SI NOS PONEN LOS CUERNOS(O la invención de las fuerzas)

Teo Blanch.

Profesor de Física y Química.

IES Arroyo Harnina (Almendralejo).

     En el siglo XVI, Kepler describió perfectamente el movimiento elíptico (casi circular) de los planetas alrededor del Sol, pero fue incapaz de explicar el porqué de estos movimientos, pues carecía del concepto necesario. Éste fue introducido en la siguiente centuria por Newton: es el concepto físico de FUERZA.

     Newton deduce de sus observaciones que todos los cuerpos, en virtud de sus masas, interaccionan atrayéndose unos a otros. Para cuantificar cualquier tipo de interacción entre dos cuerpos ingenió unas flechitas (llamadas vectores) a las que dio el nombre de Fuerzas.

     Según él, una interacción entre dos objetos queda perfectamente definida con dos fuerzas colocadas en sendos objetos, estando provocada la fuerza que aparece en cada uno de ellos por el otro; y siendo el valor de estas fuerzas (llamado módulo) el mismo para ambas y tanto mayor cuanto más grande sea la atracción (o repulsión en otros casos) colocadas en la misma recta (que indica la dirección por la que se atraen o repelen); e indicando las puntas de las flechas, siempre opuestas, si los cuerpos se atraen o se repelen. Esta ley, una de las fundamentales de la Física, se conoce popularmente como “Principio de Acción y de Reacción”.

     Los estudios demuestran que si sobre un objeto A que se mueve aparece una fuerza realizada por otro objeto B y esta fuerza es más o menos perpendicular a la dirección que llevaba A, éste describirá una curva en torno a B. Son estas fuerzas dirigidas hacia B las que explican el movimiento de los planetas alrededor del Sol, y las vueltas que da la bola de un lanzador de martillo olímpico mientras éste sostiene girando y tirano hacia sí la cuerda que sostiene la pesa. Después, al soltar la cuerda, ésta deja de comunicar la fuerza que realiza el lanzador, y la bola abandona el círculo, dejándose llevar, por inercia, por un movimiento rectilíneo, alejándose del lanzador, movimiento que inmediatamente volverá a tornarse curvo al hacer nuestro planeta una fuerza de atracción sobre la bola, casi perpendicular a su movimiento y dirigida hacia el centro de la Tierra, haciéndola caer sobre el césped del estadio.

     Pero se observa una diferencia: el lanzador trasmite su fuerza a la pesa a través de la cuerda, mientras que el Sol no debería poder comunicar su fuerza sobre los planetas, ya que entre ellos no parece existir nada. Para resolver este problema, Newton tuvo que concluir diciendo que entre el Sol y los planetas debía haber una materia sutil a la que llamó éter (de ahí los espacios etéreos), a través del cual se comunicarían las fuerzas, haciendo la misma función que la cuerda en el caso del atleta.

     Sin embargo, se ha comprobado que no existe este éter imaginado por Newton. El conocimiento que después se ha tenido sobre la intimidad de la materia puede ser una solución a este problema: la materia está constituida por unas ultramicroscópicas esferitas denominadas átomos, prácticamente huecas, que tienen, a su vez, en su núcleo dos tipos de partículas, muchísimo más pequeñas, denominadas protones y neutrones, y otras aún más minúsculas denominadas electrones y que giran alrededor del núcleo.

     Si pudiéramos ampliar un átomo al tamaño de un campo de fútbol, el núcleo tendría, más o menos, el volumen de un guisante colocado en el centro del terreno de juego, y los electrones el de granos de arena girando rapidísimamente por las gradas. Como todos estamos compuestos de átomos, eso quiere decir que en más de un 99,9% estamos huecos.

     Los protones y los electrones tienen además sus masas, una propiedad especial a la que se ha denominado “carga eléctrica”. Y se le ha atribuido arbitrariamente signo positivo a la carga protón, y negativo a la del electrón, manifestándose, gracias a este “nueva” propiedad, fuerzas atractivas entre cargas de distinto signo, y repulsivas entre cargas de distinto signo, cuyos valores relativos son muchos más grandes que las fuerzas debidas a las masas. Estas fuerzas, llamadas electromagnéticas, son la causa de los movimientos orbitales de los electrones alrededor de los protones, de igual manera que las fuerzas debido a las masas, llamadas gravitatorias, hacen que los planetas giren alrededor del Sol.

     Las fuerzas electromagnéticas de carácter repulsivo entre los electrones superficiales de nuestros pies y los electrones más externos del suelo son las que nos permiten andar (nuestros electrones “empujan” a los electrones del suelo hacia atrás, y éstos, siguiendo el Principio de Acción y Reacción, nos repelen y nos impulsan hacia delante). Sin este tipo de fuerzas no podríamos andar, ni nadar, ni comer, ni reproducirnos, ni podríamos realizar prácticamente ninguna de las actividades de nuestra vida.

     Si nos hiciéramos tan minúsculos como para colocarnos de cuerpo entero sobre uno de los electrones más externos de nuestro pie, veríamos el núcleo de ese mismo átomo tan lejos como ahora vemos, por ejemplo, la Luna; y por supuesto veríamos los electrones más próximos del suelo tanto o más lejos. Así pues, todas las interacciones (y las fuerzas con las que las cuantificamos) son siempre a distancia. Ocurre que, desde el punto de vista humano, a veces estas distancias (como en el caso del Sol y los planetas) nos parecen inmensas, y otras (como en el caso del pie y el suelo “pisado”, o la cuerda y la bola, o de la curda y el lanzador de martillo) nos parecen prácticamente nulas, pero, en realidad, los últimos átomos de la mano del lanzador no están en contacto material con los más cercanos de la cuerda, ni los de la cuerda con los de la pesa, ni los del pie con los del suelo. Así pues, cuando nos digan que “nos han puesto los cuernos” podemos estar tranquilos, porque el “intruso” no ha logrado tocar a nuestra pareja. ¡Eso sí!, no habremos podido evitar que los nervios de ambos, formados también por átomos, hayan trasmitido determinados impulsos a sus cerebros, que éstos han convertido, para nuestra desdicha, en sensacionales placeres.

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