Ecuación #10: La Ley Universal de la Gravedad

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Por Inés Quinteros

17 March 2018

El 21 de diciembre de 1968, el Apollo 8 se convirtió en la primera misión tripulada en salir de la órbita terrestre en camino a la Luna. Uno de los astronautas del programa, Mike Collins, escribe en su biografía que su hijo le preguntó: “Papá, ¿fue el señor Borman el que manejó el Apollo 8?”, a lo que Collins respondió : “No, hijo, fue Isaac Newton”. Y así era. La trayectoria de esta misión había sido cuidadosamente calculada con la ecuación de ese introvertido genio inglés que la formuló tres siglos antes de la era espacial. Fue él quien dilucidó la danza matemática de todos los cuerpos en el universo y con ello hizo posible que la humanidad saliera de su planeta de origen.

En enero de 1684, luego de un debate en un café de Londres con otros científicos prominentes, Edmund Halley se había dado por vencido. Por más que intentaban, no habían podido entender por qué las órbitas de los planetas tenían forma de elipses, como Kepler había descubierto décadas antes. Incluso uno de ellos había ofrecido una recompensa monetaria a quien lograra explicarlo. Halley se acordó entonces de un retraído pero afamado colega suyo en Cambridge y decidió hacerle una visita para discutir el problema. Gracias a esa visita, en una tarde de Agosto del mismo año, el curso de la humanidad iba cambiar para siempre.

Para la inmensa sorpresa de Halley, Isaac Newton le comentó que él ya había resuelto el problema unos años antes. Estaba atónito. Le rogó por la demostración, pero él había perdido sus apuntes así que acordó hacerlos de nuevo para enviárselos. Halley esperó con ansias por tres meses hasta que recibió lo que hoy se consideran las primeras páginas de la ciencia moderna. En ellas, entre otras importantes leyes de movimiento, se encontraba la ecuación de la Ley Universal de la Gravedad:

F=(Gm?m?)/r²

De esta fantástica genialidad matemática se podían obtener las elipses de Kepler y la caída libre de Galileo en perfecta harmonía. Newton incluso generalizó todas las constantes en una sola (G), que hoy sabemos es una propiedad verdaderamente universal de la naturaleza. Lastimosamente, aunque la Academia de Ciencias de Londres consideraba esto como una obra maestra, no tenían fondos para publicarla. Halley entonces sacó dinero de su propia bolsa y financió la publicación del libro de Newton en 1687, titulado “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica”, considerada una de las obras más revolucionarias en la historia de la humanidad.

Con estas ecuaciones luego Halley calcularía la trayectoria del cometa que hoy lleva su nombre. Habiendo recolectado observaciones de siglos atrás se dio cuenta de que el mismo cuerpo celeste había estado visitando los cielos cada 76 años. Antes de morir en 1742, calculó la fecha y la trayectoria que tomaría cuando regresara. Astrónomos de toda Europa esperaron la fecha, voltearon su mirada hacia el punto señalado en el cielo y en la noche de Navidad de 1758, boquiabiertos vieron el cometa pasar justo como había sido predicho. Halley le había ganado a la superstición en su propio juego, la profecía, y había demostrado que las ecuaciones de Newton eran las que rigen el cosmos.

Por más de 200 años la mecánica de Newton gobernaría la física. Pero en 1915, un empleado de la oficina de patentes en Suiza, de nombre Albert Einstein, tendría un pensamiento atrevido. Razonó que si no se tiene un marco de referencia, es imposible determinar si un objeto está cayendo o moviéndose. Concluyó, por tanto, lo que todo experimento moderno ahora confirma: que la gravedad de Newton no existe. La saga para entender el universo iba tomar un giro espectacular...

(Una explicación más detallada de G y de cómo la ecuación describe las órbitas celestiales puede encontrarla en el sitio web: http://52ecuaciones.xyz).

IngenieroAeroespacialsalvadoreño,

radicado en Holanda/cornejo@52ecuaciones.xyz