Física

¿Será posible alguna vez crear campos gravitatorios como ahora creamos campos electromagnéticos?

Ninguna tecnología puede crear, destruir o disimular campos gravitatorios, que son generados directamente por la masa y energía de todo cuanto existe

Beatriz Gato Rivera
Uno de los ocho anillos de Einstein, fenómenos predichos hace 70 años por el físico alemán, fotografiado por el 'Hubble'. El campo gravitacional de un objeto masivo, como una galaxia, curva el espacio-tiempo de manera que la luz resulta distorsionada a su alrededor y crea una lente gravitacional. En algunos casos, se forma un aro luminoso.
Uno de los ocho anillos de Einstein, fenómenos predichos hace 70 años por el físico alemán, fotografiado por el 'Hubble'. El campo gravitacional de un objeto masivo, como una galaxia, curva el espacio-tiempo de manera que la luz resulta distorsionada a su alrededor y crea una lente gravitacional. En algunos casos, se forma un aro luminoso.

Los campos electromagnéticos los crean todas las partículas u objetos que tienen carga eléctrica y solo ellos. Recordemos que la carga eléctrica puede ser de dos clases distintas y opuestas, positiva y negativa, con lo cual se pueden neutralizar entre sí. Además, las cargas eléctricas del mismo signo se repelen y las de distinto signo se atraen. Las cargas eléctricas en movimiento dan lugar a los campos magnéticos, y si además se aceleran (o desaceleran) producen radiación electromagnética, es decir, ondas electromagnéticas. Las cargas eléctricas no se pueden crear, así que solo podemos generar campos electromagnéticos si tenemos cargas eléctricas a nuestra disposición. En el caso de los imanes las cargas se mueven en su interior a modo de pequeñas corrientes eléctricas que generan el campo magnético.

Para conseguir cargas eléctricas fácilmente, sin necesidad de equipamiento científico, podemos transferir electrones de algunos objetos a otros por frotación, ya que las cargas eléctricas de los electrones (negativas) y protones (positivas) están medio escondidas en los átomos y moléculas que componen estos objetos, y además en igual número, por lo que se neutralizan entre sí. Como resultado, la carga eléctrica total de los objetos cotidianos es igual a cero. El que se transfieran electrones de algunos objetos a otros por frotación, e incluso solo por contacto, ocurre a menudo en la vida cotidiana y se denomina efecto triboeléctrico. Lo observamos con frecuencia en el caso de ciertos materiales, como ámbar, plásticos y otros materiales sintéticos. Estos adquieren carga eléctrica negativa por exceso de electrones, mientras que el nailon o lana, o nuestro propio pelo, con el que frotamos el objeto pierde electrones y adquiere carga positiva. Un experimento muy vistoso consiste en hinchar globos y frotarlos con la parte superior de la cabeza (propia o ajena) en la zona donde los colocaremos en paredes y techos por simple contacto. No solo veremos cómo los globos quedan “pegados” a las paredes y techos (aunque no por mucho tiempo, dependiendo de varios factores) sino que también veremos ponerse todos los pelos de punta en la zona de fricción, ya que todos ellos adquieren la misma carga positiva por lo que se repelen unos a otros. También podemos darnos una vueltecita con alguno de los globos cargados por la casa. Como resultado estaremos creando campos magnéticos con tan solo mover el globo, y además este emitirá ondas electromagnéticas, puesto que al andar no nos movemos a velocidad constante y rectilínea, sino que vamos acelerando y desacelerando todo el rato.

Los campos gravitatorios, por su parte, los crean todas las partículas u objetos que tienen masa y/o energía, como se deduce de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general. Así que todo lo que existe crea campos gravitatorios, ya que todo tiene masa y/o energía, aunque estos campos sean extremadamente débiles en la gran mayoría de los casos y por ello indetectables. De hecho, es imposible bloquear o disimular un campo gravitatorio, a diferencia de lo que se puede hacer con los campos electromagnéticos. Esta diferencia se debe a que las cargas eléctricas pueden tomar dos tipos de valores opuestos: valores positivos o negativos, como decíamos, por lo cual los campos electromagnéticos se pueden neutralizar, pero en el caso de los campos gravitatorios solo hay un tipo de valores; es decir, no existen masas positivas y negativas con las que se pueda bloquear o disimular un campo gravitatorio, solo existen masas positivas que producen atracción gravitatoria.

En teoría, podría existir un tipo de energía en el Universo, la energía del propio espacio, que generase repulsión gravitatoria en lugar de atracción

Lo mismo sucede con todas las energías conocidas, ya que, al igual que las masas, estas producen solo atracción gravitatoria. Sin embargo, podría darse una excepción, ya que, en teoría, podría existir un tipo de energía en el Universo, la energía del propio espacio, que generase repulsión gravitatoria en lugar de atracción. Esta posibilidad también se contempla en las ecuaciones de Einstein, en un término conocido como constante cosmológica que podría ser responsable de la aceleración de la expansión del Universo.

En conclusión, no hay ninguna tecnología para crear, destruir o disimular campos gravitatorios, que son generados directamente por la masa y energía de todo cuanto existe. Lo único que podemos hacer es aumentar o disminuir la intensidad del campo gravitatorio creado por un objeto a nuestro alcance en un lugar específico. Podemos hacerlo añadiendo o quitando masa al objeto, calentándolo o enfriándolo, acercando o alejando el objeto de ese lugar, etc., pues la intensidad del campo gravitatorio en un punto es proporcional a la masa y energía del objeto que lo produce y disminuye con el cuadrado de la distancia a ese objeto. En cuanto a las ondas gravitatorias, se generan cuando las masas se aceleran (o desaceleran), pero son tan extremadamente débiles que su producción artificial no va a ser objeto de interés en ningún momento para nuestra ciencia y tecnología.

Beatriz Gato Rivera es doctora en Física e investigadora del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Pregunta enviada vía email por José María Caño

Nosotras respondemos es un consultorio científico semanal, patrocinado por la Fundación Dr. Antoni Esteve y el programa L’Oréal-Unesco ‘For Women in Science’, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.

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