Vamos a continuar con la discusión de los SRI y SRNI que inicié en una entrada anterior, en la que decía que el científico puede inventarse las
fuerzas que quiera y de esta forma hacer que su sistema de referencia sea
inercial o no inercial. Como recordaréis, este problema hacía que yo no
entendiera la diferencia entre estos dos sistemas y que por tanto no pudiera usar las leyes de Newton.
Poca broma. Pero mirando los orígenes del ya archiconocido principio de inercia creo que vi la luz, y
aquí comparto mi “descubrimiento” con vosotros.
Primero de todo, me gustaría recordar que la definición de fuerza que
usamos hoy en día, la newtoniana, F = ma, fuerza proporcional a la aceleración,
es solo eso, una definición de fuerza. Pero Aristóteles usaba otra que era
proporcional a la velocidad. De modo que Aristóteles
veía fuerzas donde nosotros no vemos nada. Y nosotros vemos fuerzas donde
Aristóteles vería variaciones de fuerzas. Pero una vez aceptada la definición
newtoniana, para empezar a trabajar, alguien podría decir “vale, ahora, fijado
esto, las fuerzas son las que son”. Pues tampoco.
Y todo gracias a nuestros amigos los sistemas de referencia inerciales y no
inerciales. En efecto, nos han enseñado que hay fuerzas reales y fuerzas ficticias.
Las primeras son las que medimos (reales) en los SRI, mientras que las
segundas son las que inventamos (ficticias) para poder seguir usando las
leyes de Newton en los SRNI. Ya tenemos una paradoja de la dicotomía
inercial/no inercial: resulta que las leyes de Newton que no se pueden usar en SRNI, sí
se pueden usar en SRNI, con las fuerzas
adecuadas. Pues fíjate, no parecen tan distintos al final los SRI de los
SRNI. Las fuerzas que se usan en los SRI son las que hacen que las leyes de
Newton cuadren. Y las fuerzas que se usan en los SRNI son también las que hacen
que las leyes de Newton cuadren. Entonces, ¿qué es eso de fuerzas reales y
fuerzas ficticias? Todas se hacen cuadrar con el experimento y la teoría. ¿Quién
le ha dicho a usted cuáles son las fuerzas reales y cuáles las ficticias? En
otras palabras, ¿qué te permite diferenciar un SRI de un SRNI?
Nos han dicho que la gravedad es real, la fuerza centrípeta también, en
cambio la centrífuga es ficticia. ¿Sí, seguro? ¿No podría ser la gravedad una fuerza ficticia? Esto no es
algo que me invente yo ahora, ya lo había pensado Einstein hace algún tiempo: imagínese
a un señor colocado en un ascensor en el espacio exterior, ascensor que se
mueve de forma acelerada hacia arriba (¿tiene sentido “arriba” en el espacio
exterior? Bueno, es igual, ya me entendéis…) digamos a 9,8 m/s2 (el
mismo valor que la gravedad terrestre). ¿Qué nota ese señor? Pues nota lo mismo
que todos los terrícolas: un campo gravitatorio de intensidad 9,8 m/s2.
Soltará un objeto y verá cómo cae (desde nuestro punto de vista, cómo sube su
suelo hasta atrapar al objeto). ¿Dirá el señor que está en un sistema de
referencia no inercial? ¿No le será más fácil decir que en su hábitat hay una
fuerza que apunta siempre hacia abajo y que va a llamar gravedad? Pues eso es
lo que hemos hecho nosotros. Nos conviene que la gravedad sea real porque da la
casualidad de que vivimos sobre la Tierra, que queremos que sea inercial (¡para poder aplicar las leyes de la
naturaleza!).
La “demostración” de la inercialidad de la Tierra (en muy buena
aproximación) que podemos encontrar en algunos libros que consiste en calcular
la aceleración centrípeta de la Tierra respecto del Sol, ver que es pequeña y
por tanto concluir que la Tierra es un sistema prácticamente inercial es una verdadera chapuza en el mejor de los
casos, porque aplica la segunda ley de Newton en el sistema de referencia del Sol,
luego asume que el Sol es inercial. Por
la cara. Para eso ya lo podría haber hecho con la Tierra desde el principio y
se habría ahorrado problemas. Y no habría pasado nada, no habría sido menos
riguroso. Hay que postular cuál es el
primer sistema de referencia inercial a partir del cual se encuentran los otros.
Dicho de otra forma, hay que postular lo que Newton llamaba espacio absoluto,
donde se cumplían sus leyes, y a partir de él se podían determinar los otros
sistemas de referencia inerciales. Pero esto, no sé por qué, no gusta demasiado
a los libros de física, que la mayoría de veces se niegan a mencionar que hay
que partir de un sistema privilegiado. Y luego la gente se lía y no entiende
las cosas.
Pero aún hay otra posibilidad. Otra posibilidad que me guardo para una
entrada próxima, para no alargar demasiado esta. Id pensando…
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