No te va a gustar mucho esto. Es una suposición, respaldada por * alguna * evidencia, pero solo fuertemente respaldada por el Sistema Solar.
El epíteto “universal” está ahí para decir que es cierto para los casos conocidos en ese momento en todo el Sistema Solar; que no distingue, a la manera aristotélica, entre los reinos sublunares y el resto, ni (como alguna teoría heliocéntrica más reciente) el Sol y el resto. Cubre los satélites de Júpiter, los planetas que orbitan alrededor del Sol, la Tierra y la Luna oscilando entre sí (aunque Newton se equivocó bastante en las cantidades para el último caso). Sin embargo, esto ilustra un problema. Newton no tenía forma de conocer la masa relativa de ninguno de los cuerpos celestes cuya cinemática estaba tratando de explicar. Una vez que consiguió que los planetas conocidos tomaran las órbitas correctas alrededor del Sol, eso implicaba una fuerza atractiva proporcional a m / r ^ 2, pero eso solo nos dice GM, y no M o G por separado. Lo mismo para, por ejemplo, los satélites de Júpiter. Para el sistema Tierra / Luna, después de haber equivocado la cinemática, no había forma de verificarlo con otro satélite. ¿Marte? Dos satélites, buenos, pero generalmente la misma historia. ¡Tener la aceleración independiente de la masa del cuerpo acelerador fue un dolor para verificar la ley! La cinemática cuidadosamente observada podría ayudar a los grandes sistemas binarios, pero solo había uno disponible, y se equivocó.
Las mediciones muy cuidadosas basadas en la Tierra (mediciones a largo plazo del movimiento planetario, algunas mediciones útiles de los cometas que se desvían) y las sondas espaciales que realizan sus propios pases controlados más allá de varios cuerpos pesados, nos han confirmado muy bien que G es uniforme en muchos casos del sistema solar.
- ¿Cómo podemos obtener energía de la dilatación del tiempo causada por los efectos de la gravedad?
- ¿Cómo habrían evolucionado los animales de manera diferente con una gravedad más débil?
- Si la gravedad como fuerza atractiva ralentiza el tiempo, en el momento del Big Bang, cuando era una fuerza repulsiva, ¿habría acelerado el tiempo?
- ¿Tendría un objeto en el espacio, incluso uno pequeño, un efecto gravitacional en todo lo demás en el universo?
- ¿Qué es una fuerza impulsiva?
Tenemos una buena comprensión (¡pensamos!) De cómo funcionan las estrellas; suponiendo que el uniforme G se adapta bien a la observación. Podemos usar la relación entre el brillo y el período de las Cefeidas para deducir distancias absolutas incluso donde falla el paralaje. HIPPARCOS (ya) y GAIA (en progreso) están mejorando enormemente nuestras mediciones de brillo observado y paralaje, lo que nos permite probar mejor muchos de nuestros modelos actuales de mejor ajuste.
También hay oportunidades (mucho mejor usando telescopios modernos, en órbita y en otros lugares, con luz visible y no) para observar grandes sistemas binarios extremos (dobles dobles gigantes azules, etc.), que nuevamente nos permiten probar para G, para la medida en que creemos que podemos determinar las masas involucradas. Eso es actualmente un punto débil, una vez que uno comienza a cuestionar G. La evolución a largo plazo de las estrellas debería ayudar a resolver esto, pero no hemos estado buscando el tiempo suficiente. Sin embargo, lo que podemos hacer es asumir que G es constante y ver qué tan bien funciona; y funciona bien
No tenemos muchas pruebas sensibles para G (u otras “constantes”), pero tenemos muchas confirmaciones. Pegar en diferentes números para, digamos, la física estelar nos da diferentes luminosidades en general, diferentes espectros, diferentes esto y aquello. A menudo nos vemos reducidos a elegir el mejor ajuste, porque no conocemos todas las variables, pero cambiar G significa una cosecha diferente de modelos de “mejor ajuste”, con un rango diferente de variaciones esperadas. Asegúrese de que las personas busquen indicios de desajustes sistemáticos.
Un problema es que no parece haber ninguna razón particular por la cual esta constante de acoplamiento en particular (¡o cualquiera de ellas!) Deba ser diferente cuando no la estamos observando desde cuando lo estamos. No se puede tener una prueba general de “constante universal” versus “otra cosa”. Tendría que tener algún tipo de modelo de cómo funciona, y probarlo; y es probable que desee presentar una explicación basada en principios de por qué aún no lo hemos notado. Como todo lo demás en física, la universalidad en el espacio y el tiempo de las constantes fundamentales es en última instancia hipotética y está sujeta a corrección. Cumplir con los supuestos hasta que tenga sentido cambiarlos, y (una extensión de la misma idea) asumir la homogeneidad de la física donde realmente no podemos ver una diferencia relevante, no es una ley científica, pero es parte del método científico . Siempre hay evidencia que exige una explicación, sin asustarnos con explicaciones exigentes en ausencia de evidencia.
