Ads-728

Ads-728

Psicología

Astrofísica

Genética

Neurociencia

» » » La gravedad a pequeña escala sigue siendo un misterio

Los científicos saben cómo funciona la gravedad a grandes distancias, a nivel interplanetario o interestelar, pero ¿funciona de la misma manera a nivel interatómico?

Una variedad de experimentos están tratando de explorar este tema. Ya que algunos teóricos dicen que una desviación del comportamiento gravedad convencional podría hacer alusión a la existencia de dimensiones adicionales.

La teoría de Isaac Newton de la gravedad es una de las grandes historias de la ciencia. Demostró correctamente el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, la órbita de la Tierra alrededor del sol, y el hecho de que todos siguiéramos anclados con seguridad a la superficie de la Tierra, todas esto eran manifestaciones de una sola fuerza: la gravitación universal.

Una de las partes más críticas de la teoría de Newton, es una ecuación que establece que, la fuerza de gravedad entre dos objetos se debilita rápidamente a medida que la distancia entre ellos aumenta. Se conoce como la ley del cuadrado inverso, que ha sido probada en los últimos años, ya sea mediante la observación de los movimientos reales de los planetas y las estrellas, como por los experimentos realizados en laboratorios que analizaron la gravedad a poca distancia.

Un nuevo aparato de detección, propuesto por el National Institute of Standards and Technology in Boulder, Colorado, con el que esperan explorar la gravedad a la escala de 100 a 1.000 nanómetros, más grandes que los átomos, pero miles de veces más pequeño que cualquier otro experimento anterior. Y esperan medir la gravedad a menor escala todavía.

El aparato consiste en un pequeño vaso de cuentas suspendido en el vacío por rayos láser. Una varilla de oro pasa rozando la cuenta, perturbando su lugar entre los rayos láser. Seguidamente, la cuenta oscila hacia adelante y hacia atrás, y este movimiento pendular proporciona una manera de medir con precisión la fuerza de gravedad entre la varilla y la cuenta.

Una de las grandes dificultades de medir la gravedad es que sea tan débil. Por supuesto, la gravedad es lo suficientemente fuerte como para mantener la Tierra alrededor del sol, pero eso es sólo porque el sol y la Tierra son muy grandes. En comparación con las otras fuerzas físicas, como la fuerza electromagnética que mantiene unidos a los átomos o la fuerza nuclear fuerte manteniendo junto al núcleo, la gravedad es muy débil. Las pruebas en laboratorio de la gravedad tienen que protegerse contra la interferencia de los campos eléctricos que llenan cualquier laboratorio. Los campos eléctricos, en forma de ondas de radio, florecen desde casi cualquier dispositivo alimentado en nuestra vecindad, así como los que rodean las torres de microondas y antenas de radio.

Uno de los investigadores del NIST, Andrew Geraci, dijo que las micro-esferas que planea utilizar serán preparadas cuidadosamente para que no tengan carga eléctrica neta, lo que las protege contra las interferencias eléctricas. Al usar la luz para suspender las esferas se elimina la fricción, más que con el aislamiento de su entorno, y la toma de mediciones de la gravedad resulta más precisa.

"El aparato es un excelente detector de las fuerzas pequeñas", señaló Geraci. "Tanto como 100.000 veces más sensibles que los anteriores experimentos de gravedad de corto alcance, situándolo en el micrón (una millonésima de un metro), una escala en la que, posiblemente, se produzcan nuevos e interesantes descubrimientos"

Uno de los descubrimientos que tiene en mente, es determinar si la gravedad disminuye con la distancia más rápido de lo que Newton había especificado. Algunos teóricos creen que una razón por lo que la gravedad es tan débil es que se pierde entre las dimensiones espaciales adicionales, tan difíciles de medir con los detectores científicos, y mucho menos con nuestros propios sentidos humanos.

Así que tales experimentos pueden ayudar a encontrar estas hipotéticas dimensiones extra y también, podría ayudar a los científicos a descubrir fuerzas nunca antes pensadas por los teóricos. De esta manera, estos experimentos pueden ser complementarios a los realizados en los gigantescos aceleradores de partículas, donde las evidencias de dimensiones extra y nuevas fuerzas dejan entrever los restos de tórridas colisiones de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz.

En experimentos previos han explorado de cerca la gravedad para ver cómo un peso cuidadosamente suspendido sufre una torsión en la presencia de otros pesos cercanos.

Eric Adelberger, físico de la Universidad de Washington en Seattle, ha trabajado en este tipo de mediciones de la gravedad. Él sugiere que los investigadores del NIST tienen un enfoque interesante y novedoso para el estudio de las fuerzas a corta distancia.

"Sin embargo;” señaló Adelberger, “el ser capaz de medir pequeñas fuerzas, en sí mismo, no permite el estudio de la gravedad en distancias cortas."

El verdadero problema, según cree Adelberger, es deshacerse de las influencias sistemáticas, cosas como los campos eléctricos o magnéticos del laboratorio, que podrían confundir la medida, estos campos crecen con rapidez, cobrando más importancia que el tamaño de los cuerpos en interacción al ser tan pequeños. Esto no es fácil de hacer. Por esta razón, la sensibilidad necesaria para el estudio de la gravedad en distancias tan cortas, incluso con el diseño del NIST, puede ser algo difícil de lograr.

,

«
Next
Entrada más reciente
»
Previous
Entrada antigua
Editor del blog Pedro Donaire

Filosofía

Educación

Deporte

Tecnología

Materiales