Divulgación Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

[Emilio Rey]

Me gustaría saber si conocéis está hipótesis que se me ha ocurrido o rebatirla, aunque sea simplemente comentarla. Muchas gracias


Como consecuencia de que la fuerza gravitatoria depende de como esta repartida la masa, alcanzando un máximo cuando las masas son iguales y tiende a cero cuando la masa se concentra prácticamente en un solo cuerpo,tomando todos los valores intermedios para el resto de valores posibles de las masas.
Considero la siguiente hipótesis:la fuerza gravitacional no depende del conjunto de la masa del sistema sino del numero de interacciones entre ellos.
Lo mismo se puede decir de la fuerza electrostática.
Apoyo la hipotesis en que en la formula de la fuerza gravitatoria aparece el producto de dos masas (no una suma) y ¿que hace en realidad un producto?Calcular el numero de interacciones posibles entre dos conjuntos, en este caso cada una de las masas representa un conjunto.
Entonces en valor de Mxm o Qxq representa un contador de interacciones entre las masas o las cargas respectivamente.
Ejemplo: tenemos que la masa total del sistema es 10 y podemos repartirla entre entre dos masas como queremos:

1 1
2 2
3 3
4 4
5 5 Posibles interacciones 25

1 1
2 2
3 3
4
5
6
7 Posibles interacciones 21

1 1
2
3
4
5
6
7
8
9 Posibles interacciones 9

[Richard R Richard]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Hola Emilio, te doy la Bienvenida al Foro!!! He leído con atención los tres hilos que has iniciado y entiendo que supones como verdad absoluta la teoría de la gravitación universal de Isaac Newton , pero bueno ya se ha demostrado hace más de 100 años que esta teoría es solo una aproximación muy precisa de otra teoría mucho más abarcativa , compleja y mas exacta como es la teoría de la relatividad General de Albert Einstein.

Te sugiero por si no la has leído completa la Normativa del Foro, revises que esta explicitamente prohibido teorizar con modelos que no estén probados aplicando el método científico , o al menos publicados en alguna revista para revisión por pares, pero como lo que estas haciendo es solo una pregunta, sobre si es cierto o no lo que afirmas, roza los limites "legales" posibles para ser admitido y publicado aquí en el foro, .

Como respuesta general es no, incluso partículas sin masa como los fotones son "atraídas", desviadas de su trayectoria por la acción de la gravedad, cosa que no explica Newton y si Einstein , allí tu producto es 0 por 10 que es 0 y sin embargo la practica los experimentos demuestran que no es cero.

[Emilio Rey]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Muchas gracias Richard R Richard

De la formula de Newton se que es una formula empírica y que funciona bien a nivel macroscopico.
Lo que intento es visualizar de una forma intuitiva lo que nos dice la formula. Si me permites el símil; es como si la formula fuera el escenario de un crimen y a través de ella intentas descubrir que ha pasado. Necesito contrastar lo que se me va ocurriendo.
Por el momento no voy a estudiar distancias microscopicas.
Se que la luz es desviada por los campos gravitatorios aunque no se porque.
Me gustaría preguntarte por cierto ¿Sabes si los astros que emiten luz pierden masa?

[Richard R Richard]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Se que la luz es desviada por los campos gravitatorios aunque no se porque.

puedes hallar la respuesta en cualquier libro de relatividad general, pero tienes que tener una muy buena base de matematicas y algebra, si quieres ahondar mas allá de lo que te cuenten divulgativamente.

Me gustaría preguntarte por cierto ¿Sabes si los astros que emiten luz pierden masa?

Si, pierden por varias razones y una es esa, la energía que radian las estrellas esta relacionada con la masa a través de la famosa ecuación $E=mc^2$ de Einstein.

[Alriga]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

... Se que la luz es desviada por los campos gravitatorios aunque no se porque ...

En Relatividad General la masa-energía curva el espacio-tiempo. La luz se desplaza en el espacio-tiempo, por lo tanto no le queda más remedio que curvarse. Por cierto, os recuerdo a todos que la semana que viene, el día 29 de Mayo se cumplirán 100 años del histórico eclipse de Sol del 29/05/1919 en el que la iniciativa liderada por el astrónomo británico Arthur Eddington midió por primera vez la desviación de la luz de estrellas lejanas que pasaba cerca del Sol, y confirmó el valor de desviación que había calculado Einstein en la Relatividad General. El eclipse que le dio a Einstein la razón (La Vanguardia). Hay un hilo del eclipse en LwdF

A la izquierda la portada del New York Times del 10 de Noviembre de 1919 anunciando que los resultados del análisis de las fotografías del eclipse constituían "el triunfo de Einstein": "Luces doblándose en cielo. Hombres de Ciencia más o menos excitados por los resultados de las observaciones del eclipse. La teoría de Einstein triunfa". A la derecha el dibujo que apareció en Illustrated London News el 22 de noviembre de 1919, que ilustra el resultado de Eddington de la observación del eclipse.

Finalmente, aquí podéis ver el histórico documento científico, que se publicó en "Philosophical Transactions of the Royal Society A. Mathematical, Physical and Engineering Sciences" el 1 de Enero de 2020, titulado A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919 (Dyson, Eddington, Davidson)

... Me gustaría preguntarte por cierto ¿Sabes si los astros que emiten luz pierden masa?

Las estrellas durante su vida pierden masa, que emiten al espacio en forma de radiación electromagnética, neutrinos y otras partículas, debido a las reacciones de fusión nuclear que se producen en su interior. Hace poco explicábamos en un post que una estrella gigante que se forma con una masa de unas 20 masas solares, pierde durante su vida "normal" el 25% de su masa (5 masas solares) emitida de esta forma, ver aquí

Saludos.

[Emilio Rey]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Muchas gracias Alriga (Muy buena información)
Me gustaría que me contestaseis si está comprobado que el proceso sea revertible y se transforme esa energia transferida por las estrellas en masa. En el caso de que fuera así ¿Dónde estaría acumulada esa masa? agujeros negros, planetas, otras estrellas, vagando por el Universo!!!

[Jaime Rudas]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Por cierto, os recuerdo a todos que la semana que viene, el día 29 de Mayo se cumplirán 100 años del histórico eclipse de Sol del 29/05/1919 en el que la iniciativa liderada por el astrónomo británico Arthur Eddington midió por primera vez la desviación de la luz de estrellas lejanas que pasaba cerca del Sol, y confirmó el valor de desviación que había calculado Einstein en la Relatividad General.
[...]
Finalmente, aquí podéis ver el histórico documento científico, que se publicó en "Philosophical Transactions of the Royal Society A. Mathematical, Physical and Engineering Sciences" el 1 de Enero de 2020, titulado A Determination of the Deflection of Light by the Sun’s Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919 (Dyson, Eddington, Davidson)

A este respecto, es bueno recordar el gran mérito que le cabe a otro de los autores del artículo, sir Frank W. Dyson, quien, no solo fue el que, en 1917, propuso utilizar el eclipse de 1919 para verificar la relatividad general, sino que, gracias a sus auspicios ante el almirantazgo británico, logró que Eddington pudiera participar en la expedición (recordemos que la expedición se organizó en plena Primera Guerra Mundial y no eran bien vistos en esos tiempos los objetores de conciencia: Eddington lo era).

[Alriga]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

... es bueno recordar el gran mérito que le cabe a otro de los autores del artículo, sir Frank W. Dyson, quien, no solo fue el que, en 1917, propuso utilizar el eclipse de 1919 para verificar la relatividad general, sino que, gracias a sus auspicios ante el almirantazgo británico, logró que Eddington pudiera participar en la expedición (recordemos que la expedición se organizó en plena Primera Guerra Mundial y no eran bien vistos en esos tiempos los objetores de conciencia: Eddington lo era).

Sí, sí, así es, lo que no es tan conocida es la motivación de Dyson (que era el Director del Observatorio Real de Greenwich, el más importante de Inglaterra): en aquellos momentos Dyson era escéptico con la Relatividad y además tenía sentimientos patrióticos que le hacían opinar que la Gravitación Universal de Isaac Newton debía ser tratada con más respeto por ese joven alemán, (que en 1901 se había nacionalizado suizo). En cambio Eddington, era un entusiasta de las teorías físicas de Einstein y nada patriotero, él creía en el ideal de unir las mejores mentes del mundo fuese cual fuese su nacionalidad, en la búsqueda de la verdad científica.

Por ello Eddington y Dyson formaron el equipo perfecto: los dos estaban muy motivados para realizar la mejor observación posible del eclipse total de Sol de 29 de Mayo de 1919, Eddington para confirmar la Relatividad y Dyson para refutarla.

Los resultados dieron la razón a Einstein y Frank Dyson* lo reconoció elegantemente y sin inmutarse, siendo él mismo quien presidió la conferencia celebrada en la Unión Astronómica Internacional el 6 de Noviembre de 1919 que anunciaba los resultados de la observación del eclipse y el triunfo de la Relatividad General. Y es el primer firmante del artículo científico

Saludos.

*NOTA: No confundir este Frank Dyson (1868-1939) con el físico Freeman Dyson (n. 1923) y muy conocido popularmente por idear en 1960 las famosas Esferas de Dyson

[sater]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Se que la luz es desviada por los campos gravitatorios aunque no se porque.

La razón principal es el principio de equivalencia (sobre el cual se sustenta la relatividad general). Este dice llanamente que, localmente, un campo gravitatorio constante es indistinguible de una aceleración constante. Si te imaginas en un ascensor acelerando en el vacío, la aceleración te pegará contra el suelo de la misma manera que lo hará un campo gravitatorio. Si un rayo de luz entra por la izquierda del ascensor, dado que este acelera, saldrá algo más abajo del punto por el que entro, y si reconstruyes la trayectoria verás que es una parábola (al igual que cualquier objeto lanzado en un campo gravitatorio). Dado que una aceleración debe ser localmente indistinguible de un campo gravitatorio, tal efecto también ocurre en presencia de gravedad. Calcular cuánto es lo difícil para un campo gravitatorio arbitrario, aunque no tanto en uno constante. Si quieres leer más sobre el tema (aun a riesgo de sonar a spam), te recomiendo echarle un ojo a este enlace.

[Alriga]

El producto como suma de productos

Si M y N son dos números reales, siempre existe otro número real P tal que P=M·N debido a que la multiplicación es una operación interna del Cuerpo de los Reales.

Por otro lado, si p es un número entero (>0) cualquiera siempre es posible descomponer M en “p” sumandos iguales o distintos, tales que:

$M=m_1+m_2+m_3+ \dots +m_p$

Y si q es un número entero (>0) cualquiera es posible descomponer N en “q” sumandos iguales o distintos, tales que:

$N=n_1+n_2+n_3+ \dots +n_q$

Partiendo de que P=M·N podemos escribir, sustituyendo:

$P=M\cdot N=(m_1+m_2+m_3+ \dots +m_p)\cdot(n_1+n_2+n_3+ \dots +n_q)$

Ahora podemos aplicar otra propiedad algebraica del Cuerpo de los Números Reales: la Propiedad Distributiva del Producto respecto de la Suma:

P=M·N=$m_1 n_1+m_1 n_2+\dots +m_1 n_q+m_2 n_1+m_2 n_2+\dots +m_2 n_q+ \dots m_p n_1+m_p n_2+\dots m_p n_q$

Hemos convertido algebraicamente un único producto M·N en p·q sumas de productos binarios. Y lo único que hemos hecho es álgebra básica. Ejemplo:

M=7

N=6

P=7·6=42

Ahora hago, por ejemplo, p=2 y q=3 y descompongo, por ejemplo, de la siguiente manera: M=3+4 y N=2+2+2

P=(3+4)·(2+2+2)=3·2+3·2+3·2+4·2+4·2+4·2

Como p·q=2·3=6 nos han salido 6 sumandos con un producto binario cada uno:

P=6+6+6+8+8+8=42

Como se ve, la descomposición del producto P=M·N en p·q sumandos de la manera explicada, no oculta ninguna nueva verdad física profunda y hasta ahora desconocida, es solo álgebra básica de enseñanza secundaria.

Saludos.

[Emilio Rey]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Muchas gracias Alriga, lo tendré en cuenta. De todos modos no veo incompatibilidad, lo que yo planteo es un problema de combinatoria

[arivasm]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Hola Emilio. A lo que se refiere Alriga es que podrás decir lo mismo de cualquier magnitud cuyo valor dependa de un producto de cantidades de la misma magnitud. Pondré un ejemplo diferente del tuyo: la fuerza con la que se atraen o repelen dos conductores también es proporcional al producto de sus intensidades. Si forzamos que la suma de ambas sea fija (lo que se podrá corresponder con un problema físico muy determinado, como por ejemplo que ambas corrientes procedan de bifurcar una dada), de nuevo sucederá que la fuerza máxima se corresponderá al caso en que ambas corrientes sean iguales.

Pero no porque haya ninguna esencia física en ello, más allá de que sea el producto de las intensidades el que gobierna el valor de dicha fuerza, sino por pura matemática: si $x+y=c$, siendo $c$ una constante, entonces $xy=x(c-x)=cx-x^2$ es una función cuyo máximo está en $x=c/2$.

Así pues, encontrarás miles de ejemplos en los que pase lo mismo. Por ejemplo, la cantidad de pintura que necesitas para rellenar rectángulos de un perímetro determinado será máxima si ambos lados son iguales.

En definitiva, tu "hipótesis" (sea cual sea, francamente no me interesa demasiado y de hecho no pertenece a los objetivos del foro escuchar -y menos analizar- hipótesis de ninguno de sus usuarios) es en realidad es una consecuencia de una ley, como la de Newton y una propiedad matemática elemental.

[Emilio Rey]

Re: Hipotesis: la fuerza gravitacional no depende del conjunto de las masas en si, sino de las interacciones entre ellas

Prácticamente,con casi toda la probabilidad se debe a la propiedad de la función.