Tu peso en otros mundos

Antes de entrar en el tema de la gravedad y cómo actúa, es importante entender la diferencia entre peso y masa .

A menudo usamos los términos "masa" y "peso" indistintamente en nuestro discurso diario, pero para un astrónomo o un físico son cosas completamente diferentes. La masa de un cuerpo es una medida de la cantidad de materia que contiene. Un objeto con masa tiene una cualidad llamada inercia . Si sacudes un objeto como una piedra en tu mano, notarás que se necesita un empujón para que se mueva y otro empujón para detenerlo nuevamente. Si la piedra está en reposo, quiere permanecer en reposo. Una vez que lo tienes en movimiento, quiere seguir moviéndose. Esta cualidad o "lentitud" de la materia es su inercia. La masa es una medida de cuánta inercia muestra un objeto.

El peso es una cosa completamente diferente. Cada objeto en el universo con masa atrae a todos los demás objetos con masa. La cantidad de atracción depende del tamaño de las masas y de la distancia entre ellas. Para los objetos de tamaño normal, esta atracción gravitatoria es muy pequeña, pero la atracción entre un objeto muy grande, como la Tierra, y otro objeto, como tú, se puede medir fácilmente. ¿Cómo? ¡Todo lo que tienes que hacer es subirte a una báscula! Las escalas miden la fuerza de atracción entre tú y la Tierra. Esta fuerza de atracción entre tú y la Tierra (o cualquier otro planeta) se llama tu peso.

Si estás en una nave espacial lejos entre las estrellas y pones una escala debajo de ti, la escala marcará cero. Tu peso es cero. Eres ingrávido. Hay un yunque flotando a tu lado. También es ingrávido. ¿Eres tú o el yunque sin masa? Absolutamente no. Si agarraste el yunque y trataste de sacudirlo, tendrías que empujarlo para ponerlo en marcha y jalarlo para que se detuviera. Todavía tiene inercia y, por lo tanto, masa, pero no tiene peso. ¿Ver la diferencia?

Como se indicó anteriormente, su peso es una medida de la atracción de la gravedad entre usted y el cuerpo sobre el que está parado. Esta fuerza de gravedad depende de algunas cosas. Primero, depende de tu masa y de la masa del planeta en el que estás parado. Si duplicas tu masa, la gravedad tira de ti con el doble de fuerza. Si el planeta en el que estás parado tiene el doble de masa, la gravedad también te atrae con el doble de fuerza. Por otro lado, cuanto más lejos estés del centro del planeta, más débil será la atracción entre el planeta y tu cuerpo. La fuerza se debilita con bastante rapidez. Si duplica su distancia al planeta, la fuerza es un cuarto. Si triplica su separación, la fuerza se reduce a un noveno. Diez veces la distancia, una centésima parte de la fuerza. ¿Ves el patrón? La fuerza decrece con el cuadrado de la distancia. Si ponemos esto en una ecuación se vería así:

Esta ecuación, derivada por primera vez por Sir Isaac Newton, nos dice mucho. Por ejemplo, puedes sospechar que debido a que Júpiter es 318 veces más masivo que la Tierra, deberías pesar 318 veces lo que pesas en casa. Esto sería cierto si Júpiter tuviera el mismo tamaño que la Tierra. Pero Júpiter tiene 11 veces el radio de la Tierra, por lo que estás 11 veces más lejos del centro. Esto reduce la atracción por un factor de 112, lo que da como resultado unas 2,53 veces la atracción que ejerce la Tierra sobre usted. Pararse en una estrella de neutrones te hace inimaginablemente pesado. Para empezar, la estrella no solo es muy masiva (casi igual que el Sol), sino que también es increíblemente pequeña (del tamaño de San Francisco), por lo que estás muy cerca del centro y r es un número muy pequeño. ¡Números pequeños en el denominador de una fracción conducen a resultados muy grandes!