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Si un físico se pesase en una báscula, seguramente no diría que pesa 80 kilogramos, ni mucho menos 80 «kilos», sino más bien: «Este mes me he pasado con las galletas, peso 784 Newtons». El motivo es que en física se distinguen claramente dos conceptos: el de masa y el de peso. En teoría, la masa es una constante que no varía con la posición, forma o estado de un cuerpo y que se mide en kilogramos. Por otro lado, el peso es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos que están en las inmediaciones y que se mide en Newtons. Como resultado, un coche puede tener una masa de 1.000 kilogramos aquí y en la Luna. Pero en la Tierra pesará 9.800 Newtons y en el satélite 1.630 Newtons.
Estos conceptos le deben su existencia a Sir Isaac Newton (1642-1727). Este matemático de Cambridge dejó Londres para huir de la peste y en su retiro campestre se le ocurrió relacionar la caída de los cuerpos hacia el suelo, incluyendo la famosa manzana, con los movimientos de la Luna. Así como caen las frutas hacia el centro de la Tierra (un lugar imaginario donde convergen todas las fuerzas de gravedad y que se llama centro de masas) la Luna cae hacia la Tierra debido a la misma fuerza gravitatoria. Pero el satélite, al poseer una velocidad inicial, cae y al mismo tiempo orbita en torno a ella. Sin esta velocidad inicial, la Luna se estrellaría contra la Tierra. (Aquí se muestra cómo encontrar el centro de masas).
Una ley para los planetas
Pero Newton no se quedó en nuestro satélite. Extendió su Ley de la Gravitación Universal a todos los cuerpos del Universo, grandes o pequeños, y justificó los movimientos de los planetas y sus interacciones a grandes distancias. Se puede enunciar así:
«Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa».
La aceleración de la gravedad disminuye con la distancia, si no, los cohetes jamás despegarían
La aceleración de la gravedad disminuye con la distancia, si no, los cohetes jamás despegarían
El espacio-tiempo lo complica
La Ley de Gravitación Universal de Newton, que explica bien los movimientos de los planetas del Sistema Solar, se topa con algunos escollos cuando va más allá. Parte de la asunción de que la gravedad se transmite de forma instantánea, pero Albert Einstein consideraba que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz (c = 300,000 km/s). Para él, la gravedad es una deformación geométrica del espacio y del tiempo alrededor de un cuerpo.
Y aunque la Ley de Gravitación Universal describa y prevea cómo se mueven los planetas, no explica por qué o cómo actúa la gravedad. Es decir, un hecho tan cotidiano como que una moneda caiga al suelo no tiene una explicación sencilla ni concluyente. El motivo es que para hablar de «infinitamente» grande, el Universo, con todas sus galaxias y sus estrellas, hay que ir a lo que es «infinitamente» pequeño.
El bosón de Higgs
Y es ahí donde surge la « partícula de Dios». En los sesenta se propuso la existencia del famoso bosón de Higgs, que es una partícula que intenta explicar por qué tiene masa la materia. El modelo actual sugiere que el campo de Higgs impregna todo el espacio y que las partículas elementales que interactúan con él adquieren masa, mientras que las que no interactúan con él, no la tienen.
Por eso por ejemplo hay partículas, como los fotones, que no tienen masa. Pero hay mucho más. Actualmente se considera que la materia convencional, tal como la conocemos, constituye el 4% de la masa del Universo observable. El resto es materia oscura (es invisible con los medios actuales pero sus efectos gravitacionales hacen pensar que está ahí) y energía oscura, (explica que el universo se esté expandiendo con cada vez más aceleración).
Explicación: