Por Alfonso Padilla Vivanco
En la segunda mitad del siglo XVII, comenzó la física moderna o al menos la primera etapa de ésta, con la teoría del movimiento mecánico de los cuerpos macroscópicos, propuesta por el físico inglés Isaac Newton (1642-1727). La más grande contribución a la física de este legendario sabio, fue su pronunciamiento, sobre el universo entero, el cual está gobernado por reglas o leyes muy simples. La ley más famosa que convirtió a Newton en una de las mentes más respetables de todos los tiempos fue, sin duda alguna, la enunciación de la ley de gravitación universal. Esta ley explica la caída de los cuerpos y el por qué los planetas giran en torno al sol, además de otros fenómenos relacionados con la gravedad. La ley de gravitación universal dice que: la fuerza de atracción entre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay entre ellos. La previsibilidad del universo newtoniano se basó en otras tres leyes fundamentales descubiertas por él mismo. Éstas son conocidas como leyes de la mecánica o leyes del movimiento de Newton. Las cuales fueron descritas en su gran obra, escrita por cierto en latín, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural). La obra suele ser conocida como simplemente: los Principia. Sus leyes formaron la base de la física durante los siguientes 200 años, y aún hoy día, son suficientes para explicar el comportamiento del movimiento de los objetos en el mundo cotidiano. Aunque algunas de las cosas que explican, por ejemplo el vuelo de un avión o el de una sonda espacial; no fueron ni siquiera soñados por el propio Newton.
En 1687, a la edad de 45 años, Newton escribió la ley de la gravedad que gobierna las trayectorias de los cometas, los planetas, las estrellas e incluso los objetos que caen al piso, cuya inexorable atracción hacia el suelo le provocaba a Newton preguntarse siempre sobre la naturaleza de esta atracción. Un importante hecho en las contribuciones de Isaac Newton, fue que la fuerza de atracción gravitatoria debía aplicarse en el espacio exterior tal como ocurre en la Tierra, lo que fue en su momento algo muy revolucionario. También fueron igualmente esclarecedoras las leyes del movimiento. La primera ley de Newton o ley de la inercia estipula, entre otras cosas, que un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y un cuerpo en movimiento constante permanecerá en movimiento constante, mientras una fuerza no los haga cambiar sus estado de movimiento. La tercera ley o ley de acción y reacción, dice que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, el segundo cuerpo ejerce una fuerza igual pero en sentido contario. La segunda ley de Newton, es en realidad la ley más importante de la mecánica clásica. Y contempla a la primera y a la tercera ley. La segunda dice que la fuerza resultante es igual al producto de la masa de un cuerpo por su aceleración. Las implicaciones físicas de la segunda ley de Newton son por mucho, más profundas de lo que en realidad el enunciado parece decir.
En el año 1995, el conocimiento de las leyes de Newton para los científicos de la NASA, sería de gran utilidad para generar un fuerte impulso de la nave espacial Galileo, con ello, esta nave llegó a Júpiter después de seis años de viaje. Previamente, la sonda espacial pasó por Venus, en dónde recibió asistencia gravitatoria de este planeta. La nave al pasar velozmente por Venus, no una sino dos veces ganó más empuje, y ésta fue relanzada a los confines del sistema solar. Aunque, Venus y la sonda Galileo se movían entre sí, todo el tiempo; los ingenieros calcularon la trayectoria de la sonda espacial y averiguaron exactamente en qué dirección debían apuntar la trayectoria de esta nave, y con cuánto empuje debía ser relanzada, para que el viaje se desarrollara cómo un reloj. Los científicos confiaron en los inventos revolucionarios de Newton: el cálculo infinitesimal y la formulación matemática de las leyes de la mecánica clásica. Estos inventos teóricos permitieron llevar a cabo los cálculos con gran precisión, para que la sonda espacial, fuera relanzada desde la vecindad del planeta Venus, utilizando su campo gravitatorio, en dirección a Júpiter; esto como consecuencia de un efecto de asistencia gravitatoria, cómo si se tratara de una catapulta espacial que tomó a la sonda y qué logró su relanzamiento producto de fuerzas gravitatorias.
A continuación te invito apreciable lector a ver los siguientes videos sobre asistencia gravitatoria:
Universidad Politécnica de Tulancingo. alfonso.padilla@upt.edu.mx
