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Ciencia,  Curiosidades

Así medimos, entre cinco, la constante de la gravitación

El profesorado al cargo de las prácticas de mecánica y termología de segundo curso de física decidió actualizar los montajes experimentales y los guiones de los experimentos y se les ocurrió la idea genial de que el alumnado de aquel año les podría hacer el trabajo en plan bueno, bonito y barato. Nos pidieron organizarnos por grupos y repartirnos las prácticas que había que reformar. Parte de la calificación se basaría en esta aportación, plasmada en un bonito volumen impreso (bueno, fotocopiado) en el que figuran los nombres de siete profes. En cuanto a quienes hicimos el trabajo, se nos despacha con la cita: «con la colaboración de alumnos de 2º curso».

Nos juntamos cinco: José Caro Ramón (Pepe), María del Mar Domech Martínez (Mar), Carolina Virginia Fraile Maldonado (Carolina), Manuel Morales García (Manolo) y yo mismo. Y llegamos a tiempo de elegir qué práctica queríamos. Nos pedimos, y obtuvimos, preparar el guion para un experimento retador y novedoso en aquel laboratorio: la balanza de torsión de tipo Cavendish para medir la constante de la gravitación universal.

A la izquierda, en blanco, bola grande; a la derecha, en negro, bola chica

El aparato en sí era comercial (un Griffin, modelo XBF-801-T), endiabladamente sensible a cualquier perturbación y, además, el modo de funcionamiento requería un tiempo bastante largo para completar cada ejecución de la práctica. El principio de funcionamiento es el habitual desde los tiempos de Cavendish: dos masas chiquitillas forman una especie de haltera que cuelga horizontal de un hilo metálico, y se les arriman sendos bolondrocos enormes que ejercen, a través de la atracción gravitatoria, un par que puede evaluarse a partir de la torsión que se induce en el hilo. Entre los atractivos del experimento se contaba manejar un aparato muy poco visto por entonces: un láser rojo que nos fascinaba, y que servía para medir la torsión del alambre mediante el reflejo del haz en un espejito pegado a la varilla.

Recuerdo como algo muy impactante que un montaje experimental tan simple sirviera de verdad para medir el valor de G y, en efecto, en los intentos no fallidos obtuvimos valores de seis y pico por diez elevado a menos once Nm2/kg2. Una de las cosas que dice el guion de la práctica es que se ignora la interacción cruzada entre las masas, es decir, se trabaja en una situación simplificada en la que se supone que cada masa grande tira solamente de la masa chica más cercana. Esta simplificación tiende a rebajar el valor experimental de G y, pensándolo ahora con calma, habría sido muy sencillo incorporar este efecto en el tratamiento estándar de los datos. En cualquier caso, las cinco personas implicadas alucinamos con la experiencia.

Cada esfera grande tenía una masa de 7.49 ± 0.01 kg, lo cual supimos porque Pepe y Carolina hicieron una excursión aventurera para pesarlas en una farmacia del barrio y que daría, por sí sola, para llenar un relato de realismo mágico. Obsérvese que digo que las pesaron, o sea, que no las masaron. Dicho de otro modo: dedujeron sus masas a través de la atracción gravitatoria de la Tierra evaluada con una cosa que, por más que queramos llamarla balanza, no deja de ser un dinamómetro, todo lo cual siembra dudas filosóficas sobre hasta qué punto el resultado final de la práctica se puede considerar un valor independiente o constituye una enorme petición de principio.

El guion de la práctica quedó hecho un primor. Carolina Virgina no solo ostenta la plusmarca mundial al contarse entre las pocas personas que llevan por nombre el de cuatro de los estados federados de Estados Unidos de América, sino que, además, incorpora de serie en el cableado cerebral (sin chip 5G ni nada) un módulo de impresora láser que le permite generar, sin esfuerzo aparente, gráficos, diagramas, letras y rótulos de precisión ultramicroscópica. Por algo sus apuntes eran los más apreciados entre el alumnado absentista.

Redactamos, además, una propuesta de guion para la práctica absolutamente insuperable que, luego, el profesorado se dedicó a deteriorar a conciencia. No solo estaba preparado en el avanzado procesador de textos Word Star, sino que incluía reflexiones de fondo, fruto de la experiencia en interacción con la  realidad cruel. En cierto pasaje formulábamos esta  advertencia tan sabia:

Cualquier intento de iniciar el experimento sin un buen ajuste inicial conducirá directamente al fracaso.

Esta frase, y algunas otras no menos brillantes, ocurrentes, divertidas y necesarias desaparecieron de la versión publicada de la colección de guiones final. Por ejemplo, donde decíamos que «m es la masa de cualquiera de las bolas chicas» esta gente terminó poniendo que «m es la masa de cualquiera de las bolas pequeñas», lo que sin duda ha hecho cundir, a lo largo de las décadas, oleadas de orgullo y satisfacción entre el alumnado salmantino, burgalés y palentino que haya consultado este manual de prácticas de la Universidad de Granada.

Parte del equipo humano, en plan «Beatles», en el patio de luces de física en la Facultad de Ciencias UGR: Manolo y Mar arriba, Carolina y yo mismo abajo. Pepe debió de hacer la foto, por eso no sale.

Parafraseando a Pablo Milanés podemos afirmar que los días de gloria abrían ventanas por las que se cuelan hacia el porvenir algunas de las cosas que hacemos, junto a muchas de las que no hacemos. Esta práctica sirve de ejemplo. Porque, quién lo iba a decir, entre las memeces increíbles que algunas personas deciden creerse en este siglo XXI se encuentra el estiércol intelectual de afirmar que la Tierra es plana. Esta afirmación va unida a asegurar que la gravitación no existe, que las masas no se atraen entre sí. Lo afirman y hasta lo preguntan:

—Porque, vamos a ver, nos dice la «ciencia» oficial que las masas se atraen y ustedes eso se lo creen sin más. ¿Es que acaso lo han comprobado alguna vez?

A lo que Pepe, Mar, Carolina, Manolo y yo estamos en condiciones de responder:

—Sí, zoquete, lo hemos comprobado y sale seis y pico por diez a la menos once Nm2/kg2. ¿Alguna otra pregunta?

 

Guion de la práctica en el estado en que se publicó finalmente

Figuras y gráficas