Horizonte Final: Gravedad y electromagnetismo

La semana pasada pusieron en la tele la película Horizonte Final, a la que dediqué un envío hace ya mucho tiempo, con relación a la forma en la que las naves se mantienen en la atmósfera de Neptuno. Hoy le toca al motor gravítico de la nave Event Horizon. En la peli, Sam Neil explica que mediante campos magnéticos se crea una singularidad que permite plegar el espacio-tiempo, de forma que dos puntos del espacio muy alejados entre sí, se junten temporalmente y la nave se desplace instantáneamente de un sitio a otro. Para explicarlo coge un poster, le hace dos agujeros, y lo dobla, haciendo coincidir los agujeros. El personaje explica también que el inmenso campo gravitatorio de la singularidad (un agujero negro, para entendernos), es contenido mediante campos magnéticos.

Bien, el retorcer el espacio-tiempo es un tema recurrente en la ciencia ficción para explicar viajes a velocidades superiores a la de la luz, pero sin superarla en realidad, y por tanto sin violar la Relatividad Especial. Y no sólo en la ficción, ya que este concepto aparece en los agujeros de gusano o el motor de Alcubierre. Sin embargo, la forma en la que se crea la singularidad y se contiene el campo gravitatorio, no es posible. La gravedad y el electromagnetismo no están ligados de esa manera. No se puede generar o anular un campo gravitatorio a partir de un campo electromagnético.

Es cierto que existe la llamada Teoría del Todo, que intenta unificar las cuatro fuerzas fundamentales (interacciones, más bien), entre las que se encuentran la gravedad y el electromagnetismo, y que el propio Einstein intentó unificar ambos. Es un camino lleno de dificultades, ya que la gravedad y el electromagnetismo son interacciones de naturaleza muy diferente. El electromagnetismo gira en torno al fotón, una partícula subatómica sin carga ni masa que se desplaza a la velocdad de la luz, y que actúa como portador de la interacción. Es decir, cuando dos objetos con carga eléctrica se atraen o se repelen, lo hacen porque se intercambian fotones entre ellos. La gravedad sin embargo es una deformación del espacio-tiempo, producida por el mero hecho de que un objeto tenga masa. Según la Relatividad General, ni siquiera sería realmente una fuerza (algo que expliqué hace algún tiempo). Para poder unificar ambas fuerzas, es necesario primero reformular la gravedad tal y como la entendemos en la actualidad, en una teoría de gravedad cuántica, en la que la interacción gravitatoria sea transportada por una partícula subatómica llamada gravitón (al igual que el fotón en el electromagnetismo). Y no basta con que a alguien se le ocurra una teoría estupenda. Hay que verificarla, y para ello debería predecir cosas de forma diferente a la Relatividad General, de forma que se pueda hacer un experimento y ver a qué teoría se ajusta el resultado observado. Y de momento no se ha conseguido con éxito.

En cualquier caso, aunque los científicos consiguan unificar ambas interacciones, eso no cambiaría la realidad que observamos. Y esa realidad nos dice que un campo electromagnético no genera ni anula un campo gravitatorio. La unificación de ambas interacciones se produciría en condiciones extremas, y no es el caso de la Event Horizon, donde se puede pasear a pocos metros del motor gravitatorio, e incluso tocarlo. ¿Y los imanes que levantan toneladas de peso? ¿Y los trenes que levitan mediante electromagnetismo? Bueno, en estos casos hay que tener muy claro que el campo magnético no interactua con el gravitatorio de ninguna manera. Simplemente genera una fuerza igual y opuesta al peso del objeto en cuestión. Pero no anula la gravedad, al igual que no lo hace el suelo que pisamos y evita que nos hundamos hacia el centro de la Tierra.