta armonía el Universo.
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