La gravetat no és una força invisible que estira les coses com si fos un fil; és, en realitat, la geometria de l’espai. Per entendre-ho, hem de viatjar a través de dues maneres de veure el món: la de Newton (la visió clàssica) i la d’Einstein (la visió moderna). I, de passada, perquè els dispositius antigravetat son una enganyifa.
Visió de Newton: l’atracció fatal
Isaac Newton va descriure la gravetat el segle XVII utilitzant un llenguatge mecànic i gairebé poètic. Per a ell, la gravetat era una mena de magnetisme universal: tot objecte que té massa (que està fet de matèria, com un llibre, una poma o un planeta) té el poder d’atraure els altres objectes. Com més gran és l’objecte, més fort és el seu cant de sirena atractiu.
En aquesta visió, la Terra ens té lligats a la cadira perquè té molta massa i ens estira cap al seu centre de manera instantània a través del buit. És una força d’atracció a distància.
La revolució d’Einstein: el teixit de l’espai-temps
El 1915, Albert Einstein va capgirar aquesta idea amb la seva Teoria de la Relativitat General. Va dir que Newton s’havia equivocat en el com. No hi ha cap fil invisible que ens estiri. El que passa és que l’espai i el temps formen un teixit flexible, com una gran tela de lona o un matalàs.
La metàfora clàssica per entendre Einstein és la d’una xarxa o una lona elàstica ben tensada. Si hi col·loquem una pilota de ping-pong, la lona es manté plana. Ara, col·loquem una bola de bitlles pesant al bell mig. Què passa? La lona es deforma, s’enfonsa i crea un pou.
Si en aquell moment llancem la pilota de ping-pong de costat, no viatjarà en línia recta. Es veurà obligada a girar al voltant de la bola de bitlles, seguint la corba de la lona, com si fos una bola en una ruleta de casino.
Això és la gravetat. La bola de bitlles és el Sol, la pilota de ping-pong és la Terra, i la lona és l’espai mateix. La matèria diu a l’espai com s’ha de corbar, i l’espai diu a la matèria com s’ha de moure1.
Per què caiem a terra?
Quan ens cau un llibre de les mans, no és que la Terra l’estiri de forma activa. És que la Terra és tan gran que té el teixit de l’espai del seu voltant completament deformat i enfonsat. El llibre simplement rellisca de manera natural pel pendent d’aquest pou espacial que ha creat la Terra.
Nosaltres mateixos estem constantment caient cap al fons d’aquest pou espacial, però el terra ens frena. El que anomenem pes és, en realitat, la resistència del nostre cos a seguir la curvatura natural de l’espai.
Fins aquí la qüestió sembla bastant senzilla de copsar, però ens espera un gir argumental: no caiem només a través de l’espai, caiem principalment a través del temps.
Quan estem asseguts en una cadira, aparentment estem quiets en l’espai. No ens movem ni un mil·límetre a la dreta ni a l’esquerra. Però hi ha una dimensió en la qual és absolutament impossible estar quiets: el temps. Ens movem cap al futur de manera inexorable.
Com que Einstein va demostrar que espai i temps no es poden separar (són el mateix teixit: l’espai-temps), la presència de la Terra no només deforma el lloc on som, sinó que deforma la nostra línia temporal.
El pendent del futur
Imaginem que som en una cinta transportadora que avança sempre cap endavant (el temps). Si la cinta és plana, avancem en línia recta cap al futur.
Però la massa de la Terra inclina aquesta cinta transportadora cap al seu centre. Com que el temps està deformat pel pes del planeta, el nostre camí natural cap al futur ja no és una línia recta en l’espai; la nostra trajectòria en el temps es desvia acceleradament cap al terra.
El motiu pel qual un llibre cau quan el deixem anar no és perquè es mogui voluntàriament en l’espai. És perquè, en el seu viatge inevitable cap al següent segon, la curvatura del temps fa que el seu futur es trobi en una posició més propera al centre de la Terra.
Caure, per tant, és simplement l’efecte de viatjar cap al futur en un lloc on el temps està deformat. El terra és l’obstacle que ens impedeix seguir la nostra trajectòria temporal natural cap al centre de la Terra.
Enfilall
- En conseqüència, Si la gravetat no és una força que es pugui bloquejar o aïllar, sinó la pròpia forma de l’espai-temps, la idea clàssica d’un dispositiu d’antigravetat (com un escut o una placa que anul·li la gravetat) és físicament impossible.
Per bloquejar la llum o l’electricitat podem fer servir una caixa de metall (una gàbia de Faraday), perquè els electrons del metall reaccionen i cancel·len el camp elèctric. Però no es pot aïllar la geometria de l’espai, no tractem amb un camp electromagnètic. Posar una placa sota un objecte no canvia el fet que l’espai-temps al voltant d’aquell objecte continua corbat cap a la Terra.
A més, no hi ha massa negativa en la matèria ordinària. Tota la matèria coneguda té massa positiva i atreu (corba l’espai cap a dins). Per tenir antigravetat en sentit pur, necessitaríem matèria o energia amb massa o pressió negativa, que corbés l’espai cap enfora (un turó en comptes d’un pou). Fins ara, no s’ha trobat cap tipus de matèria que en tingui.
L’única opció teòrica: la matèria exòtica
L’única escletxa que deixa la Teoria de la Relativitat General per repel·lir la gravetat requereix aquesta anomenada matèria exòtica (amb massa o energia negativa). En la teoria, un pou d’energia negativa podria empènyer l’espai-temps en lloc de deformat cap avall, que és la base teòrica conceptual d’idees com els viatges per forats de cuc (wormholes) o el motor d’Alcubierre (warp drive). Això no obstant, avui dia no deixa de ser una hipòtesi matemàtica sense cap evidència experimental.
Com vencem la gravetat avui en dia?
Tots els dispositius reals que semblen vèncer la gravetat no l’anul·len pas, sinó que hi apliquen una força oposada superior: els avions i drons empren la aerodinàmica (empenyent l’aire cap avall), els coets empren la propulsió per acció i reacció, i els trens Maglev empren la levitació magnètica, on la força electromagnètica (molt més intensa que la gravetat a petita escala) empeny el tren cap amunt.
Tots els inventors o patents que han anunciat aparells antigravitatoris fins ara han demostrat ser basats en efectes electromagnètics o de flux d’aire poc compresos, o directament pseudociència. ↩︎
Deixa un comentari…