Rubens dijo: “…Todo esto, sumado, daria un resultado quasi aleatorio, quasi ruido. Lo dificil, seria interpretarlo y diferenciar cada tipo de movimiento, que es. Porque estamos hablando de mediciones de variacion de velocidad de 1 periodo de longitud de onda de la luz, por segundo. No se puede hacer mas preciso ni tampoco menos, tiene que ser eso. Y son muchos datos por segundo para procesar.Y por lo tanto, seria dificil de diferenciar si te esta dando ruido real por un fallo del experimento o el anhelado quasi-ruido que nos mostraria el experimento exitoso.”
Citados todos esos movimientos uno al lado del otro, sin duda la sensación es de incerteza o “ruido” como tú lo llamas. Y ciertamente lo que nos separa de esa incerteza o incertidumbre es la inmensidad del espacio/tiempo en el Cosmos y la equivalencia entre fuerza de gravedad e inercia que mantiene en equilibrio los movimientos estelares.
Partamos de una realidad tangible (con los pies en el suelo): estamos instalados en un movimiento constante equiparable a una situación en reposo (sistema de referencia inercial). Esto nos parece normal porque nuestra experiencia así nos lo confirma. De no ser así, toda esta combinación de movimientos a velocidades cada cual más exorbitante, nos daría la sensación de entrar en un parque de atracciones de “agárrate fuerte que vienen curvas”.
Repasemos las citadas cifras comenzando por la mayor: 600 Km/s que es la velocidad relativa a la que se acerca nuestra galaxia a un punto del espacio llamado el “Gran Atractor” (una milésima parte “c”: 0.001), luego le sigue la velocidad del Sol alrededor de la Vía Láctea a 220 Km/s , que para distancias recorridas en un espacio de tiempo razonable a nuestra experiencia, pongamos 100 años, puede considerarse como una trayectoria recta (la órbita alrededor del centro de nuestra galaxia es de 175.930 años luz y el Sistema Solar tarda en recorrerlo 239.904.545 años). Teniendo en cuenta ambos puntos de referencia, la suma de sus velocidades (son magnitudes vectoriales) nos dará como resultado una tercera que marcará nuestra dirección, sentido y velocidad (unos constantes y estables 639 Km/s).
Al final, lo que se antoja más inestable y genera más incertidumbre son los movimientos más lentos, pero cercanos como el de traslación de la Tierra alrededor del Sol: 29,79 Km/s (con un radio de 74.800.000 Km) y una velocidad de rotación de 465,11 m/s (obviemos de momento los movimientos de precesión, nutación y bamboleo de Chandler para simplificar).
Para el Sol habíamos trazado una dirección, sentido y velocidad relativa de unos constantes y estables 639 Km/s, por lo que cada vez que la tierra completa una órbita alrededor del Sol ha recorrido 31.556.926 s que tiene un año por 639= 20.164.875.714 Km. Es decir casi 135 veces el diámetro de la órbita de la Tierra, de lo que se deduce que, en lo que conocemos, la Tierra se mueve con más rapidez que el Sol en un movimiento helicoidal (ya que combina el movimiento de rotación con el de traslación a lo largo del eje marcado por el movimiento del Sol) pero con una curva alabeada muy estirada. A lo largo de este largo recorrido, además, la Tierra girará sobre sí misma 365 veces. Es decir 1 giro cada 55.246.235 Km lineales (los recorridos por el Sol). El resto de movimientos de la Tierra descartados son muy pequeños en relación a las magnitudes que estamos considerando.
Dicho todo esto, reitero que estamos instalados en un movimiento constante equiparable a una situación en reposo.
Ahora vamos a trasladar nuestro pensamiento a analizar cómo estos movimientos pueden afectar a la luz en un sistema de referencia inercial como el nuestro:
Según La Teoría de la Relatividad no afectará, ya que afirma que: “las diversas leyes de la física son las mismas para observadores en distintos sistemas de referencia que se hallen en movimiento relativo mutuo con velocidad constante”. Yo he afirmado y razonado en el escrito que he colgado (y posteriormente en los comentarios) que este principio se cumple hasta que operamos con el valor absoluto de la velocidad de la luz en el vacío, ya que, al ser su velocidad insuperable, su trayectoria no puede ser modificada por el movimiento (velocidad) de la fuente. Aclarado este punto para no confundir a nadie, prosigo según el argumento que defiendo:
Tomaré el ya muy comentado y comprometido ejemplo del diferómetro en donde el foco de la luz forma parte del mismo y está situado en uno de los extremos de la “cruz” que forma dicho aparato. Desde ahí se proyecta el haz de luz que es dividido en el centro en dos haces que son dirigidos perpendicularmente uno con respecto al otro, de forma que uno continua con la misma dirección y el otro toma la dirección del brazo izquierdo. Al final de ambos brazos (de igual longitud) se encuentra un espejo que los rebota en sentido contrario hacia el centro de la “cruz” donde el haz que antes había sido desviado continua en la misma dirección, mientras el que había seguido la misma dirección es desviado ahora hacia el brazo derecho, al final del cual se encuentra un receptor al que llegan ambos haces al mismo tiempo.
Una vez soltada la gran parrafada, parece misión imposible para la luz hacer los citados recorridos si, tal y como afirmo, la luz no varía su dirección como resultado del movimiento de su fuente.
La clave está en la relación espacio-tiempo. La velocidad de la luz en el vacío que se antoja lenta en relación a la inmensidad de las distancias espaciales, en nuestro entorno parece cuasi instantánea. Es decir, si los brazos del diferómetro miden 17m, la luz tarda en llegar al centro del mismo: 0.000000057s, tiempo que permite un desplazamiento aproximado del diferómetro (en función de las velocidad más alta considerada) de 0.017m para un desplazamiento perpendicular. Los 465,11 m/s de rotación de la tierra solo darían para una interferencia de: 0,0000265113m en el tiempo antes referido.
¡Pero alma cándida!, dirá más de uno, ¡Que son casi 2cm! Es cierto, es una distancia excesiva, pero lo que yo afirmo es que el movimiento (velocidad) de la fuente no puede variar la dirección de la luz por ser una velocidad absoluta y esto la hace distinta de todo lo demás. Pero sí que es sensible a la gravedad, la fuerza que nos permite, en equilibrio con las fuerzas inerciales, estar en una situación equivalente al reposo.
¿En qué medida la gravedad afecta a la luz en este caso, especialmente complejo, como para reducir esa desviación a unas medidas razonables? Lo desconozco, lo que sí es evidente es que el desplazamiento que hemos tenido en cuenta no es el del diferometro, sino el de todo el Sistema Solar, la Vía Lactea al completo (en dirección al Gran Atractor) y con ella (por completar el razonamiento) millones de galaxias. Calcular esta influencia de la gravedad en el haz de luz se me antoja imposible (quizá se pueda conseguir una aproximación tomando solo en consideración aquellos cuerpos que por su masa y distancia sean los principales responsables) pero es innegable. En cualquier caso, de tener razón, nunca será lo suficiente como para que ambos haces vuelvan a unirse al llegar al detector: esto es lo que sucedería según predice la Teoría de la Relatividad. Yo me inclino a pensar (porque no me van a detener por ello) que ambos haces llegan en paralelo. ¿Alguien conoce este detalle?
Por cierto, sigue pendiente la explicación del experimento de Carlitos. Mi amigo se había olvidado
de hacer el dibujo, pero lo tendrá en breve con alguna modificación que le he pedido. Será un dibujo sencillo, pero suficiente. El factor del efecto de la gravedad que he mencionado no lo había tenido en cuenta, por lo que me alegro del despiste
.
Aprovecho para agradecer vuestras participaciones me han sido muy valiosas, inclusive la de aquellos que no han considerado constructivo este hilo (lo que respeto), pero lo que yo os recomiendo es que no os de miedo a pensar y seáis atrevidos a la hora de hacerlo, sin temor a equivocarse: de los errores se aprende (valga el ejemplo del experimento fallido con el citado interferómetro y las conclusiones que se sacaron después).
Saludos.
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