Lo que esconde el cielo

La observación

Quizás el mayor ejemplo de lo perdida que se encuentra la ciencia respecto de poder precisar los eventos de la naturaleza sea el fenómeno de la gravedad. Y su explicación final se resolverá investigando el cosmos y los movimientos celestes. O sea, encontrar lo que se esconde en el cielo es la primera pista para saber que es la gravitación.

Desde hace más de trescientos años que no se produce ningún avance en la materia y eso parece no preocuparle demasiado a nadie. Todos los aspectos de este asunto están en la mayor oscuridad. Los científicos se dan por satisfechos con una fórmula empírica que solo describe el movimiento de los planetas sin dar ninguna pista de por qué se mueven o qué los atrae. Nadie explica de donde proviene la atracción gravitatoria que hace que giren alrededor del sol. Y que mi taza de café se caiga si la suelto en el aire.

La frustración es mayor cuando uno se da cuenta de que se crean etiquetas vacías, como “gravedad cuántica” o “microgravedad”. No se puede especificar algo que no se conoce. O sea, es lo mismo que hablar de micro-casas sin saber lo que es una casa, ¿no le parece? Son todas respuestas vacías, puesto que nadie conoce cómo opera esa fuerza misteriosa llamada gravedad.

Dicho esto, intentemos ver lo que describe la ciencia actual del sistema solar. Es importante, porque es el ejemplo más cercano donde podemos ver como se manifiesta la gravedad en gran escala, y sacar algunas conclusiones. Para eso intentaremos basarnos en el sentido común.

Nos dicen que los planetas orbitan alrededor del sol. Ahora son ocho, aunque eran nueve. Integran la lista Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón se eliminó en el 2006 porque se lo reclasificó como planeta enano, dadas sus pequeñas dimensiones y su baja masa. Volveremos a esto más adelante. Entre Marte y Júpiter se encuentra el cinturón de asteroides, por lo tanto, a los cuatro primeros se les llama interiores y a los otros exteriores.

Si uno examina las órbitas de los planetas, se encuentra con varias cosas notables. La primera es que todos se mueven casi en un mismo plano, con pequeñas diferencias. Es decir que están girando alrededor del sol y que, si los viéramos “de costado” estarían en una línea. Es como si dibujáramos las órbitas en un papel y miráramos a este de lado. Eso muestra a las claras que se formaron de un mismo disco de polvo y rocas que giraba alrededor del sol. Fueron amontonando material hasta alcanzar las dimensiones que tienen hoy.

No solo hay esa evidencia. La más clara es que todos se mueven en el mismo sentido. Eso es más notable todavía. Giran a distintas distancias del sol y con diferentes velocidades, pero todos hacia el mismo lado. Es, con seguridad, el sentido en el que se movía la nube de polvo y material que les dio origen.

¿Captura de planetas?

Esto da por tierra con la teoría de la captura de planetas, que algunos todavía sostienen. Es imposible que uno de ellos pasara por las inmediaciones del sol (en dimensiones astronómicas) y fuera capturado por este y metido en una órbita. En primer lugar, porque debería acercarse en condiciones de velocidad y posición tan especiales, que podrían ser inimaginables aun si hubiera un solo planeta. Hacerlo con ocho, es demasiada casualidad.

Pero la teoría de la captura tiene otro atractivo. Y es que sirvió de inspiración para que muchos nos demos cuenta de que el sistema solar, así presentado, es por demás complejo para que pueda ordenarse de este modo mediante la utilización de un único campo, el gravitatorio. Son muchas masas en movimiento, todas ellas con bastante precisión, interactuando a distancia. Esto hace surgir la idea de que lo que llamamos gravedad, quizás no sea un solo campo sino la combinación de dos: uno es probable que sea el gravitatorio (atracción) y otro de repulsión del cual no se conoce su origen todavía. Hay varios científicos que trabajan esta idea, algunos con más consistencia que otros. No es para nada una tontería, y escucharemos de ella en los años futuros.

Volviendo un poco atrás, reiteremos que los ocho planetas giran casi en un mismo plano y en el mismo sentido, como si hubieran sido formados por el aglutinamiento de materiales a partir de un disco rotante. No sabemos qué produjo la rotación de esa masa, ni cómo. Hay que decir que el sol gira en el mismo sentido, así que pudo haber sido una nube que recibió el impacto de otra galaxia y entró en rotación. A medida que los gases se enfriaban, comenzaron a solidificarse algunos cuerpos, que siguieron girando, por supuesto.

¿Y las órbitas?

La ciencia oficial nos dice que los planetas recorren órbitas elípticas. Y aquí aparecen algunos problemas que se vuelven difíciles de solucionar para la física actual. Una elipse es una forma oval con dos focos, un eje mayor y un eje menor. La ciencia nos da un esquema como este, extractado de Wikipedia.

Diagrama típico de las orbitas.

Aquí la ciencia debe pedir prestado al sentido común. Si estuviéramos hablando de una órbita elíptica como la de la figura de Wikipedia, donde el sol ocupa un foco y el planeta sigue la elipse, la misma debería estar deformada, porque en el otro foco no hay nada. Si las fuerzas gravitatorias en la zona de la elipse que pasa por detrás del sol, están comandadas por el mismo sol, ¿quién posee ese campo en el otro foco? ¿Cómo hace el planeta para adoptar una trayectoria tan simétrica si tiene el sol en un extremo y en el otro nada?

Esto implicaría que el lado de la elipse más alejado del sol debería tener una curvatura menor que en la cercanía al sol. Y esa deformación hubiera sido notada por los astrónomos desde la época de Kepler o Ptolomeo. No hay rastros de tal distorsión, y eso ocurre porque el sol no está en el foco de una elipse, sino en el centro de un círculo. Esta teoría de las órbitas se da de patadas con el campo de gravitación tal como fue propuesto por Newton. Se supone que el cuerpo más masivo, con más masa, del sistema solar es el sol. El campo gravitatorio del sol surge y se distribuye en todas las direcciones con igual intensidad.

Por lo tanto, el hecho de que el sol esté en uno de los focos de la elipse, significa que con el tiempo las órbitas deberán tender a ser circulares, es decir iguales en todas las direcciones. Se estima que la edad de la tierra es de 4550 millones de años, con lo cual ya dio 4550 millones de giros al sol, el que aún no pudo imponer su fuerza para hacer que la órbita se corrija y sea circular.

Esto posee una explicación muy simple: el diagrama es falso. Los planetas, al menos los ocho grandes, no tienen una órbita “tan elíptica”. En realidad, las trayectorias son circulares muy poco deformadas. Si uno toma los dos ejes de la supuesta elipse, en el caso de la tierra, difieren en una pequeña fracción. Si el eje mayor fuera 100, el menor sería 99,986037. La tabla siguiente muestra la relación entre los ejes para todos los planetas grandes.

PlanetaExcentricidadEje m./eje M.
Mercurio0,205 630 690,97862966
Venus0,006 773 230,99997706
Tierra0,016 710 220,99986037
Marte0,093 412 330,99562751
Júpiter0,048 392 660,99882839
Saturno0,054 150 600,99853278
Urano0,047 167 710,99888698
Neptuno0,008 585 870,99996314
Excentricidad de los Planetas

Como puede verse de la tabla, los planetas grandes apenas si deforman el 0,02% el círculo, en su recorrido. Para cualquiera que use el sentido común, es más razonable hablar de una circunferencia que de una elipse.

Pongamos otro ejemplo: dibujemos un círculo y encima de él la órbita del planeta que tiene mayor excentricidad, es decir, lo más parecido a lo que conocemos como elipse. Y veamos el apartamiento del círculo con la supuesta forma elipsoidal. Esto resulta:

Comparación órbitas y círculo.

La línea interior es la trayectoria de Mercurio y la exterior es una circunferencia. Se puede ver que arriba y abajo la órbita está deformada, con una variación mínima. Es por eso que sostengo que es un círculo aplastado y no una elipse. Por supuesto que habría que hacer la reconstrucción minuciosa de cada órbita para saber si en realidad corresponden a elipses y si son tan estables en el tiempo. Es más apropiado decir que son circulares con una pequeña deformación, a la vista de los números de la tabla. Porque, además, cualitativamente, es muy diferente hablar de una elipse que de una circunferencia deformada. La órbita de los planetas grandes, al menos, es un círculo con un aplastamiento muy pequeño en un sentido. Y el sol se encuentra en el centro.

Debe hacerse notar, que todo esto es válido aun si uno descarta la teoría gravitatoria de Newton y adopta la de Einstein. Este científico sostenía, sin demostrarlo debemos decir, que no había tal fuerza gravitatoria, sino que los cuerpos con masa deformaban el espacio a su alrededor. Esto creaba las condiciones, al parecer, para que se atraigan. Pero siendo el sol, la modificación del espacio debe ocurrir igual en todas direcciones, dado que el vacío no tiene direcciones predilectas. Lo dicho sobre la órbita elíptica sigue valiendo en este caso, debería haberse hecho circular a lo largo del tiempo.

El disco

Por último, notemos aquí algo que el lector atento ya habrá descubierto. Si los planetas se generaron a partir de un disco (esta palabra implica un círculo) de material y gases que giraba alrededor del sol, como vimos que resulta de la simple observación, es lógico que las órbitas sean circulares, y no elipses. Es claro que el disco giraba mientras los materiales que lo conformaban se iban agrupando, pero estas aglomeraciones debieron moverse en círculos también, de distinto radio, y concéntricos. Su centro sería el sol, como vemos. Y todos los círculos estarían, a los efectos prácticos, en el mismo plano donde se encontraba el disco original, como ahora vemos. Es posible, incluso, alguna desviación por el espesor del círculo originador.

Por lo tanto, desde esta base debemos mirar hacia adelante e intentar investigar el origen y el comportamiento de la gravedad, guiándonos por estos elementos.

Planetas enanos

En ese sentido, debemos considerar que lo que hemos descrito hasta acá no se aplica a los planetas enanos. Se los llama así porque tienen una masa muy pequeña. Por ejemplo, Plutón posee un diámetro en su ecuador que es igual a la distancia entre New York y Houston. Los más conocidos son, además de Plutón, Ceres, Makemake, y Eris. Y estos planetas enanos tienen órbitas elípticas con alta excentricidad, y giran en planos inclinados respecto de aquel donde se mueven los planetas grandes. Salvo Plutón, cuyo plano difiere poco del de los otros. Estos enanos tienen, ya dijimos, una masa muy pequeña. Eso debería ser un punto de partida para investigar cómo opera la gravedad. La masa es baja, por lo tanto, la influencia del sol es muy grande a nivel gravitatorio. Debe haber algo en la disparidad de masas que provoca que la órbita se deforme demasiado.

Quizás nuestra hipótesis del comienzo, donde decíamos que la gravedad parecía ser la conjunción de dos campos distintos, provoque que en el caso de masas muy pequeñas los campos componentes se desbalanceen más de lo que vemos en otros casos. Por ejemplo, algo similar pasa con Mercurio, que es el más cercano al sol de los grandes, y tiene la mayor excentricidad en su órbita, aunque sin llegar a los valores de los enanos. Todo esto nos llevaría a concluir que los planetas enanos han sido capturados en algún momento, y sometidos a una órbita elíptica. Una vez más, esto se verifica solo por el plano de sus trayectorias, fuera del plano común a todos los otros.

En conclusión, estas son unas pocas ideas para pensar en la gravedad y todos sus enigmas asociados, que son más preguntas que respuestas. Es necesario continuar en la búsqueda de elementos que permitan deducir como se comporta la gravitación, y que nos conduzcan a alguna teoría superadora.


Finalmente, para divertirse viendo orbitar los planetas, les recomiendo visitar este simulador, el más interesante que he encontrado.

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