Desde hace muchos años la física clásica ha intentado describir uno de los enigmas más importantes, la gravedad, unos de los autores principales en tratar de deducir dicho fenómeno fue Isaac Newton, quien describía de manera sencilla que, dos objetos pueden atraerse de acuerdo a su masa y a la distancia entre sus centros, es decir, si la masa aumenta su volumen la fuerza de atracción aumentará, y si la distancia entre los dos objetos aumenta la fuerza disminuirá. Sin embargo, esta teoría encuentra su propio límite en escenarios donde los objetos son supermasivos, en ese momento la teoría de Newton no hace predicciones exactas.

FUENTE

Una interpretación sencilla de la teoría de Newton es pensar en el siguiente escenario: el sol y la tierra son dos masas las cuales tienen entre si una distancia x que las separa y cada una de ellas tiene una masa determinada, es decir, la tierra se encuentra en la órbita alrededor del sol debido a la fuerza de atracción que ejerce una sobre la otra, supongamos que el sol desapareciera de repente, la tierra saldría expulsada de inmediato sin rumbo en el basto universo, esto debido a que el sol tiene mayor volumen en masa.

FUENTE

No fue hasta 1905 cuando Albert Einstein en su teoría de la relatividad especial introdujo conceptos que revolucionaron la forma de entender el universo. Esta teoría se presenta basándose en que la velocidad de la luz es igual en todos los sistemas de referencia inerciales. Dicha teoría Einstein la presenta como relatividad “especial” porque solo se aplica donde la curvatura del espacio-tiempo debido a la gravedad es despreciable.

FUENTE

La teoría de la relatividad especial se basa en ecuaciones que chocan con el sentido común de las personas, entre ellas tenemos: contracción espacial, dilatación del tiempo y otras.

Contracción espacial

Básicamente representa un efecto relativista donde la longitud de un cuerpo en movimiento se contrae a medida que la velocidad va tendiendo a la velocidad de la luz.

FUENTE

Dilatación del tiempo

Este es un fenómeno planteado por la teoría de la relatividad, en el cual se dice que un observador en reposo que tiene un reloj exactamente igual a otro reloj donde el observador está en movimiento, pasará más lento el tiempo donde esté el observador en movimiento.

En este caso se aplica el ejemplo de los gemelos, donde ambos tienen un reloj exactamente igual, uno de ellos hace un viaje espacial en el cual va a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, y el otro se queda en la tierra. De regreso el gemelo viajero es más joven que el gemelo que se quedó en la tierra.

FUENTE

No fue hasta 1915-1916 donde Albert Einstein introdujo el concepto de gravedad en la teoría, llamándola así Teoría de la relatividad general. Ésta es una teoría del campo gravitatorio y los sistemas de referencia generales. Esta teoría generaliza la llamada teoría de la relatividad especial. Los principios fundamentales de esta teoría son: el principio de equivalencia, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de la covariancia.

Einstein básicamente postuló en esta teoría que en un punto determinado no se puede distinguir experimentalmente entre un objeto acelerado uniformemente y un objeto gravitatorio uniforme.

FUENTE

La teoría de la relatividad general así como la relatividad especial comparten aspectos importantes, entre ellos está el principio de que nada viaja más rápido que la luz. Esto explica que los cambios en el campo gravitatorio no pueden ocurrir en todas partes instantáneamente, estos deben propagarse. A estos cambios gravitatorios que se propagan se les llama ondas gravitacionales.

Las ondas gravitacionales es un fenómeno físico planteado por Albert Einstein en 1916 en su teoría de la relatividad general. Este fenómeno trata de fluctuaciones que se generan en la curvatura del espacio-tiempo las cuales se propagan en forma de ondas alejándose de su fuente.

FUENTE

Las ondas gravitacionales se originan cuando dos o más cuerpos masivos interactúan en el espacio. Dependiendo de la distancia de estos cuerpos con respecto a la tierra, las ondas al llegar a la tierra ya son más débiles, han perdido fuerza. Ya que son débiles al llegar a la tierra es difícil detectarlas, los científicos necesitan instrumentos muy sensible para apenas percibir dichas ondas.

Las ondas gravitacionales representan una gran importancia para la comprensión y explicación de muchas leyes físicas. Este fenómeno puede dar información sobre el origen del universo y como se forman o mueren las estrellas o agujeros negros.

Por otro lado, para los científicos este fenómeno podría ser una visión directa de ver el universo una fracción de segundo después del Big Bang.