Demostración



Antes una pequeña introducción de repaso de cómo el genial Newton “descubrió” la ley UNIVERSAL de la gravedad.

Newton también utilizó el experimento mental, (véase el dibujo original de Newton –recopilado del libro “la relatividad y sus orígenes”- que se halla al lado de estas líneas) Hooke inspiró a Newton pues le proponía "componer los movimientos celestes de los planetas a partir de un movimiento rectilíneo a lo largo de la tangente y un movimiento atractivo, hacia el cuerpo central." y sugiere que la fuerza centrípeta hacia el Sol varía en razón inversa al cuadrado de las distancias. Newton contesta que él nunca había oído hablar de esta hipótesis.

En otra carta Hooke, escribe: “Nos queda ahora por conocer las propiedades de una línea curva... tomándole a todas las distancias en proporción cuadrática inversa.” En otras palabras, Hooke deseaba saber cuál es la curva resultante de un objeto al que se le imprime una fuerza inversa al cuadrado de la distancia. Hooke termina esa carta diciendo: “No dudo que usted, con su excelente método, encontrará fácilmente cuál ha de ser esta curva.”  Fuente: http://www.biografiasdepersonajes.com/articulo/isaac-newton-biografia-fisico-y-matematico-ingles-parte-ii.

Así pues parece que Hooke le inspiró que el movimiento parabólico de los proyectiles disparados horizontalmente podría considerarse como la combinación de dos movimientos uno de velocidad constante (de no ser por la atenuación debida al rozamiento con el aire) en dirección horizontal y otro acelerado hacia el centro de la tierra (del mismo modo que una manzana al caer siempre lo hacía en esa dirección y no caía en cualquier otra).

En 1684 Newton informó a su amigo Edmund Halley de que había resuelto el problema de la fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Obviamente si lo había resuelto había encontrado que la solución era una cónica, alguna de las curvas que se generan al cortar la superficie cónica con un plano y consecuentemente tuvo que ver la relación de esta solución con las tres leyes de Keppler.

En estas cavilaciones, se le ocurriría ¿qué pasaría si disparásemos un cañón con cada vez más ímpetu?.  ¡Que el alcance de la bala sería cada vez mayor hasta que ésta diera la vuelta al mundo! y regresara al lugar en el que fue disparada, de ahí a la formulación de su ley de la gravitación universal sólo hay un pequeño paso. Pero es que Galileo ¡también pudo haber llegado a una conclusión similar!. Con sus canalones por los que deslizaba bolas, podía haber imaginado un canalón que se prolongaba por el horizonte hasta dar la vuelta al mundo y regresar al origen, así una bola soltada por este canalón sin rozamiento daría la vuelta al mundo "eternamente" del mismo modo que hacen los astros en el cielo y ¡tal y como decía su odiado Aristóteles!, quizás por eso, por no darle la razón ni a él ni a la iglesia omitió esta información/conclusión a la que sin duda su espíritu científico le condujo.

Así pues, y con el permiso del gigante Newton y tambien de Galileo, vamos a utilizar el mismo experimento mental que en su día utilizara él para demostrar la antigravedad o el efecto antigravitatorio adaptándolo un poco a la tecnología actual.

Como vimos en la definición, la antigravedad es la característica que muestra una masa (o caja negra) que en las inmediaciones de otra (o planeta) y sin apoyo "aparente" entre ambas sufren una atracción mútua menor a la esperada o incluso negativa, es decir se conserva o se incrementa la energía potencial gravitatoria sin apoyo entre ambos cuerpos.

Una vez definido de esta manera ¡casi no hace falta entrar en la demostración! puesto que existen numerosos ejemplos en la física "convencional" que ilustran este extremo. El ejemplo anterior de los canalones de Galileo o la bala de cañón de Newton que regresa por el otro lado del mundo son EQUIVALENTES a una caja negra que conserva su energía potencial gravitatoria sin apoyo ¡puesto que no "caen" hacia el centro de la tierra. En el caso de los canalones de Galileo, sin rozamiento, despues de dar la vuelta al  mundo podemos añadir un canalón en pendiente hacia arriba y comprobaremos que la energía cinética se transforma en potencial al alcanzar la bola la altura de partida, la energía potencial gravitatoria está conservada tal y como exigíamos en la definición de antigravedad. ¡aquí está toda la materia oscura que se oculta a los científicos.! aqui está ¡LA ANTIGRAVEDAD!. Así pues, Newton en realidad no describió la gravedad ¡sino la antigravedad!.

Cierto que el ejemplo de Galileo exige que la bola se apoye en el canalón, pero en el caso ideal de que no haya rozamiento no lo hace puesto que de otro modo se "perdería" la energía cinética por rozamiento. En los astros no existe rozamiento (o al menos es prácticamente despreciable) salvo con el polvo interestelar y las colisiones.

Recordemos ahora el típico problema del cazador que dispara apuntando a un coco que sostiene un mono subido a una palmera. En el momento del disparo, asustado por el fogonazo de luz, el mono suelta el coco que cae, sea cual sea la altura a la que se encuentre el coco en el momento de la intersección la bala siempre lo alcanza. ¿Por qué? porque ambos, bala y coco caen con la misma aceleración g=9,8m/seg.

Y ahora recordemos la equivalencia de Einstein por la que "casi" se puede equiparar un campo gravitatorio a un sistema acelerado, mediante el simil del laboratorio en el interior de un cohete acelerado a 9,8m/seg. comparado con otro en la superficie de la Tierra.

Hagamos ahora un "remix" de los tres, construyamos un cohete con una anchura igual a la longitud de la circunferencia terrestre, es decir 40.000 km. y lo aceleramos a 9,8m/seg. En un extremo del cohete, subido a una palamera de 9,8m se encuentra el cazador, en el otro extremo el mono en otra palmera de la misma altura sujeta el coco. El cazador dispara su fusil y la bala sale a 40.000km/seg. en el mismo instánte el mono suelta el coco, transcurrido un segundo, la bala alcanza la situación de la palmera en que se halla el mono, el coco llega al suelo y la bala impacta contra el coco porque tambien ha "caido" con la misma aceleración.

Veamos ahora que pasa si en lugar del cohete (campo gravitatorio "plano"), utilizamos un campo gravitatiorio "curvo" o convergente, con las líneas de fuerza orientadas hacia el centro de masas como es el de la Tierra. Colocamos a nuestro cazador sobre la palmera de 9,8 m., nos alejamos 40.000km. para situar al mono y ¡Oh sorpresa! colocamos al mono sobre la misma palmera que el cazador ¡espalda contra espalda!. Ahora el cazador dispara, pero no a la velocidad de 40.000km./seg. como antes sino a una mucho más modesta, ¡tan sólo a 8km./seg.! (aprox. la velocidad orbital estable en la superficie terrestre). La bala da la vuelta al mundo y no impacta en el coco, ¡sino que mata al mono!. ¡Porque la bala no ha caído ni un centímetro!.

Newton no "descubrió" (describió) la gravedad, sino la ANTIGRAVEDAD.

En realidad, la curvatura del espacio-tiempo es mucho más pronunciada de lo que la Relatividad predice, pero esto forma ya parte de otro blog,  la  Teoría Unificada para niños (sin fórmulas).

Como decía ¡ya no sería necesario demostrar la antigravedad! puesto que está sobradamente documentada en la física "convencional" aunque no se le dé este nombre.

La pregunta que surge ahora aceptado todo lo anterior es: ¿puede hacerse lo mismo a nivel local, sin tener que dar la vuelta al mundo?. La respuesta es rotundamente SI.

Vamos pues a ello, establezcamos pues las condiciones iniciales del experimento y lo que pretendemos obtener. Para ello tendremos que poner un satélite en ¿Orbita local?, ¡una órbita "horizontal" de apenas unos metros de diámetro!.

En construcción...........

Otro ejemplo de antigravedad:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/tunel/tunel.htm#Actividades
La aceleración gravitatoria se mide en Gals (en honor de Galileo Galilei) y para el caso de la Tierra en su superficie tiene un valor aproximado de 9'8 n/seg2.