¿Cuál es la velocidad de la gravitación?
Una manera más larga, pero quizá más clara, de
plantear la cuestión es ésta: supongamos que el Sol dejara de
pronto de existir y se desvaneciera en la nada. ¿Cuánto tiempo
pasaría antes de que la Tierra dejara de verse solicitada por su
campo gravitatorio?
Una pregunta parecida podría ser: ¿Cuánto tiempo
después de la desaparición del Sol dejaría la Tierra de recibir su
luz?
La respuesta a la segunda pregunta la conocemos muy
bien. Sabemos que el Sol se halla a poco menos de 150 millones de
kilómetros de la Tierra y también que la luz se propaga a 299.793
kilómetros por segundo en el vacío. El último rayo de luz que
abandonara el Sol, justo antes de desaparecer, tardaría 8,3 minutos
en llegar a la Tierra. O digámoslo así: al Sol lo veríamos
desaparecer 8,3 minutos más tarde de haber desaparecido realmente.
El motivo de que sea fácil contestar esta pregunta
acerca de la luz es que hay una serie de métodos para medir
efectivamente su velocidad de propagación. Tales mediciones son
viables gracias a que podemos detectar cambios en la debilísima luz
emitida por los cuerpos celestes remotos, y gracias también a que
somos capaces de producir haces de luz muy intensos.
Con los campos gravitatorios no tenemos esas ventajas.
Es muy difícil estudiar pequeños cambios en campos gravitatorios
débiles, y además no sabemos producir, aquí en la Tierra, efectos
gravitatorios intensos que se extiendan a grandes distancias.
Así, que hay que recurrir a la teoría. Hay cuatro
tipos de interacción en el universo: 1) nucleares fuertes, 2)
nucleares débiles, 3) electromagnéticas, y 4) gravitatorias. Las
dos primeras son de corto alcance y decrecen muy rápidamente con la
distancia. A distancias superiores a la anchura de un núcleo
atómico, las interacciones nucleares son tan débiles que pueden
ignorarse. Las interacciones electromagnéticas y gravitatorias son,
por el contrario, de largo alcance. Decrecen sólo con el cuadrado de
la distancia, lo cual quiere decir que se dejan sentir a distancias
astronómicas.
Los físicos creen que cualquier interacción entre dos
cuerpos tiene lugar por intercambio de partículas sub-atómicas.
Cuanto mayor sea la masa de la partícula de intercambio, menor será
el alcance de la interacción. La interacción nuclear fuerte, por
ejemplo, resulta del intercambio de piones, que tienen una masa 270
veces más grande que la de los electrones. La interacción nuclear
débil tiene lugar por intercambio de partículas más pesadas aún:
las partículas W (que, por cierto, no han sido detectadas aún).
Si las partículas de intercambio no tienen masa, la
interacción tiene un alcance máximo, y esto es lo que ocurre con la
interacción electromagnética. La partícula de intercambio es en
este caso el fotón, que no tiene masa. Una corriente de estos
fotones carentes de masa constituye un haz de luz o de radiaciones
afines. La interacción gravitatoria, que tiene un alcance tan grande
como la electromagnética, ha de implicar una partícula de
intercambio carente también de masa: lo que se llama el gravitón.
Pero los físicos tienen buenas razones para suponer que
las partículas sin masa no pueden viajar por el vacío a una
velocidad superior a la de la luz; es decir, a 299.793 kilómetros
por segundo, ni más ni menos.
Si es así, los gravitones viajan exactamente a la
velocidad de los fotones. Lo cual significa que los últimos
gravitones que emitiera el Sol al desaparecer llegarían hasta
nosotros junto con los últimos fotones. En el momento en que
dejásemos de ver el Sol, dejaríamos también de estar bajo su
atracción gravitatoria.
En resumen, la gravitación se propaga a la velocidad de
la luz.
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