La velocidad de propagación de la gravedad

Aunque comúnmente se puede pensar que la fuerza de la gravedad se propaga de forma instantánea, lo cual concuerda con la ley de gravitación universal de Newton, lo cierto es que la fuerza de la gravedad sigue las leyes de la relatividad general de Einstein.

En el artículo What is the speed of gravity? se cuenta el ejemplo de lo que ocurriría si el Sol desapareciera de repente. De acuerdo con la ley de gravitación universal de Newton, la Tierra dejaría de moverse en una órbita y se desplazaría recta.

Si desaparece el Sol

Esto cuadra con la teoría desde el punto de vista de que la gravedad es una fuerza que viene determinada únicamente por la masa de los dos objetos en consideración. Es decir, que si quitas una masa, la fuerza desaparece sin más.

Sin embargo, la cosa tiene más chicha. De acuerdo con la relatividad general, no es la masa por sí sola la que causa la fuerza de la gravedad. Todas las formas de energía, entre las que se incluye la masa, afectan a la curvatura del espacio. En el caso del Sol y la Tierra, la enorme masa del Sol domina la curvatura del espacio, y es la Tierra la que orbita por ese espacio curvado.

Curvatura del espacio por la masa del Sol

Si simplemente desaparece el Sol de su «sitio», el espacio volvería a aplanarse, pero no sería instantáneo en todos los puntos. Ocurriría de forma similar a lo que pasa cuando se tira algo a un estanque con agua, que vuelve a aplanarse y las ondas se alejan del centro.

Según la teoría de la gravedad de Einstein, estas ondas se desplazan a la velocidad de la luz, y no de forma instantánea.

Sin embargo, medir directamente esta velocidad no es trivial, ya que si algo se mueve a una velocidad constante en un campo gravitacional constante, no existe ningún efecto observable. Idealmente, se necesita un sistema que tenga un objeto desplazándose a velocidad variable en un campo gravitacional variable.

Este tipo de sistema se podría encontrar en dos estrellas de neutrones muy cerca una de la otra, y que formen un Púlsar. Si una de las estrellas de neutrones es un púlsar que apunta en determinado instante hacia nosotros, es posible observar la gravedad y si se mueve a la velocidad de la luz o no.

Para poder hacer este tipo de medidas en principio habrá que esperar a 2030, cuando LISA (Laser Interferometer Space Antenna) esté operativo para esa tarea.

Actualmente, con medidas indirectas de sistemas pulsar muy raros se ha podido acotar el valor entre 2,933e8 y 3,003e8 metros por segundo, lo que parece confirmar la relatividad general de Einstein.

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