24/2/11

¿Por qué todo da vueltas en el Universo?

Todos tenemos en la cabeza el sistema solar, en el cada planeta gira sobre sí mismo y  alrededor del sor, a su vez el sistema solar gira al rededor del centro de nuestra galaxia. Esto podría parecer anecdótico pero resulta que también los cometas orbitan y el resto de galixias principalmente giran y el resto de esstrellas tienen cuerpos celestes orbitando.

¿Vaya no les parece mucha casualidad? ¿Es como si el universo tuviese una preferencia secreta por dar vueltas?
Pues bien, la tiene y no es secreta. Al menos no para la ciencia. Y no tiene que ver con misticismos alrededor de la perfección del círculo, de hecho estas órbitas nunca son circulares del todo, al igual que los planetas no son totalmente esféricos. 

El fundamento principal que hace que parezca que todo de vueltas es la gravedad, la gravedad como sabéis es una fuerza que hace que dos cuerpos se atraigan. Para verlo imaginemos que lanzamos millones de cuerpos con masa de forma más o menos caótica, una especie de Big Bang simplificado. Como la gravedad es la única fuerza que actúa una vez lanzados. El conjunto de todos los cuerpos es un sistema aislado de partículas.

Bien, "un sistema aislado (en el que no actuan fuerzas externas) evoluciona hasta alcanzar una situación de equilibrio". No os asustéis por la frase. Lo único que dice es que todos los cuerpos que lanzamos interactúan con los demás cuerpos a través de la gravedad, y así todo el rato va cambiando la fuerza que tira de unos  y de otros mientras van cambiando de posición. Y eso ocurre indefinidamente hasta que se llega a una situación (equilibrio)  en la cual la cual las fuerzas que tiran de cada uno se mantiene estable.

Como la fuerza de la gravedad funciona atrayendo las masas entre sí, solo hay dos formas de que se llegue a esta posiciónd e equilibrio. o se chocan y se unen como harían dos imanes, o se mantienen girando uno alrededor del otro de forma que la fuerza que tira de ellos gravedad, y la fuerza centrifuga que le haría salir disparado (como una honda) se equilibren.

Y como sabéis el Universo ha contado con muuucho tiempo de evolución para llegar a situaciones mecánicas de equilibrio de fuerzas, pues ahí tenéis la razón por la que parece que todo gira.

Bueno y ahí queda mi primera contribución a la divulgación científica, si no os ha quedado claro o he cometido errores muy graves de conceptos, me podéis dejar un comentario, con toda naturalidad


6 comentarios:

  1. Muy bien explicado, la verdad.
    ¿Pero por qué da vueltas en un sentido concreto y no en otro? ¿es un fenómeno aleatorio o tiene alguna explicación científica?

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  2. Bueno, cada cosa da vueltas en un sentido diferente, por ejemplo los planetas al sol en un sentido, y nuestra galaxia gira en el contrario.

    En cuanto a si es aleatorio, supongo que aunque fuese determinista es un sistema con tanta variables que sí, se puede tomar como aleatorio

    Y por supuesto que tiene una explicación científica, todo tiene una explicación científica (la sepamos aún o no), la aleatoriedad es solo como llamamos a los sistemas que tienen tantos variables que se comportan de forma caótica.

    (Bueno en la mecánica cuantica sí que hay algo d e "aleatoriedad", pero eso es otra historía)

    Enhorabuena por tu interés la ciencia no habría avanzado nunca si no nos hiciesemos preguntas

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  3. Mi nombre es Tomás y soy un asiduo lector de El Tamiz y he encontrado tu página leyendo un comentario tuyo en él y, por lo que he podido ver, parece muy interesante; no será esta la última vez que te lea y te pregunta algo, pues aunque no tengo muchos conocimientos me gusta entender las cosas.

    Me ha alegrado ver este artículo porque era una duda que tenía hace mucho tiempo e iba a preguntársela a Pedro (el Tamiz).

    Veo que explicas el fenómeno haciendo referencia a la fuerza centrífuga y dices que cuando esta se equilibra con la fuerza de gravedad el cuerpo da vueltas alrededor de otro.

    En el Tamiz, Pedro, dice que la fuerza centrífuga NO EXISTE, y que no se justifica el movimiento de nada utilizando ese concepto; viene recogido en el artículo de Falacias- En el espacio no hay gravedad, comentario 16. ¿puedes explicarlo sin utilizar esta fuerza?

    Todavía no tengo el concepto claro. Si un cuerpo como la Tierra cuando se formó aumentaba su masa debido a los impactos y, por ende, aumentaba la gravedad, ¿qué le impide precipitarse contra el Sol?

    Cuando un cuerpo, por ejemplo un cometa, lejos de la Tierra viaja a una velocidad determinada, pero cuando está cerca viaja a más velocidad para no caer en la tierra por la fuerza de la gravedad ¿qué hace que el cometa aumente su velocidad?

    Felicitándote por tu página me diespido.

    Un saludo.

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  4. Muchisimas gracias por tus palabras, no sabes lo que animan cuando estas empezando en esto de los Blogs.

    Respondiendo a tu primera duda. Sí, ahí tienes razon y creo que voy a editar el artículo, efectivamente en realidad la fuerza centrífuga no es una fuerza propiamente dicha.

    la fuerza centrifuga es una feurza ficticia. En realidad lo que pasa es simplemente que debido a la inercia del movimiento que lleva un cuerpo hay una velocidad a la que se produce un equilibrio entre la velocidad tangencial, y la fuerza de la gravedad.

    Lo explica perfectamente Pedro
    http://eltamiz.com/2007/04/27/falacias-en-el-espacio-no-hay-gravedad/
    Como ves la explicación es un poco enrevesada, y larga y realmente no influye para nuestra idea principal.

    La idea principal es que todo gira porque las únicas opciones que tienen los cuerpos debido a la gravedad, es o estrellarse o quedarse en una situación "estable" de equilibrio que es dando vueltas.

    tampoco es que sean vueltas, sino curvas, formadas por muchos focos, aunque como los más grandes y cercanos afectan mucho más normalmente esas curvas son cuasi-circulos o cuasi-elipses.

    Sigamos con las demás preguntas, enhorabuena por cierto por ellas, a ver si soy capaz de explicar algo.

    La Tierra en su formación se fue acrecentando con materia que estaba ya girando alrededor del Sol, es decir, esta materia ya estaba en una sitaución estable girando alrededor del sol. A lo que no estable era a su posición con respecto a la Tierra, de ahí que se precipitase hacia la Tierra y no hacia el Sol.

    Todo lo que se mantiene estable girando alrededor de un cuerpo (SOL) es porque tiene la energía suficiente para no caer en él. Luego al añdirse estas partículas a la proto-Tierra también añadían su energía con lo cual el sistema sigue siendo estable.

    La siguiente duda creo que va a ser más fácil de explicar. La segunda ley de Kepler
    http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kepler
    nos explica que cuanto más cerca del Sol este un planeta más rápido debe ir para contrarestar la fuerza gaavitatoria que cerca del Sol es más intensa(Conservacion del momento angular.

    A un Cometa( y a todos los cuerpos) le afecta no solo el Sol, sino todos los cuerpos que están a su alrededor. Su trayectoria no es elíptica, sino una curva con infinitos focos, la influencia de estos focos depende del tamaño y la distancia.

    De esta manera cuando un cometa se acerca a la Tierra se acelera, porque la Tierra no deja de ser un foco, y se aplica la Segunda ley de Kepler. esto pasa cuando se acerca a cualquier cuerpo y de la misma manera pero en mucho mayor orden cuando se acercan al Sol.

    Bueno espero haberte resuelto al menos un poco tus dudas, y puede que tus preguntas se conviertan en idas para hacer más entradas.

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  5. Hola Juan Luis, soy Tomás.
    No sé como hacerlo para que aparezca mi nombre y no anónimo.

    En primer lugar muchas gracias por tu respuesta, es clara y se entiende bastante bien.

    Efectivamente, aplicando la segunda ley de Kepler: el radio vector barre áreas iguales en tiempos iguales.

    Obligatoriamente el cuerpo, si está más cerca, tiene que ir más deprisa, pues al ser el vector más pequeño el arco de circunferencia que recorre es más grande y como el tiempo que tarda en recorrer los arcos tiene que ser el mismo, tiene que ir más rápido.

    Evidentemente aplicando esta ley se comprende por qué un objeto aumenta su velocidad mientras se acerca, para barrer áreas iguales; pero lo que ocurre en Física, sobre todo a mí, es que no se suelen explicar los porqués de las cosas, sino simple y llanamente te dicen las leyes, te las aprendes y punto final

    Me imagino que en este caso será un principio físico que siguen los cuerpos cuando han alcanzado una situación estable de equilibrio y no sé si es una buena pregunta formular el por qué tienen que barrer áreas iguales y aumentar la velocidad.

    De todas formas tus explicaciones me han aclarado suficiente el concepto y profundizar más en él igual sería demasiado para alguien que no tiene conocimientos de física.

    Espero que te vaya muy bien en tu Blog. Creo que viendo como respondes pienso que te va a ir "guay".

    Recibe un cordial saludo.

    Tomás Pérez

    tomasdavalillo@hotmail.com

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  6. Gracias por tus maravillosas explicaciones. Sobre todo me fascino como explicaste lo de que en la ciencia no hay aleatoridad, que es solo como llamamos a nuestra incolumidad de comprender las cosas.

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