¿Qué pasaría si “desconectáramos” la gravedad?

Oye, voz cursiva, si te encontraras frente a un botón que te permitiera “desconectar” la gravedad en todo el universo al pulsarlo, ¿lo presionarías?

¿Qué tipo de pregunta es esa? ¡Pues claro! Así podríamos flotar hasta cualquier parte del mundo, mover cosas enormes sin esfuerzo y, en general, todo sería mucho más divertido.

Vale, vale, entonces voy a utilizar esta entrada para convencerte de que, en el caso de que algún día alguien ponga ante tus narices ese botón hipotético, no deberías presionarlo.

En primer lugar, hay que aclarar que pulsar ese botón no afectaría en a los objetos cuya cohesión estructural no depende de su campo gravitatorio, sino de las fuerzas electromagnéticas que existen entre sus átomos. Es por eso la integridad física de los objetos con los que interaccionamos en nuestro día a día no se vería afectada por la desconexión de la gravedad: nuestros cuerpos no se desparramarían por el suelo, los vehículos no se caerían a trozos y nuestras casas no se vendrían abajo.

Pero esa es la única buena noticia para los seres humanos (y la vida en general) que vas a ver en esta entrada, voz cursiva.

Como comentaba cuando explicaba qué pasaría si la rotación de la Tierra se detuviera en seco, la velocidad a la que se mueve un punto cualquiera de la superficie de la Tierra depende de su latitud, siendo máxima en el ecuador (1.667 km/h) y mínima en los polos geográficos (0 km/h).

Como la gravedad nos mantiene en constante contacto con el suelo mientras la Tierra rota, nuestros cuerpos se mueven alrededor del eje de la Tierra a la misma velocidad que la superficie que tenemos bajo nuestros pies (u otras partes del cuerpo), de manera que no notamos este rápido movimiento en nuestro día a día. Pero, si la gravedad desapareciera, la fuerza que nos mantiene pegados al planeta desaparecería y todo objeto que no estuviera anclado al suelo saldría despedido hacia el espacio en una trayectoria tangencial a la superficie.

En realidad, las cosas que estuvieran ancladas al suelo no correrían una suerte mucho mejor si la gravedad desapareciera: sus cimientos seguirían dando vueltas en círculos alrededor del eje de la Tierra, pero cualquier parte de su estructura que se encontrara por encima de la superficie tendería a salir disparada hacia el horizonte. La magnitud de la destrucción variaría en función del tipo de estructura, claro: es posible que los árboles fueran arrancados del suelo de una pieza, mientras que los edificios y las montañas se desmenuzarían.

¿Y sabes qué otra cosa no está anclada al suelo y se iría al garete si desconectáramos la gravedad, voz cursiva?

Los… Océanos… ¿Y la atmósfera?

Efectivamente: el agua y el aire también escaparían hacia el espacio.

Vale, captado, ya no creo que fuera tan buena idea pulsar el botón de apagar la gravedad.

Pues agárrate los pantalones, porque esto no ha hecho más que empezar.

La gravedad también es la fuerza responsable de que la Tierra mantenga una trayectoria circular alrededor del sol. Como resultado, si pulsaras el botón de apagado gravitatorio, los planetas saldrían disparados en línea recta en la dirección en la que se estuvieran moviendo en ese momento, de manera parecida a la que la bola que aparece en este vídeo sale disparada cuando la atleta suelta la cuerda.

Pero que la Tierra se empezara a alejar del sol no es la consecuencia más terrorífica del escenario de hoy porque, aunque la energía de nuestra estrella es fundamental para la vida en nuestro planeta, hay otro cuerpo en el sistema solar que es aún más importante para nosotros que el sol: la propia Tierra. Y, si la gravedad desapareciera, nuestro planeta dejaría de existir.

El hecho de que las zonas de la superficie cercanas al ecuador se muevan más rápido que la de las regiones polares es el motivo por el que la Tierra no tiene una forma perfectamente esférica, sino que está achatada por los polos: la mayor fuerza centrífuga resultante en la región ecuatorial empuja hacia afuera el material con una intensidad mayor, el planeta se deforma ante este esfuerzo y, como resultado, el diámetro polar terrestre es 42 kilómetros menor que su diámetro ecuatorial.

Por tanto, si la gravedad desapareciera, también dejaría de existir la fuerza que contrarresta la aceleración centrífuga y la fuerza electromagnética que mantiene los átomos unidos sería el último bastión que podría evitar el desastre… Aunque poco podría hacer por retener los miles de millones de kilómetros cúbicos de roca que, de repente, se verían obligados a alejarse del centro del planeta. Como resultado, la aceleración centrífuga desmenuzaría la Tierra y los fragmentos saldrían disparados al espacio, de manera parecida a lo que le ocurre a este disco en el minuto 2:44.

O sea que, si pulsaras ese botón, voz cursiva, la Tierra no sólo se empezaría a alejar del sol en línea recta, sino que además se iría desmigajando por el camino.

Entonces, los seres humanos y toda la vida en este planeta…

En efecto, estaría aún más perdida de lo que lo estaba unos párrafos más arriba.

Por supuesto, este fenómeno también afectaría al resto de planetas y satélites del sistema solar que, tras la desconexión de la gravedad, empezarían a desparramarse por el espacio más o menos deprisa en función de su velocidad de rotación.

Mercurio y Venus serían dos casos especialmente curiosos porque su periodo de rotación es de casi 59 y 244 días respectivamente. Debido a su baja velocidad de rotación, estos planetas apenas sufren los efectos de la fuerza centrífuga y, por tanto, tienen una forma prácticamente esférica. No sé cuánto tiempo se mantendría la integridad estructural de estos planetas después de que la voz cursiva pulsara el botón pero, en cualquier caso, si decidiera presionarlo cuando los seres humanos hayamos montado bases permanentes sobre Mercurio o Venus, es posible que los planetas mantuvieran su forma el tiempo suficiente como para que algún miembro de nuestra especie tuviera tiempo de escapar al espacio.

Y los asteroides pequeños no se desharían si la gravedad desapareciera, ¿no? ¿No podrían esos supervivientes encontrar algún asteroide habitable, cubrir su superficie con velcro y tal vez quedarse allí a vivir?

Es posible que pudieran encontrar algún asteroide que fuera lo suficientemente resistente como para que mantuviera su cohesión tras la desconexión de la gravedad, claro, pero el chollo no les duraría demasiado porque el sol, el cuerpo que da energía a nuestro sistema solar, también se vería afectado por la insensatez que habrías manifestado al pulsar el botón.

¿Afectado positivamente? 🙂

No, muy negativamente.

Las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en el núcleo del sol liberan el calor que lleva el resto de su masa a la incandescencia, haciendo que nuestra estrella brille. Dicho de otra manera, en el núcleo del sol tiene lugar una explosión termonuclear de manera constante. Pero no os preocupéis porque, aunque relacionéis el concepto de “explosión termonuclear” con vídeos como este, la explosión termonuclear que tiene lugar en el núcleo solar no puede hacer que nuestra estrella salte por los aires porque está contenida por el tremendo peso de las capas que tiene encima.

Supongo que puede ver por dónde van los tiros, voz cursiva: cuando pulsaras el botón, dejaría de existir la fuerza gravitatoria que se encarga de contener la explosión termonuclear del núcleo del sol… Y dejaría de estar confinada.

Pf, lo que le faltaba ya a mi conciencia, que el sol reventara y volara el sistema solar en mil pedazos.

Bueno, aunque el escenario pueda sonar muy mal a primera vista, es posible que no fuera un evento tan apocalíptico: en núcleo del sol fusiona 620 millones de toneladas métricas de hidrógeno cada segundo, lo que libera una energía equivalente a 500.000 millones de bombas como la Tsar Bomba, el arma termonuclear más potente jamás detonada.

Ah, claro, y eso no es apocalíptico.

Es que, aunque parezca mucho, esta cifra no nos dice nada si no tenemos en cuenta el tamaño del sol: haciendo una estimación patatera y utilizando esta fórmula (que se usa para estimar la velocidad aproximada de los trozos que salen disparados de una supernova) se puede calcular que, después de que pulsaras el botón, la explosión termonuclear del núcleo solar propulsaría hacia el espacio la capa más externa del núcleo a la vertiginosa velocidad de… Unos 0,044 m/s. O cuatro centímetros por segundo. Como imaginarás, este tipo de explosión no basta para destruir el sistema solar (o lo poco que quedaría de él, mejor dicho).

Pero no te preocupes, voz cursiva, que el sol terminaría desparramándose por el espacio rápidamente de todas maneras porque, como comentaba el otro día, la temperatura de un objeto no es más que el reflejo de la velocidad a la que se mueven las partículas que lo componen. A unos 15.000.000ºC, a los átomos de hidrógeno que se encuentran en el núcleo del sol les corresponde una velocidad que ronda los 500 km/s, mientras que de su superficie (a 6.000ºC) se mueven a unos 10 km/s. Por tanto, si gravedad desapareciera, el sol se empezaría a expandir por el espacio a gran velocidad por la propia expansión térmica del plasma del que está compuesto y no por la magnitud de la explosión termonuclear que tiene lugar en su núcleo.

Estos efectos no estarían limitados a nuestro sistema solar, claro: todas y cada una de las estrellas del universo empezarían expandirse en el momento en el que la voz cursiva pulsara el infame botón, convirtiéndose en nubes de plasma caliente que se irían difuminando por el espacio hasta volverse invisibles… Y el universo se volvería un lugar bastante oscuro.

Pero, aunque las estrellas no tendrían un final muy espectacular, existen otros cuerpos celestes que reaccionarían de una manera mucho más violenta ante el cese de la gravedad.

Las estrellas de neutrones miden unos pocos kilómetros de diámetro, pero tienen masas superiores a las del sol, lo que resulta en unas densidades tremendas: una cucharadita del material que las compone tiene una masa de unos 10.000 millones de toneladas. El origen de la inimaginable densidad de estas estrellas reside en el hecho de que los neutrones que las componen están tan pegados entre sí que no queda espacio entre ellos (por el contrario, la mayor parte del espacio que ocupa un átomo normal está vacío).

La materia tan sólo puede existir en este estado cuando está sometida a un campo gravitatorio extremo así que, si la gravedad desapareciera, el material de la estrella de neutrones no sólo saldría volando en todas direcciones a gran velocidad debido a su alta temperatura (entre un millón y un billón de grados centígrados), sino que los neutrones se empezarían a convertir en protones y electrones porque son inestables en estado libre, liberando aún más energía por el camino.

Es por eso que esa simple cucharadita de estrella de neutrones liberaría más energía de la que produce el núcleo de nuestro sol en 2 o 3 segundos por lo que, en total, la descompresión gravitatoria de una estrella de neutrones de 2 masas solares liberaría unos 4×10^44 Joules, una energía similar a la de una supernova. Teniendo en cuenta que sólo en nuestra galaxia existen unos 100 millones de estrellas de neutrones, el escenario provocado por la voz cursiva acaba de ganar bastante espectacularidad… Y se ha vuelto aún más terrorífico para cualquier superviviente.

Llegados a este punto, la verdad es que tu decisión de apretar el botón sería una metedura de pata de proporciones cósmicas, voz cursiva.

Las estrellas también dan vueltas alrededor del centro de la galaxia a la que pertenecen de modo que, cuando la gravedad desapareciera, abandonarían sus órbitas para ser lanzadas hacia el espacio intergaláctico. Tampoco importaría mucho, porque todas se habrían convertido en nubes de gas difusas e irreconocibles antes de que llegaran muy lejos. Al final, en escalas de tiempo de miles de millones de años, el universo terminaría convertido en una colección de gigantescas nubes de gas moviéndose en linea recta y colisionando de vez en cuando.

Si un visitante de otra dimensión llegara hasta nuestro universo, podría encontrar algún pedazo de roca desperdigado por el espacio, en medio de un vasto espacio sin estrellas y totalmente oscuro, posiblemente esterilizado por la explosión de todas las estrellas de neutrones. Y esa sería la única señal que encontraría de que, en algún momento, alguien la había liado pardísima.

Espero haberte convencido de que un universo sin gravedad no es tan emocionante como creías, voz cursiva.

No lo es. Prometo no pulsar el botón.

Muchas gracias. Y ahora, si me disculpas, tengo un mensaje para los lectores a los que les gusta la astronomía.

El libro sobre historia de astronomía de Ciencia de Sofá, “El universo en una taza de café“, está disponible en librerías tanto en España como en México y a través de internet por todo el mundo así que, si os apetece saber cómo hemos llegado a conocer todo lo que sabemos hoy en día sobre el universo, podéis hacer click en la siguiente imagen del libro para ir a la entrada donde hablo sobre él con más detalle (o sobre este texto verde para ir directamente a la página de Amazon):

24 pensamientos en “¿Qué pasaría si “desconectáramos” la gravedad?”

  1. Me ha quedado la curiosidad de que pasaría con los agujeros negros, aunque es posible, que dada su naturaleza que desafia a las leyes fisicas que conocemos seria mas imaginar que dar una respuesta veraz.

    1. segun yo, los agujeros negros son estrellasque tienen una densidad muy grande lo que provoca que generen una mayor fuerza de atraccion (gravedad) por lo que se la gravedad se obtiene por la masa que deforma el espacio y asi genera la fuerza de atraccion.
      entonces, si dejara de existir la gravedad le pasaria lo mismo a los agujeros negros les pasara lo mismo que a la tierra

  2. He parado de leer cuando hablabas de que los océanos y la atmosfera saldrían disparados como si la tierra, esa que pisas, estuviera anclada o algo mágicamente al resto del planeta.

  3. El articulo es curioso, pero olvida un hecho crucial: en este universo si la gravedad desaparece los objetos dejarían de tener masa? Porque en tal caso la unica velocidad a la que puede existir un objeto sin masa es la velocidad de la luz. Si eliminas la gravedad de un objeto, este comienza inmediatamente a desplazarse a la velocidad de la luz. El resto de estas suposiciones estan basadas en la premisa falsa de que esto no sucedería

    1. Vicente, depende de como te plantees la pregunta. Si la masa también deja de existir si, pero si lo que VC elimina es “solo” la gravedad no. La masa no depende de la gravedad, sino que la gravedad depende de la masa. Ciertamente, tenemos suerte y lo mas probable es que no encontremos el botón, pero volviendo a lo anterior, en ningún momento se a justificado la ausencia de gravedad con la ausencia de la masa. Se ha justificado con un botón mágico. 😛 un saludo.

    2. Estas confundido, todos los objetos tienen masa, independientemente de que haya gravedad o no, ya que la masa viene determinada por la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Lo que no tendrían seria peso (Peso=masa x gravedad).
      Y si, son los objetos sin masa los que se mueven a la velocidad de la luz o constante c, por ejemplo los fotones, pero como dije antes la gravedad no tiene nada que ver en el valor de la masa de un objeto, por tanto no hay ninguna razón para que se pusieran a viajar a la velocidad de la luz.
      En cuanto a los agujeros negros me imagino que estallarían de golpe al desaparecer la gravedad y “escupir” estos toda la materia acumulada en sus singularidades para inmediatamente deshacerse en el vacío espacial.

    3. Eso estaba pensando yo, y me recuerda a un cuento corto (Creo que de Asimov) en el que crean un campo sin gravedad, y para la demostración lo ponen en una mesa de billar, cuando la bola entra, desaparece atravesándo todo lo que pilla (ya que se pone, instantaneamente y mientras está en el campo, a la velocidad de la luz) incluyendo al creador del invento

      1. En el cuento no dicen que sale a la velocidad de la luz por ese motivo, dicen que sale a una velocidad increíblemente elevada por la velocidad de rotación de la Tierra, la velocidad de traslación de la Tierra, la de traslación del Sistema Solar, y todo aquello que en conjunto daban a la bola una velocidad elevadísima

  4. Hola,

    La entrada es genial pero como la gente arriba, me he quedado con varias dudas:
    – Como todos, que pasaria entonces con los agujeros negros? supongo que podriamos aplicar la misma idea que con las estrellas de neutrones. Y explotarian liandola parda
    – Que pasaria con el tiempo? Ya que la gravedad deforma el espacio tiempo, que pasaria en una situacion donde no hay gravedad? se veria afectado el tiempo de alguna manera?
    – Por ultimo lo que comenta Vicente Maroto, es cierto que un objeto sin gravedad se moveria a la velocidad de la luz? me parece algo raro

    Un saludo

    1. “es cierto que un objeto sin gravedad se moveria a la velocidad de la luz? me parece algo raro”
      No, hay que diferenciar entre gravedad y masa, todos los objetos tienen masa haya gravedad o no, ya que viene determinada por la cantidad de materia que tiene un cuerpo, lo que no tendrían sería peso (peso = masa x gravedad). Una partícula u objeto sin MASA se desplaza a la velocidad de la luz o constante c, automáticamente, un ejemplo son los fotones.

  5. Creo que falta por definir el fenómeno que más le afecta la gravedad en el universo, qué pasaría si se apretase ese botón con los agujeros negros supermasivos que suele haber en los centros de las galaxias?

  6. Muy interesante artículo, que me ha encantado y me he leído de cabo a rabo. Tengo la misma duda que Oscar, si el espacio-tiempo se deforma por la gravedad, ¿que pasaría con el tiempo? ¿desaparece? ¿se hace infinito?

  7. Deacuerdo, pero entiendo que la mayoría de estas consecuencias serían si la gravedad parara de golpe ¿no? Quiero decir, y a lo mejor digo un burrada ¿No es el movimiento de rotación de la tierra consecuencia de la gravedad? si es así, si el botón hiciera para la gravedad muy poco a poco, tambien poco a poco se pararía la rotación ¿no? Y ya no habria fuerza centrifuga que resistir para cuando no hubiera ninguna gravedad. De ser así la tierra no se demenuzaría ¿verdad?

  8. Interesante punto de vista, pero hubiera sido interesante tener en cuenta también la propia elasticidad de los materiales.
    El núcleo de la Tierra ( y no digamos el del Sol) estan sometidos a tremendas presiones, solo contrarestada por la fuerza electroestática de los electrones ( en el caso del sol, protones). La fuerza electroestática, debería tener un comportamiento elàstico, y al dejar de aplicar la presión se expandiria como un muelle a velocidades increíbles.

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