La Luna atrae al agua y provoca las mareas, de forma semejante ¿atrae a las masas de tierra, qué efectos provoca en las mismas?

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Tanto el sol como la luna ejercen una fuerza de atracción gravitacional sobre la tierra, influyendo principalmente en las mareas del océano. Sin embargo, este efecto también repercute sobre la superficie de los continentes, solo que no vemos el efecto como ocurre con la superficie liquida del mar.

Las mareas

Esa gran roca redonda que nos mira desde el espacio dirige las mareas en la Tierra con su fuerza de gravedad.

Como explican las leyes de la física, cuanto más cerca están dos objetos, mayor es la fuerza con la que se atraen entre sí, y eso es lo que ocurre entre nuestro planeta y su satélite.

La fuerza gravitacional de la Luna tira de los océanos y dirige las mareas.

La Luna tira de los océanos hacia ella y hace que la Tierra se abulte ligeramente: este abultamiento crea las mareas. Pero las mareas que tenemos se deben a que la Luna está donde está. Si estuviera más cerca, la fuerza sería mayor: las mareas bajas serían más bajas, las altas harían desaparecer las ciudades costeras.

¿Cómo sería, por ejemplo, la marea alta de una luna que estuviera 20 veces más cerca? Sería capaz de sumergir por completo ciudades como Londres o Nueva York. Parece inimaginable, pero cuando la Luna recién se había formado, estuvo una vez así de cerca y tuvo ese poder.

El origen de la vida

Hace 4.500 millones de años, un planeta del tamaño de Marte colisionó con la joven Tierra, y el choque lanzó una enorme cantidad de roca líquida alrededor. Ese choque creó la Luna y cambió la química básica de nuestro planeta: se formó el llamado caldo de la vida, con hidrógeno, nitrógeno y carbono.

Pero aún pasaron otros 700 millones de años tras aquel impacto: la Tierra se enfrió, se formó una superficie rocosa, el vapor de agua se condensó en los océanos, y la Luna empujó esos océanos.

Fue precisamente este reflujo de mareas primitivas el que dio el puntapié inicial a la vida. Las primeras moléculas orgánicas se crearon a partir de estos químicos naturales.

En estas charcas creadas por las mareas, nació la vida hace unos 3.800 millones de años.

Ciclo vital

Los hombres antiguos reverenciaban la Luna y muchas culturas crearon a su alrededor leyendas, como la del hombre lobo. Algunos creen que la luna llena nos altera, incluso que en esas noches hay más crímenes, en lo que se ha dado a llamar efecto Transilvania. Sin embargo, esto es algo que la ciencia no ha podido comprobar.

Pero sí es cierto que muchos animales se vuelven más activos, sonoros y fértiles cuando brilla la luna llena.

Los corales tropicales, por ejemplo, sincronizan su ciclo reproductivo y una noche de luna llena desovan todos a la vez. La especie Diploria strigosa, conocida como coral cerebro, es otro ejemplo.

Cada 29 días, con la luna llena, los corales generan una nueva capa ósea sobre la anterior y este crecimiento está dictado por la órbita mensual de la Luna.

Ritmo y estabilidad

La luna gira cada 29 días, el mismo tiempo que tarda en orbitar alrededor de la Tierra y por eso nos muestra siempre la misma cara. La Tierra, en cambio, lo hace cada 24 horas, pero hubo un tiempo en que la Tierra giraba tan rápido que un día duraba 5 horas. La Luna, sin embargo, actuó como un freno.

Desde su formación y durante miles de millones de años la fuerza gravitacional de la Luna ralentizó la rotación de la Tierra.

Y así, el mismo ritmo del planeta ha sido marcado por su satélite.

Y si la Tierra se ha ralentizado, como consecuencia, la Luna se ha acelerado. Y eso quiere decir que se está alejando. Exactamente 3,78 cm por año, según las precisas mediciones de los astrónomos. La misma velocidad a la que nos crecen las uñas. Eso, en el larguísimo plazo -es decir, miles de millones de años- hará que la Tierra gire más lentamente: habrá, entonces, días mucho más largos. Y esto afectará la estabilidad del planeta.

Desde la colisión que creó la Luna, el eje la Tierra ha estado inclinado, girando a un ángulo constante de 23 grados, lo que permite las variaciones de la luz del sol y las estaciones, la estabilidad del clima, y por lo tanto el ciclo de la vida.

Esta estabilidad depende de la velocidad de rotación del planeta, tal como se puede comprobar haciendo girar una pelota de baloncesto sobre un dedo: cuanto más rápido gira, con mayor estabilidad se mantiene en su eje. Cuando la Luna se aleje, el eje terrestre se desestabilizará y comenzará a oscilar, tanto que los polos podrían bajar hasta el Ecuador y el Ecuador ocupar la posición de los polos. Eso volvería el planeta inhabitable tal como lo conocemos ahora. Por eso, dicen los científicos, la Luna es un elemento fundamental para mantener la vida en la Tierra.

Y un último detalle dedicado a los fervorosos "lunáticos": la Luna es 400 veces más pequeña que el Sol, pero está 400 veces más cerca.

Imagina que necesitas estar sola, así que te embarcas en tu velero y te vas a pasar la noche a bordo. La luna está allí, en su sitio, como cada noche y hay marea alta. De pronto, unos alienígenas acaban con la luna y la impulsan al otro lado de la galaxia. Esto te sorprenderá.

Si la ley de la gravedad de Newton fuera correcta (que no lo es del todo), el episodio nos mostraría algo extraño. La ley de Newton predice que la marea alta empezaría a retirarse debido a la pérdida del tirón gravitatorio de la Luna, aproximadamente 1,5 s antes de que vieras que la Luna desaparece. El agua comenzaría a retirarse un segundo y medio antes.

La razón de esto es que, según Newton, en el momento en que la Luna desaparece su tirón también desaparece instantáneamente, y sin la gravedad de la Luna, la mareas comenzarían a disminuir de inmediato. Pero como la luz necesita 1.5 s para recorrer los 402.000 km que nos separan de la Luna, tú no verías inmediatamente que la Luna ha desaparecido; durante 1.5 s parecería que las mareas estaban retrocediendo de una Luna que sigue ahí, brillando.

Así, según el enfoque de Newton, la gravedad puede llegar a superar la luz y esto, Einstein estaba seguro que no era así.

En 1907 Einstein se obsesionó con la idea de formular una nueva teoría de la gravedad, una que fuera tan precisa como la de Newton pero que no entrara en conflicto con la TER. Einstein se había topado con la horma de su zapato. Sus cuadernos de esa época están llenos de ideas a medias, propuestas en las que pequeños errores daban como resultado muchas divagaciones por rutas espurias, y asombrosas exclamaciones de que había resuelto el problema, cuando en realidad había cometido otro error, de los muchos que cometió a lo largo de su carrera.

El descubrimiento de la relatividad general fue la heroica lucha de una mente por dominar la naturaleza. El resultado resultó ser la joya de la corona de la física anterior a la cuántica.

El deambular de Einstein hacia la relatividad general comenzó con una pregunta que el propio Newton, con vergüenza, había dejado de lado: ¿Cómo ejerce la gravedad su influencia a través de tan grandes extensiones de espacio? ¿Cómo afecta el Sol, que está a tan enorme distancia, al movimiento de la Tierra? El Sol no toca la Tierra, entonces ¿cómo lo hace? En resumidas cuentas, ¿cómo hace la gravedad su trabajo?

Aunque Newton descubrió una ecuación que describía el efecto de la gravedad con precisión, no dejaba de reconocer que había dejado sin respuesta la pregunta de cómo actúa realmente la gravedad. En sus Principia Newton escribió: ≪Dejo este problema a la consideración del lector≫.

Existe una curiosa similitud entre esto y el problema que Faraday y Maxwell resolvieron en el siglo XIX, utilizando la idea de un campo magnético, concerniente a la forma en que un imán ejerce su influencia sobre objetos con los que no está en contacto. Así que se puede sugerir algo similar: la gravedad ejerce su influencia mediante otro campo, el campo gravitatorio. Y esta es la sugerencia correcta. Pero esto es más fácil de decir que de hacer para no crear conflicto con la relatividad especial.

Y a esto fue a lo que Einstein se dedicó, descabalgando a la teoría de la gravedad de Newton del podio en el que se había alzado. La historia cierra el círculo porque la idea de Einstein estaba firmemente ligada a la cuestión que Newton ilustró con el cubo lleno de agua: ¿cuál es la verdadera naturaleza del movimiento acelerado?

Cuando tú vas en un vehículo y te acercas a una curva, tu cuerpo se pone rígido preparándote para aguantar el empuje lateral. No hay manera de protegerse de esto, a menos que pares y no entres en la curva. Einstein llegó a la conclusión que es esto y no otra cosa lo que caracteriza a la fuerza de la gravedad.

Estamos en pie sobre el planeta y estamos sujetos a la atracción gravitatoria, es inevitable, no hay escape posible. Podemos protegernos de las fuerzas electromagnéticas y nucleares, pero no de esta fuerza. Einstein comprendió que gravedad y movimiento acelerado son dos cosas idénticas.

Si cambiamos adecuadamente el movimiento podremos evitar las sensaciones normales asociadas con la atracción de la gravedad. ¡Es genial! Podemos crear otra fuerza esencialmente idéntica a la gravedad. Y a todo esto Einstein lo llamó principio de equivalencia.

Para entenderlo, tú estás de pie y sientes el suelo que soporta tu peso. Si estás sentada, sientes el apoyo en alguna otra parte, y a menos que estés sentada en un avión o en un coche es probable también que pienses que estás en reposo. Pero eso no es así. Realmente estás en aceleración.

Suena un poco tonto, pero hazte la pregunta: ¿acelerando con respecto a qué?, ¿acelerando desde qué punto de vista?

Con la TER Einstein afirmó que el espaciotiempo absoluto proporciona la referencia. Pero aquí chocamos con una contradicción: la relatividad especial no tiene en cuenta la gravedad. Luego, mediante el principio de equivalencia, tenemos una referencia absoluta y fuerte que incluye los efectos de la gravedad, algo que nos hace (o nos hizo) dar un cambio radical de perspectiva: Puesto que la gravedad y la aceleración son equivalentes, si sentimos la influencia de la gravedad debe ser porque está acelerando.

Ésta es una manera diferente de pensar en el movimiento, pero está arraigada en el simple reconocimiento de que tú (nosotros) sólo sientes la influencia de la gravedad cuando te resistes a ella. Por el contrario, cuando nos abandonamos a la gravedad, no la sentimos, suponiendo que no estés sometida a ninguna otra influencia (la resistencia del aire) cuando te dejas caer libremente; eso es lo que sentirías si estuvieras flotando libremente en el espacio vacío, una perspectiva que no está acelerada.

Es decir, sólo cuando dos están flotando, estén donde estén, están justificados para afirmar que no están experimentando aceleración. Pero si pasas por delante de un observador semejante y hay aceleración relativa entre tú y él, entonces estás acelerando.

La presencia de materia o energía tiene un efecto sobre el espaciotiempo muy parecido al que tendría una inundación sobre el suelo. Materia y energía, como el Sol, hacen que el espaciotiempo se deforme y curve; y de la misma forma que una canica que rueda sobre un suelo deformado sigue una trayectoria curva, algo que se mueva a través del espacio deformado viajará a lo largo de una trayectoria curva. Es como si la materia y la energía imprimieran una red de conductos y valles a lo largo de la cual, los objetos son guiados por la invisible mano del espaciotiempo. Y así es como la gravedad ejerce verdaderamente su influencia.

Einstein veía la deformación del espaciotiempo como la manifestación de un campo gravitatorio.

Puesto que la TGR señala el adecuado mecanismo mediante el que actúa la gravedad, la teoría proporciona una eficaz herramienta matemática para determinar con qué rapidez transmite su influencia. La velocidad de transmisión se reduce a ¿con qué rapidez puede cambiar en el tiempo la forma del espacio? Einstein lo calculó y halló que las deformaciones, los rizos -la gravedad- del espaciotiempo no viajan instantáneamente de un lugar a otro, como sí lo hacen en los cálculos newtonianos. Exactamente viajan a la velocidad de la luz.

Si los alienígenas sacaran de su órbita a la Luna, las mareas retrocederían un 1.5 s después, exactamente en el mismo momento que viéramos que la Luna había desaparecido. Einstein arregló el fallo de Newton.