Tal vez soy un poco sensible a las suposiciones en las preguntas, así que voy a abordar una que puede estar acechando en la suya … el hecho de que estamos rodeados de vacío. Me he encontrado con algunas personas que creen que la gravedad está asociada de alguna manera con el aire, y que cuando abandonamos la atmósfera terrestre ya no hay gravedad. Puedes ver cómo obtienen esta impresión, pero está mal. La gravedad o la caída libre no tienen nada que ver con el vacío. Por supuesto, es posible que no haya pretendido esa conexión, pero señalarla no puede hacer daño y podría ayudar a otros lectores.
Entonces, ¿qué es la caída libre y por qué está o no está el universo en ella?
Bueno, “caída libre”, ya que usualmente usamos las palabras en física, significa exactamente lo que dice. Los objetos caen (reaccionan a los campos gravitacionales) libremente (sin nada que los detenga). Los astronautas en órbita están en caída libre. Pero también lo eres cuando saltas en un trampolín (desde el momento en que sales de la superficie hasta el momento en que aterrizas). Cada vez que nada actúa sobre ti, estás en caída libre.
Todos los objetos en el universo están respondiendo a los campos gravitacionales a su alrededor (si fuéramos quisquillosos y utilizáramos la relatividad general, diríamos que están tratando de seguir la geodésica). La única forma en que algo no está en caída libre es si está interactuando con otra cosa a través de una fuerza como fuerzas electrostáticas, fuerzas de contacto, etc. La mayoría de las veces está en contacto con el suelo, lo que lo empuja hacia arriba. Entonces no estás en caída libre.
Sin embargo, la Tierra en su conjunto está en caída libre. Entonces, ¿estás en caída libre o no?
De esto se puede ver que la caída libre no es tan simple como parecía. Un todo puede estar en caída libre, incluso si partes de él no lo están. Entonces, ¿qué pasa con todo el universo?
Es realmente difícil pensar en el universo como una “cosa” porque tiene muchas partes y están tan dispersos que en su mayoría no interactúan en absoluto, o casi nada. Ciertamente no estamos tocando la galaxia de Andrómeda de ninguna manera significativa, ni nada más. Por lo tanto, generalmente diríamos que todos los objetos de mayor escala en el universo … planetas, galaxias, cúmulos, etc. están en caída libre. Algunos se agrupan porque su caída libre los deja atados a la misma región del espacio (cúmulos de galaxias, por ejemplo, e incluso supercúmulos), pero otros ni siquiera tienen mucho que ver entre sí.
Con las cosas que interactúan tan poco a gran escala, el universo que está en ‘caída libre’ realmente no parece significar mucho. Pero la mayoría de las cosas en el universo son, al menos a gran escala.