Las enseñanzas del Maestro Ciruela
La
manzana de Newton
y la unidad del universo
Que don Isaac Newton haya encontrado la Ley de Gravitación Universal justo en el momento en que una manzana golpeaba su cabeza es tan sólo una leyenda. Pero puestos a analizarla, encontramos que es una de las más bellas de la historia de la ciencia, poseedora de una substanciosa metáfora que lamentablemente suele olvidarse o desconocerse. Resulta que estaba Don Newton bajo un manzano contemplando la Luna y especulando sobre las razones de su movimiento. En ese preciso instante lo golpea la manzana en la sabiola, y es así que con la sacudida le viene al genio la idea de que el movimiento lunar y la caída de los cuerpos... son la misma cosa…
La imagen plantea tres cuestiones relevantes.
1.- La inmediata es aquella que la leyenda no menciona: la ley gravitacional del cuadrado inverso, cuya revelación habría llegado con el manzanazo.
2.- La segunda tiene que ver con el carácter universal de la cuestión. En general, mis alumnos no se habían percatado de la palabra "universal", que remata el nombre de la ley. Su importancia es grande. Por primera vez aparecía una ley física aplicable tanto al mundo terrenal como al celeste, a la manzana como a la Luna, en franca oposición a las verdades consagradas hasta la época, y sostenidas a fuerza de grillos y hogueras. El universo es uno solo y lo gobiernan las mismas leyes en todo tiempo y lugar.
3.- La tercera cuestión es la que molesta a mis alumnos. Porque decir que el movimiento de la Luna y la caída de la manzana son la misma cosa es lo mismo que decir (y mis alumnos son muy rápidos en sacar conclusiones) que orbitar y caer son sinónimos. Ok, les digo, no desesperen, y les propongo esta serie de experimentos mentales, que el mismo Newton realizó. Suba a una colina, y desde la cima arroje una piedra… no la suelte solamente, arrójela de costado. Seguramente ya lo hizo antes y si no, se lo puede imaginar sin error: la piedra volará alejándose de usted y acercándose al piso. La trayectoria que recorre no tiene mucha importancia, se trata de una parábola que también supo describir Galileo. Pero la cuestión que nos interesa es que este nuevo movimiento no deja de ser una caída. Una caída de costado, si usted quiere, pero una caída al fin.
Vamos bien. Un esfuerzo más: repita el experimento anterior pero arrojando la piedra horizontalmente con más fuerza, con más velocidad. No cambia nada demasiado: simplemente la piedra tocará el suelo un poco (o bastante) más lejos que la anterior.
Ahora le voy a pedir que la arroje mucho más lejos, pero siempre con un movimiento horizontal. Ya sé que en el experimento anterior usted puso toda su fuerza, así que le propongo que reemplacemos la piedra por una bala y su brazo por un cañón, ¿le parece? Al lanzar la bala horizontalmente lograremos que la bala (el sustituto de la piedra) toque el piso bastante más lejos. Pero lo que verdaderamente importa es que usted admita que la trayectoria de la bala obedece al mismo motivo que el comportamiento de la piedra después de haber abandonado su mano, o sea, avanza y desciende, avanza y desciende, avanza y desciende hasta llegar al suelo. O sea: cae, y nada más que eso, sólo cae.
Solo se trata de un cambio de escala: ahora es más grande, más amplio. El experimento cambia cuantitativamente, pero no cualitativamente, ¿está de acuerdo?
Bueno, lo hice subir a la colina para que pueda apreciar este detalle: si seguimos aumentando la velocidad horizontal de partida de la bala, con cañones más y más potentes, no solo lograremos que las balas lleguen más lejos porque el movimiento de avance es cada vez mayor, sino que terminen sus vuelos más lejos porque como la Tierra es redonda la superficie queda un poco más lejos. O sea: la bala cae buscando el suelo, pero la Tierra la esquiva porque más adelante está más abajo (por decirlo de alguna manera).
Ahora suponga que tenemos un cañón recontra súper potente (no importa cuánto) lo suficiente para que la trayectoria de la bala se curve hacia abajo mientras cae, en exactamente la misma medida en la que se curva la Tierra debido a su redondez. Si comprendió esta mecánica le aconsejo que se agache… porque dentro de un poco menos de 90 minutos la bala del cañón le va a pegar en la nuca.
Esa bala ha quedado en órbita, pero sólo está cayendo. O sea, lo mismo que hacen los cuerpos en el cielo, orbitar, es lo que hacen las manzanas y cualquier otro cuerpo acá en la Tierra, caer. Volviendo a la 2da. cuestión: por 2000 años se postulaba la existencia de dos físicas diferentes una para explicar los movimientos celeste y otra para los terrestres. Chau Aristóteles, perdiste, la Física es una sola y las leyes del universo gobiernan todo tiempo y lugar.
Una vez -fíjense lo que son las cosas- un estudiante me preguntó con cierta sutileza e ironía: "Profe, si la Luna está cayendo sobre nosotros, qué hacemos perdiendo el tiempo en este curso de física y frutería". Es inevitable... siempre hay una manzana podrida.
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