25 jun 2015

¿Por qué la gravedad afecta al paso del tiempo?


Explicación rápida sobre cómo la gravedad de un agujero negro afecta al paso del tiempo, inspirada por el caso de la película Interestelar.


Hago esto porque no hay algo en este mundo que suscite más interés en mí que la ciencia, y más aún, la ciencia de lo lejano, de lo poco común para nosotros. Y qué mejor para interesarme que un hoyo negro, porque les apuesto lo que quieran a que nunca han visto uno. (¿Entienden? Porque el hoy negro no deja salir la luz, entonces el hoy negro no se ve... ¿no? *badum-tss*). 




Bueno, prosigo.



Los agujeros negros son el producto de una estrella masiva, que terminó su ciclo de vida y se convirtió en un cuerpo compacto, casi infinitamente denso y que posee un tirón gravitacional tremendo. Esta fuerza de gravedad es tan fuerte que atrae hacia sí todo objeto que se encuentre dentro del radio de influencia de ésta. Este radio se conoce como el "horizonte de sucesos". Cuando un elemento de cualquier naturaleza cruza este horizonte, no puede volver. Incluso la luz.

Dejando a un lado las obviedades, hablemos de la gravedad.



El universo funciona (hasta lo que sabemos) gracias a 4 tipos de fuerzas fundamentales: la fuerza de gravedad, la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte. Todo suena lógico hasta aquí, que es en donde diré que la gravedad realmente NO es una fuerza, sino una deformación en el tejido espacio-tiempo. ¿Cómo sabemos esto? Bueno, Einstein al desarrollar la teoría de la relatividad general se dio cuenta de que la gravedad afectaba tanto al tiempo como al espacio. Aquí llegó a la conclusión de que el espacio y el tiempo no son dos cosas distintas; al contrario, ambas son parte de un mismo todo: el espacio-tiempo, y este tejido puede ser alterado únicamente por un elemento que conviva con él en el mismo plano del universo: el fenómeno de la gravedad. Así que llamemos a la gravedad "fenómeno" y no fuerza, ¿vale? Al menos por ahora. Ahora bien, ¿cómo funciona la gravedad? Ya dije que la gravedad no es una fuerza, porque su comportamiento no se parece en nada a lo que conocemos como fuerzas, así que su funcionamiento se parece más al fenómeno de deformación que sucede cuando dejas caer una bola pesada sobre una red. (Siendo la bola un hoyo negro y la red el espacio-tiempo)

Todos hemos visto este ejemplo alguna vez. (Fuente)



Cuando esto sucede, la bola deformará la red; la "hundirá", y con eso está modificando la longitud del tejido (el espacio-tiempo), así que no sólo la materia se está viendo afectada, también el tiempo en el que ésta existe. Mientras mayor sea la gravedad (gracias a factores como la masa del objeto, su tamaño y su densidad), mayor es la deformación que produce: mayor es el "estiramiento" de las cuerdas de la red, pues.

Entonces, imaginen que en esta red llamada espacio-tiempo, cada centímetro de hilo representa un segundo. Cuando un objeto muy pesado está sobre la red, éste la estirará, produciendo un estirón, también, en el tiempo. Entonces ese hilo de un centímetro (que representa un segundo), ahora medirá centímetro y medio, por lo cual, todo lo que esté sucediendo alrededor de ese fragmento de la red espacio-temporal, vivirá un segundo y medio gracias a ese estirón, mientras que aquéllos que estén en cualquier otro lugar de la red que no esté siendo drásticamente estirada, vivirán un segundo nada más.



Y... fin.