Este físico desmonta a Newton y Einstein: la inercia nunca ocurre en el universo real

La historia de Newton bajo el manzano es tan conocida como sospechosamente conveniente. Un joven absorto en sus pensamientos, una fruta que cae, una chispa de genio. Lo que suele olvidarse es que ese episodio no fue el nacimiento de una idea completamente nueva, sino la cristalización de siglos de debate sobre una pregunta fundamental: ¿cómo se mueven los cuerpos cuando no los empuja nada? Newton respondió con su famosa ley de la inercia, según la cual todo objeto tiende a mantener su estado de movimiento si no actúa una fuerza sobre él. Esta idea ha sido un pilar de la física durante más de tres siglos.

Pero ¿y si llevamos demasiado tiempo creyendo en algo que, en realidad, es solo una ilusión práctica? Un reciente trabajo del filósofo del físico Nicola Bamonti propone una tesis provocadora: la inercia, tal como la entendemos, podría no ser más que una construcción teórica que no describe con fidelidad lo que ocurre con los cuerpos reales. En su artículo (sin revisión por pares, en arXiv) “Apples Falling, Buckets Rolling, and Why Inertia Keeps Trolling”, Bamonti descompone la noción clásica y relativista de inercia para mostrar que los cuerpos, en realidad, no se mueven de forma inercial, ni siquiera en condiciones ideales. En lugar de seguir trayectorias “naturales” sin intervención externa, se ven arrastrados por un tejido espaciotemporal dinámico y por su propia influencia gravitatoria.

La ley de inercia y su incómodo círculo lógico

Newton formuló su primera ley —la ley de la inercia— como una afirmación sobre el comportamiento natural de los cuerpos: si nada actúa sobre ellos, seguirán moviéndose rectamente y a velocidad constante. Este principio ha sido aceptado como una verdad empírica, pero Bamonti pone el foco sobre una cuestión inquietante: ¿cómo definimos que “nada actúa” sobre un cuerpo?. En la formulación clásica, el estado inercial es aquél en el que no hay fuerzas. Pero las fuerzas, a su vez, se definen como lo que produce una desviación del movimiento inercial. Esto es un círculo lógico.

Según el autor, “el término ‘fuerza’… introduce una circularidad: ‘los cuerpos mantienen el movimiento inercial si no se desvían del movimiento inercial’”. Además, al intentar especificar el concepto en referencia a un marco inercial —es decir, un sistema de referencia desde el que los cuerpos parecen moverse libremente— volvemos a usar como criterio el mismo tipo de movimiento que queremos definir. El intento de fundamentar la inercia se vuelve entonces autorreferencial.

¿Principio o ley? El debate que Newton nunca cerró

Otra cuestión fundamental abordada por Bamonti es si la inercia debe entenderse como una ley empírica o como un principio teórico. La primera opción la ubica al mismo nivel que otras leyes físicas —como la segunda ley de Newton (F = ma)— y permite contrastarla con la experiencia. La segunda opción, en cambio, la considera un postulado base sobre el que se construye la teoría, no verificable en sí mismo.

En física relativista, este dilema se agudiza. En lugar de moverse en líneas rectas, los cuerpos en caída libre siguen geodésicas, las trayectorias más “rectas” posibles en un espacio-tiempo curvo. Pero aquí surge una nueva dificultad: ¿es este movimiento realmente inercial o es solo la mejor aproximación que permite el modelo? Bamonti defiende que en realidad “la ecuación de las geodésicas… no define el movimiento natural de los cuerpos reales, sino solo de los ideales”. Incluso Einstein, al referirse al principio de inercia como “una traducción hipotética de la ley de Galileo al caso de campos gravitacionales genuinos”, reconocía su carácter especulativo.

El problema de los cuerpos reales

La crítica central del artículo reside en la desconexión entre la teoría y los objetos físicos concretos. En los libros de texto, se dice que una partícula libre sigue una geodésica, es decir, una trayectoria que no experimenta fuerza. Pero los cuerpos reales tienen masa, extensión y complejidad interna, y por tanto no pueden ignorar completamente los efectos de su entorno ni los de sí mismos.

El artículo sostiene que “la ecuación de geodésica se aplica, en el mejor de los casos, a partículas de prueba no extendidas”. Estas partículas son abstracciones matemáticas, no existen en la naturaleza, y sus propiedades —como no perturbar el espacio-tiempo en el que se mueven— no son realistas. En cambio, cualquier objeto físico real genera una perturbación en el campo gravitatorio que, a su vez, influye en su propia trayectoria. Esto se conoce como backreaction, y es un fenómeno fundamental para entender por qué los cuerpos reales no se mueven exactamente como predice la ley de la inercia.

Movimiento natural vs. movimiento inercial

Aquí es donde Bamonti introduce una distinción crucial: el movimiento natural no coincide con el movimiento inercial. El primero es el que realmente experimentan los cuerpos cuando solo actúa la gravedad, mientras que el segundo es una idealización basada en modelos simplificados. El artículo lo resume de manera clara: “El movimiento natural es el movimiento relativo entre distintas geodésicas… caracterizado por la desviación geodésica”.

Esto significa que un objeto en caída libre no solo sigue su propia trayectoria, sino que también se ve afectado por cómo cambian esas trayectorias en relación con otras cercanas. Es el fenómeno de la desviación geodésica, y refleja cómo la curvatura del espacio-tiempo introduce diferencias de aceleración entre partes distintas de un cuerpo. En última instancia, incluso si cada partícula del cuerpo sigue una geodésica local, el conjunto no se comporta como una única entidad inercial.

El ejemplo cosmológico que pone en jaque a la inercia

Para ilustrar la magnitud del problema, Bamonti recurre a un ejemplo cosmológico: el movimiento del fluido oscuro del universo. En los modelos ideales, este fluido —que representa la materia oscura— se mueve siguiendo las geodésicas del modelo de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW). Pero esto es solo una aproximación. En realidad, la materia oscura se agrupa en filamentos y estructuras que responden a interacciones gravitatorias locales, lo que altera su movimiento respecto a la geodésica ideal.

El autor es tajante: “Nada en el universo sigue el flujo de Hubble porque nada puede seguir un movimiento geodésico”. Este tipo de afirmaciones desafían nuestra confianza en los modelos teóricos más consolidados. Aunque útiles y predictivos, puede que estén basados en supuestos que, simplemente, no se cumplen en ningún caso real.

¿Y ahora qué hacemos con la inercia?

Este no es un artículo que destruya la noción de inercia sin más. Es un trabajo que invita a reinterpretarla y a reconocer sus límites. La propuesta de Bamonti no es reemplazarla con una nueva ley, sino aceptar que su valor es práctico pero no fundamental. En sus palabras, “la inercia es una fantasía útil”, una idea poderosa para construir teorías, pero incapaz de dar cuenta del comportamiento de los cuerpos reales.

¿Tiene esto implicaciones prácticas inmediatas? Quizá no. Pero a nivel conceptual, obliga a repensar cómo entendemos el movimiento, la gravedad y la estructura misma del espacio-tiempo. Es una llamada de atención para físicos, filósofos y divulgadores: las ideas más básicas también pueden estar equivocadas, o al menos, incompletas.

Cortesía de Muy Interesante

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