Lanzar piedras al cielo
Es magnífico darse cuenta de
que una actividad tan aparentemente estúpida como lanzar hacia arriba piedras
pequeñas pueda ser la clave para entender alguno de los más escondidos secretos
que guarda el universo.
Empecemos, pues.
Te he puesto un casco para que
la piedra al caer no te dé contra la cabeza. Verás que has conseguido elevarla
unos cuantos metros hacia arriba, pero irremediablemente ha regresado. Eso no
cuesta demasiado entenderlo. Ahora supón que te conviertes en un superhéroe.
La velocidad que le imprimes al
proyectil es inmensa.
También ha vuelto a caer, y
ahora con mucha más velocidad, por lo que el casco que he dibujado es mucho más
grande y protector. La cuestión que podemos plantearnos en este instante es la
siguiente: ¿hay alguna velocidad a la que podamos lanzar la piedra hacia arriba
para conseguir que esta no regrese jamás? Es una pregunta extraordinaria, y su
respuesta nos ofrece la clave para entender la esencia de algunos fenómenos
curiosos del universo. Esta velocidad existe. Incluso tiene nombre. Los físicos
la llaman velocidad de escape.
En nuestro planeta, la
velocidad de escape es de aproximadamente 11 kilómetros por segundo. Eso significa
que, si se lanza con fuerza hacia arriba cualquier cosa a esa velocidad- o a
una velocidad superior-, jamás regresara a la Tierra. Continuará en línea recta
hacia arriba sin que la gravedad de nuestro planeta pueda hacer nada por
recuperarla.
Esos 11 kilómetros por segundo
necesarios para que nada regrese al suelo representa una velocidad aplicable
sólo a nuestro planeta. Si la tierra fuera más masiva, atraería a los cuerpos
con más fuerza-recuerda la ley de Newton- y, por lo tanto, la velocidad de escape
tendría que ser mayor. Podemos realizar un ejercicio de imaginación y especular
sobre lo que ocurriría en planetas más grandes que el nuestro. Supón que
vivimos en un mundo enorme, con una atracción gravitatoria fenomenal que
requiera una velocidad de escape de, por ejemplo, unos 100 kilómetros por
segundo. Y nada nos impide ir más allá y aumentar todavía más la masa de
nuestro planeta imaginario. ¿Qué tal un planeta con mucha masa cuya velocidad
de escape fuera, pongamos por caso, 150.000 kilómetros por segundo? Esa es una
velocidad enorme, la mitad de la de la luz. En ese caso, sí que tendrías que
ser un superhéroe enormemente poderoso para otorgarle a una piedrecita
semejante velocidad. Pero podemos imaginarlo sin problema. Tus músculos son
impresionantes y lo consigues. La piedra abandona el planeta ultramasivo y no
regresa más.
Estamos a punto de llegar a un
callejón sin salida, porque si continuamos aumentando la masa de nuestro mundo
imaginario, podemos suponer que es tan enorme que la velocidad de escape sea de
300.001 kilómetros por segundo, la velocidad de la luz y un poquito más.
¿Qué pasaría entonces? Muy
fácil. Que la velocidad que tendríamos que aplicar a una piedra para que jamás
regresara a nuestro masivo planeta sería la de la luz y un poquito más.
Pero, un momento ¿no habíamos
demostrado ya que ningún objeto puede viajar más rápido que la luz? En efecto,
se trata de un límite de velocidad absoluto. Por tanto, un planeta tan masivo
como este tendría una asombrosa cualidad: nada podría escapar de él. Todo
regresaría a su superficie siempre.
¿Cómo sería un planeta así?
Vamos a suponer que lo tenemos muy lejos de la Tierra y que lo miramos a través
de un telescopio. ¿Qué veríamos exactamente?
Para responder a esta pregunta
sería bueno que reflexionaras acerca de lo que significa ver. Como ya sabes, ver un objeto implica que unos rayos de luz
incidan sobre él, reboten y lleguen a tus ojos para que tu cerebro los
convierta en una imagen. ¿Verías ese planeta tan masivo? Para que pudiéramos hacerlo,
la luz tendría que llegar hasta él, rebotar y viajar hasta tus ojos. Pero antes
hemos dicho que la velocidad de escape de ese mundo hipotético era un poquito
más alta que la velocidad de la luz. Por tanto, para que los rayos incidieran
sobre su superficie, rebotaran y regresaran a tus ojos, tendrían que salir de
allí a la velocidad de escape. Y ahora sabemos que esa velocidad es superior a
la velocidad de la luz. La luz tendría que ir más rápido que la luz, lo cual es una contradicción. Conclusión: no
podrías verlo jamás.
Un objeto tan masivo, capaz de
no dejar escapar nada, ni siquiera la luz, sería perfectamente invisible para
ti y para todo el mundo. Resultaría indistinguible del oscuro espacio vacío.
Dicho de otro modo: sería negro, completamente negro. Los científicos tienen un
nombre para esas cosas tan masivas. Les llaman agujeros negros.
El
universo para Ulises Juan Carlos
Ortega
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