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NotaPublicado: Dom Jul 12, 2015 4:04 am 
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Representación gráfica del denominado “Experimento de Carlitos” (adelanto que fallido).

A continuación extraigo el texto de la primera exposición: “En el centro de una gran esfera colocamos una fuente de luz visible multifocal compuesta por infinidad de punteros laser que enfoquen perfectamente un número equivalente de puntos de la esfera perfectamente equidistantes. Para conseguirlo, en lugar de ajustarlos hasta conseguir que cada puntero apunte al punto predeterminado, dejamos que un ordenador gestione este trabajo moviendo las varillas a las que están sujetos, gestionando matemáticamente su trayectoria para que apunten exactamente en la dirección correcta. Si el ordenador ha hecho su trabajo con toda precisión que los mejores materiales permiten y la velocidad absoluta de la Tierra fuese una fracción importante de la velocidad de la luz, al encender los punteros estos no acertarían exactamente con los puntos predeterminados excepto dos (si consiguiéramos abarcar hipotéticamente todos los puntos) que, enfocando en sentidos opuestos, nos darían la línea de nuestra dirección. También vendría dada por el hecho de que, en el sentido de la marcha, veríamos como las luces de los punteros se alejan entre sí ligeramente debido a que, a pesar de haber calculado el ordenador perfectamente su trayectoria, al tener que recorrer una distancia mayor dentro de la esfera, esta se separaría del eje (que marca nuestra dirección) más de lo calculado. En el sentido opuesto sucedería justo lo contrario al acortarse la distancia a recorrer. De poderse medir esta desviación podríamos calcular también la velocidad. Con lo que obtendríamos: la dirección, el sentido y la velocidad absoluta en un momento dado.

El circulo de color rojo expresa la esfera en el momento cero (justo cuando se encienden los láseres) y el circulo azul, la misma esfera en el momento en el que la luz alcanza todos las paredes de la esfera. Unos antes que otros, según el ejemplo, debido al diferente espacio a recorrer: la flecha azul representa el espacio recorrido por la luz en el sentido del movimiento y la roja en el sentido opuesto. La flecha roja inferior (más pequeña) expresa el desplazamiento de la esfera en el tiempo en que la luz recorre el espacio mayor (representado por la flecha azul).

¿Esto es real? Pues no. Lo sería si nos desplazáramos en un movimiento uniforme en línea recta libre de fuerzas ya que la luz no se desplazaría junto con la esfera, pero en el Universo este movimiento es una quimera ya que, salvo honrosas y momentáneas ocasiones, todos los movimientos son de carácter circular uniforme (movimiento acelerado por variar constantemente de dirección) sometidos a multitud de fuerzas. Maravillosamente, la equivalencia entre masa inercial y masa gravitatoria propicia que encuentren un equilibrio tal que se anulen (hablamos de fuerzas: F= m.a) de tal forma que el movimiento acelerado (fuerza inercial) que está representado por la pequeña flecha roja, queda anulado por una fuerza de gravedad equivalente, lo que equivale a un estado en reposo libre de fuerzas (o al menos algo muy parecido a efectos prácticos). Esto implica que la esfera, y lo que el ella haya, aunque se desplaza, lo hace libre de inercia, por lo que la luz se desplaza con la esfera como si ésta estuviese en reposo.

Ya sé que esto no es nuevo, pero es un buen punto de partida. Alguien se preguntara, ¿no es acelerada la luz? De ninguna forma, la velocidad de la luz es siempre la misma (su velocidad es limitada por el medio en el que se propaga y este medio en el espacio interestelar no es el vacío y tiene que ver con la materia oscura al que ya hice referencia) de tal forma que en el sentido del desplazamiento de la esfera, con respecto a ésta, la luz se desplaza a la velocidad resultante de restar a “c” la velocidad de la esfera. ¿Entonces la velocidad de la luz pasa a ser inferior a “c”? No, esta velocidad es una velocidad relativa y lo que nos indica, ya que esto no es posible, es que la esfera se está desplazando en el mismo sentido que la luz y cuál es su velocidad (véase el experimento de Olaf Roemer en el que se pudo calcular la velocidad de la luz al medir el periodo de uno de los satélites de Júpiter y comprobar que el tiempo variaba en función si la Tierra se acercaba o alejaba de júpiter. Si en lugar de considerar la diferente distancia recorrida por la luz en función del movimiento de la Tierra, hubiesen determinado a la Tierra como punto de referencia en reposo habrían obtenido diferentes velocidades para la luz). En este experimento la velocidad principal a tener en cuenta es el de traslación de la Tierra sin que esta sea la mayor. Esto es debido a que todo el Sistema Solar se desplaza en un equilibrio de fuerzas (gravitatorias e inerciales) hacia un mismo punto, de forma que en su marco de referencia es como si estuviesen en reposo, por lo que sucede con respecto a la luz (libre de inercia) algo similar al fallido “Experimento de Carlitos”.

Por lo tanto, sí podemos saber si un cuerpo con movimiento uniforme está en reposo o no (de hecho ninguno está en reposo) incluso acercarnos a su velocidad “absoluta” dentro de su marco de referencia (lo que no deja de ser una velocidad relativa). De hecho carece de sentido decir que, como no podemos saber qué punto de referencia está en reposo (puntos de referencia relativos), asumimos que cualquiera de ellos es igualmente valido como tal y le damos la consideración de absoluto a ambos. Por cierto, nunca se había cartografiado los movimientos de la estructuras del Universo de una forma tan detallada. Claro que alguien podrá decir que la Tierra tiene todo el derecho a considerarse punto de referencia en reposo, pues que lo intenten, a ver que sale.

Vamos a servirnos de un ejemplo muy utilizado para demostrar que las trasformaciones de Galileo no son válidas con velocidades cercanas a la de la luz en contra de las transformaciones de Lorentz:
El enunciado sería algo así: Un cuerpo de desplaza a través del eje “x” de un observador a una velocidad de 0.8c y un segundo cuerpo se desplaza, también por el eje “x” a una velocidad de 0.8c del primero ¿A qué velocidad se desplaza el segundo cuerpo con respecto al observador?

Aplicando las fórmulas de Lorentz obtenemos el resultado siguiente: 0.98c.

Según las fórmulas de Galileo en las que las velocidades se suman: 1.6c.

Como el resultado de 1.6c no es posible se deduce que las transformaciones de Galileo no son válidas a velocidades cercanas a la de la luz.
Yo, por el contrario, afirmo que la velocidad obtenida según la transformación de Lorentz es ficticia y que, por el contrario, la velocidad relativa obtenida conforme a Galileo es correcta. Me explico:

La velocidad de 1.6c (en términos absolutos) no es posible, por lo que debemos deducir que el observador, no solo no está en reposo, sino que se desplaza en sentido opuesto a los cuerpos con una velocidad superior a 0.6c. Hecha esta deducción podemos resolver que la velocidad relativa del segundo cuerpo con respecto al observador es efectivamente 1.6c y su velocidad “absoluta” dentro de su marco de referencia se encuentra entre 0.99c y 0.8c (si el primer cuerpo está en reposo). De hecho, si calculamos la velocidad del segundo cuerpo con respecto a la luz obtendremos un valor entre los citados (en los que se encuentra los 0.98c).

Supongamos que el valor obtenido es 0.85c. Como el segundo cuerpo se desplaza a 0.80c del primero, éste se desplaza a una velocidad de 0.05c. Y como éste se desplaza también a 0.8c del observador, tendremos que deducir que el observador (supuestamente en reposo) se desplaza en sentido contrario a una velocidad de 0.75c. Esto sin tener que echar mano de dilataciones del tiempo ni contracciones de longitudes por darle al observador una arbitraria y falsa consideración de reposo.

Con esto no pretendo afirmar que no se den situaciones en las que produzcan estos efectos. De hecho es lógico que se produzcan, pero no como sola consecuencia de la velocidad. La velocidad si no está asociada a la gravedad carece de inercia y, por lo tanto, de resistencia para ser acelerada, por lo que su velocidad no tendría limites, ni efectos sobre el cuerpo que se desplazase en dichas condiciones. Esta situación no se da dentro del Universo (donde ya he comentado que la práctica totalidad de movimientos son de carácter circular uniforme) y deberíamos hablar de movimientos acelerados (provistos de inercia) y de su equivalente magnitud, la gravedad. Pues bien, las fuerzas de gravedad o inercial sí que pueden contraer un cuerpo en el sentido de su marcha, y tal y como está definido el concepto tiempo, dilatarlo (algo demostrado experimentalmente).

No obstante la fórmula desarrollada por Lorentz parece funcionar y es, además, fundamental en la Teoría de la Relatividad. Por lo tanto si matemáticamente funciona debe poder explicarse. Esta es la cuestión que más dificultades me ha planteado.

Desarrollemos la formula sobre la base del experimento mental del reloj de luz del que se deduce un triángulo rectángulo en el que el cateto que ocupa la base representa el movimiento del reloj durante un tiempo determinado: VAt (léase la “A” como la letra griega Delta). El cateto perpendicular representa el movimiento del fotón en sentido vertical desde su mismo marco de referencia a lo largo del tiempo que tarda en recorrer la altura del reloj: cAt´. Y, por último, la hipotenusa representa el movimiento del mismo fotón, pero desde la perspectiva de un observador idealmente en reposo que observa una trayectoria diagonal en el fotón para recorrer la longitud del citado reloj a causa del movimiento del mismo: cAt. El valor “t” es el mismo para el primer cateto y para la hipotenusa, ya que están relacionados, mientras que “t´” es mayor. De lo que se infiere que, para que dicha relación se cumpla, el valor de “t” se dilata, es decir pasa más lentamente, de tal forma que las diferentes distancias recorridas por los fotones (según los diferentes puntos de referencia) quedan compensadas por un tiempo diferente dando el resultado del producto de ambas magnitudes el mismo resultado. Para el primer cateto, la dilatación del tiempo implica una contracción de su longitud.

Según el teorema de Pitágoras quedaría representado de la siguiente forma:

c2At2=V2At2+c2At´2 (supongo que habréis deducido que el “2” es el exponente)
Desarrollando esta ecuación llegamos a la famosa fórmula que relaciona At con At´:



Pues bien, estamos hablando de movimientos acelerados, no de velocidades. Y como en el caso referido del fallido “Experimento de Carlitos” si hablamos de un sistema de referencia inercial prácticamente equiparable a un estado de reposo, estamos hablando de un equilibrio entre la fuerza de gravedad y la fuerza inercial del cuerpo en movimiento. Por lo tanto el resultado para V (es un movimiento acelerado) como fuerza es cero, de tal forma que los valores de c2At2= c2At´2 son idénticos (en la formula desarrollada nos encontramos con que At=At´). Esto es totalmente correcto desde el punto de referencia del que se desplaza con el reloj. Pero el equilibrio de fuerzas, que permite dicha igualdad entre ambos haces de luz, no quita que el citado reloj se desplace con respecto al otro observador por lo que nada parece cambiar en cuanto al argumento del experimento mental del reloj.

¿Dónde está la discrepancia? Pues la discrepancia reside en que para el segundo observador el haz de luz ha de recorrer una distancia superior para desplazarse entre los espejos y deduce que el tiempo que tarda en recorrer dicha distancia debe ser superior, por lo que el reloj funcionará más lento. La realidad es que el reloj no retrasa, sencillamente la posición absoluta de reposo que se pretende otorgar al segundo observador es falsa. La velocidad relativa del haz de luz con respecto al segundo observador es superior a “c”, lo que nos indica que, como la velocidad de “c” no es superable, dicha velocidad relativa se debe a que el observador se está desplazando con respecto al reloj.

¿Entonces como se ha de interpretar la citada formula? Cuando el valor de VAt es diferente de cero quiere decir que nos encontramos ante un sistema de referencia no inercial. Es decir no existe un equilibrio entre la fuerza de gravedad y la inercial y estamos ante un movimiento acelerado ya sea por una fuerza centrífuga o gravitatoria que prevalece. Cuando esta fuerza adquiere unas proporciones suficientemente altas, pueden provocar los efectos descritos para la velocidad, es decir contracción de un cuerpo en el sentido de su marcha y la dilatación del tiempo (tal y como es definido actualmente).

Con respecto a la idea expresada sobre la fuerza de gravedad en la Teoría General de la relatividad en la que queda reducida a una deformación espacio-tiempo cuasi bidimensional mantengo y recojo mi opinión para facilitar y resumir de alguna forma todo lo dicho en este largo hilo: “Se sabe que la materia oscura interacciona con la gravedad y se localiza, principalmente aglutinando a las galaxias. Sin duda, debido a esta interacción, se distribuye con respecto a la materia visible en relación directamente proporcional a la masa de las mismas e inversamente proporcional a su distancia. Esta distribución de la materia oscura generaría una “deformación del espacio-tiempo” totalmente lógica e intuitiva apartada de esa visión cuasi bidimensional en el que los cuerpos se hunden en una especie de cama elástica. En el supuesto de un agujero negro, su descomunal masa reducida a un espacio mínimo, implica que la fuerza de gravedad en su superficie, aplicando la famosa fórmula de Newton, dado que la distancia al centro de gravedad del mismo se aproxima a cero y todo número divido por cero es: infinito, daría una cifra descomunal y, por lo tanto, una capacidad “monstruosa” de acumular a su alrededor una cantidad ingente de materia oscura que multiplicaría exponencialmente su fuerza gravitatoria a mayores distancias. Esta nueva forma de ver el espacio-tiempo no varía los resultados (aunque aparece un nuevo factor a tener en cuenta para calcular correctamente la masa de un cuerpo en función de su fuerza de gravedad: la densidad y su relación con materia oscura) pero ofrece un marco más lógico e intuitivo.”

Y no me enrollo más, un saludo a todos, especialmente a BobLucas, a ver si sacan algo de esos superdiferómetros.


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NotaPublicado: Dom Jul 12, 2015 4:09 am 
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Lo siento, pero no me ha cogido la imagen del dibujo de las esferas del experimento, ni el de la famosa formula de la dilatación del tiempo de Lorentza la que hago referencia tras dos puntos. Espero que, a pesar de todo se entienda. :cry: :cry:


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