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Comentario teórico sobre el espacio y la gravedad.

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  • Divulgación Comentario teórico sobre el espacio y la gravedad.

    Decía el filósofo italiano Giovanni Papini que sería necesario estudiar la ciencia de la ignorática, es decir estudiar las ideas que se han quedado al margen del desarrollo de la ciencia. Papini fue un excelente escritor y filósofo, pero no conocía muy bien la Física, porque el método que recomendaba ha sido empleado muchísimas veces como punto de partida para nuevos enfoques teóricos. Partiendo de un hecho dudoso, ficticio o incluso erróneo, se puede realizar un desarrollo teórico que resulte en sí mismo interesante. El siguiente, es uno de ellos.

    La actual teoría cuántica de campos establece que el espacio vacío, o sea sin materia alguna, está lleno de campos cuánticos. Las partículas elementales son solo las excitaciones de esos campos elementales que llenan todo el universo. Donde no hay partículas es porque esos campos no están excitados, es decir están en un estado de mínima energía.

    La física cuántica esclarece de esta forma el concepto de partícula, que queda identificada con el estado de un determinado campo, pero no nos dice nada en concreto sobre la propia naturaleza del espacio en sí mismo, salvo que está lleno de campos, o lo que es lo mismo, que el espacio es el soporte de esos campos. Podemos entonces preguntarnos: ¿Cómo se produce ese soporte, cual es la relación física entre el continente, el espacio, y el contenido, los campos cuánticos?

    Una posible respuesta se encontraría en la identificación de ambos conceptos, espacio y campo, y en la suposición de que el propio espacio es un cuerpo en sí mismo, algo concreto y con una cualidad identificable con las características de un campo. Pero si adoptamos este concepto del espacio es necesario que todos los campos que llenan el universo estén relacionados con el campo esencial que acabamos de considerar, que es el propio espacio. Solo puede existir un campo esencial (igual que solo existe un espacio) y el resto, sean campos que representen partículas o fuerzas, tienen que estar relacionados con dicho campo, ser campos secundarios.

    La consideración del espacio como algo concreto no es algo nuevo. Ya Huygens, a finales del siglo XVII, entendió que el vacío absoluto no podía existir y que el espacio debería estar ocupado todo él por un fluido al que se llamó “eter”. El famoso experimento de Michelson y Morley descartó la existencia del eter, pero hasta ese momento nadie consideró que el eter y el espacio pudieran ser la misma cosa, es decir, que el espacio tuviera una entidad propia. Sin embargo, la Física electromagnética no tiene más remedio que reconocer que el espacio es algo concreto al aceptar que posee conductibilidad eléctrica, resistencia eléctrica y permeabilidad magnética. El electromagnetismo acepta como hecho cierto que las cargas fijas o en movimiento “modifican de alguna forma el espacio que las rodea”. Esa modificación implica la existencia de algo modificable.

    Por otra parte, según la teoría de Maxwell sobre la velocidad de la luz, esta tendría que viajar por el vacío a 300.000 km/sg exactamente. La luz viaja en el agua a una determinada velocidad inferior a esa, en el cristal a otra, en el aire a otra, y todas esas velocidades son inferiores a la teórica de Maxwell porque el espacio recorrido está lleno de moléculas que modifican la velocidad de la luz: es un espacio modificado. En el vacío no debería ocurrir lo mismo, la velocidad de la luz debería ser de 300.000 km/sg, pero es apreciablemente inferior (207,542 km/sg es una velocidad bastante respetable). En este desarrollo teórico no dudo en absoluto de la precisión de las ecuaciones de Maxwell, ni de la exactitud de las mediciones de nuestros físicos experimentales. Si la luz en el espacio vacío se mueve más despacio, es por alguna causa concreta: luego el espacio es algo concreto.

    Finalmente, el mundo de la astronomía nos ha revelado el maravilloso acontecimiento del origen de nuestro universo: el Big-Bang inicial. En el primer instante después del chispazo inicial, todo era energía pura y masa pura, pero se supone que ese chispazo se producía en el seno de un espacio totalmente vacío y tenemos que pensar que infinito. El infinito no es una magnitud física de ninguna manera. Cuando se produjo el Big-Bang el espacio era finito, y por lógica, si era finito su tamaño era el mismo que el de la energía y masa originales. Espacio, energía y masa, nacieron al mismo tiempo y es coherente pensar que son tres manifestaciones distintas de un mismo fenómeno. El balance entre energía, masa y espacio cambia con el tiempo (realmente el tiempo es ese mismo cambio) y el espacio se crea a medida que la energía disminuye o se concentra en determinados puntos.

    Según esto, el espacio sería algo tan concreto como la masa y la energía, es decir, sería una nueva forma de masa o energía. Todo esto puede ser muy interesante y físicamente coherente, pero hasta aquí es pura filosofía, porque la Física se basa en hechos concretos, medibles y formulables. Hoy conocemos perfectamente la equivalencia entre energía y masa: ¿Qué podemos encontrar que relacione el tercer elemento, el espacio, con los otros dos? La respuesta nos la dio Newton en el siglo XVIII: la fuerza de la gravedad. Se pueden realizar algunas consideraciones respecto a esta fuerza desde un punto de vista nuevo (tal como sugería Papini) aunque esto pueda parecer en principio absurdo.

    ¿Le interesan a alguien estas consideraciones?

  • #2
    Re: Comentario teórico sobre el espacio y la gravedad.

    A mí me gustaría conocerlas. Has escrito tan bien el post que se me ha hecho interesante a medida que lo leía....
    Aunque todas las posibles preguntas de la ciencia recibiesen respuesta, ni siquiera rozarían los verdaderos problemas de nuestra vida
    L. Wittgenstein

    Comentario


    • #3
      Re: Comentario teórico sobre el espacio y la gravedad.

      Y a mi. Debo reconocer que más de una vez se me han pasado por la cabeza ideas similares, aunque sin concretar, pero muy similares. Por ejemplo el hecho cierto de que la presencia de cargas eléctricas solo hace que modificar las propiedades del espacio o por ejemplo el simple hecho de que el vacío tenga propiedades físicas, lo que de entrada resulta absurdo para cualquiera que lo analice desde un punto de vista imparcial. Me gustaría ver un enfoque concreto con propuestas concretas para establecer cual es la verdadera esencia del espacio vacío.

      Salu2, Jabato.
      Última edición por visitante20160513; 09/09/2014, 21:14:33.

      Comentario


      • #4
        Re: Comentario teórico sobre el espacio y la gravedad.

        Para poner más interesante la cosa, me voy a poner en el papel del crítico.

        Lo siguiente no es correcto
        Por otra parte, según la teoría de Maxwell sobre la velocidad de la luz, esta tendría que viajar por el vacío a 300.000 km/sg exactamente. La luz viaja en el agua a una determinada velocidad inferior a esa, en el cristal a otra, en el aire a otra, y todas esas velocidades son inferiores a la teórica de Maxwell porque el espacio recorrido está lleno de moléculas que modifican la velocidad de la luz: es un espacio modificado. En el vacío no debería ocurrir lo mismo, la velocidad de la luz debería ser de 300.000 km/sg, pero es apreciablemente inferior (207,542 km/sg es una velocidad bastante respetable). En este desarrollo teórico no dudo en absoluto de la precisión de las ecuaciones de Maxwell, ni de la exactitud de las mediciones de nuestros físicos experimentales. Si la luz en el espacio vacío se mueve más despacio, es por alguna causa concreta: luego el espacio es algo concreto.
        La velocidad de la luz se determinó experimentalmente por diversas mediciones llendo desde experimentos de menor presición hasta los actuales. Podriamos decir que conmenzó en 1676 que se determinó en 220000 Km/s hasta actualmente que se determino en 299.792.458 m/s. Las ecuaciones de Maxwell expresan que la relación entre los campo eléctricos y magnéticos en una onda es dicha magnitud, c. Es por esto que en el SI se tomó un valor arbitrario pero conveniente de la permeabilidad magnética (definiendo el amperio) de manera de obtener una permitividad eléctrica de magnitud conveniente. Pueden ver esto en los sistema de mediciones más antiguos al SI como el cgs, en donde la constante eléctrica se tomaba como unidad y entonces no quedaba otra que la constante magnética sea 1/c, bastante inconveniente.
        En resumen, la velocidad de la luz es una constante universal, independiente de cualquier cosa, es más el espacio tiempo se adecuan por así decirlo a que dicha velocidad sea constante. Que en el agua viaja más despacio, es aparente, su velocidad no cambia,. solo que recorre "más espacio" debido a las "coliciones" con la materia.

        De dicha consideraciones refuto lo siguiente:
        La consideración del espacio como algo concreto no es algo nuevo. Ya Huygens, a finales del siglo XVII, entendió que el vacío absoluto no podía existir y que el espacio debería estar ocupado todo él por un fluido al que se llamó “eter”. El famoso experimento de Michelson y Morley descartó la existencia del eter, pero hasta ese momento nadie consideró que el eter y el espacio pudieran ser la misma cosa, es decir, que el espacio tuviera una entidad propia. Sin embargo, la Física electromagnética no tiene más remedio que reconocer que el espacio es algo concreto al aceptar que posee conductibilidad eléctrica, resistencia eléctrica y permeabilidad magnética. El electromagnetismo acepta como hecho cierto que las cargas fijas o en movimiento “modifican de alguna forma el espacio que las rodea”. Esa modificación implica la existencia de algo modificable.
        Todo lo contario, el electromagnetismo estableció que no se necesita ningún medio para que se propague las ondas EM

        En lo siguiente hay varios errores.
        Finalmente, el mundo de la astronomía nos ha revelado el maravilloso acontecimiento del origen de nuestro universo: el Big-Bang inicial. En el primer instante después del chispazo inicial, todo era energía pura y masa pura, pero se supone que ese chispazo se producía en el seno de un espacio totalmente vacío y tenemos que pensar que infinito. El infinito no es una magnitud física de ninguna manera. Cuando se produjo el Big-Bang el espacio era finito, y por lógica, si era finito su tamaño era el mismo que el de la energía y masa originales. Espacio, energía y masa, nacieron al mismo tiempo y es coherente pensar que son tres manifestaciones distintas de un mismo fenómeno. El balance entre energía, masa y espacio cambia con el tiempo (realmente el tiempo es ese mismo cambio) y el espacio se crea a medida que la energía disminuye o se concentra en determinados puntos.
        Estás relacionando en cuanto a magnitud el espacio con la energía-masa y son magnitudes diferentes. La energía no disminuye, es cnte. Cambia su distribución a medida que aumenta la métrica. Aun así es verdad que la métrica comenzó instante después del big bang.

        Creo que la clave está en los campos. El espacio vacio en realidad tiene energía debido a que hay campos no nulos. Las perturbaciones de los campos, conocidas como partículas tienen masa porque interacionan con el campo de Higss. Las cambios energéticos se dan debido a las interacciones de los campos y sus simetrías. Y ahora pregunto ¿podemos definir el espacio si no habría campos, materia? Si el metro está definido en función de la distancia que recorre la luz, si no habría luz?¿. Antes la metrica se definía según objetos que se tomaban como patrón. Así los egipcios median el espacio en codos (creo) ¿y si no habría codos? pues tomaríamos otra cosa y ¿si no habría nada? ¿cómo podriamos decir voy desde este auto hasta el arbol caminando, si no hubiera auto ni arbol? Es una analogía burda pero sirve. Por ende el espacio es una consecuencia de la materia energía, en sí de los campos.
        Así por ejemplo Jabato, la carga eléctrica no modifica el espacio sino que modifica el campo eléctromagnético que anteriormente estaba en el nivel mínimo de energía.
        Última edición por Julián; 10/09/2014, 01:28:40.
        Por más bella o elegante que sea la teoría, si los resultados no la acompañan, está mal.

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