La conjetura de Mach se suele exponer con experimentos mentales como el llamado cubo de Mach:
Imaginemos un cubo lleno de agua. Si está en reposo, la superficie del agua será plana, pero si hacemos girar el cubo con cierta rapidez, por ejemplo al suspenderlo de una cuerda vertical torsionada, que coincide con el eje de giro, al cabo de unos instantes observamos que la superficie del agua se curva, adoptando la forma de un paraboloide. Este experimento fue usado por Newton para mostrar que existe un espacio absoluto, de tal forma que una hormiga inteligente que se encuentre en el borde del cubo mirando a la superficie puede saber si el cubo está en rotación o no (respecto al universo) mirando a la forma que adopta la superficie del agua.
Si en una noche estrellada miro hacia las estrellas sobre mi vertical y me pongo a dar vueltas alrededor de mi eje vertical siento que mis brazos tienden a abrirse en cruz. Sin embargo si me estoy quieto, mis brazos no tiene esa tendencia.
Desde el enfoque newtoniano, estos fenómenos son una mera manifestación de la inercia de los cuerpos ante un movimiento de rotación. Sin embargo dicho enfoque asume que existe un espacio absoluto en reposo, respecto al cual el cubo con agua o mi cuerpo están en rotación en un marco inmóvil formado por las estrellas (y el cosmos entero).
Ahora bien, en el fondo todo movimiento es siempre relativo entre objetos: el cubo gira respecto a las estrellas. Si eliminamos la idea de espacio absoluto, como Mach razonaba, si solo existe el movimiento relativo entre cuerpos del universo, entonces el mismo efecto se obtendría si (por algún mecanismo mágico) las estrellas se pusieran a rotar alrededor de la vertical del cubo, curvando por tanto el agua del mismo modo.
Esta idea implicaría que lo que entendemos por inercia no es una propiedad de los cuerpos per se sino una propiedad relacional entre los cuerpos que constituyen el universo. En otras palabras, lo que crea la inercia de un cuerpo no es la masa del objeto que se mueve sino la presencia del resto de masas que existen en el universo (las estrellas, vamos a decirlo así).
Mis conocimientos de Relatividad General y Cosmología son muy básicos y desconozco si hoy día esta conjetura de Mach ha sido esclarecida en algún sentido. Os agradecería a los que sabéis de esto que comentarais, a ser posible de forma comprensible, cuál es la respuesta de la física moderna, y si la conjetura sigue estando en vigor o solo forma parte ya de la historia de la Física
Imaginemos un cubo lleno de agua. Si está en reposo, la superficie del agua será plana, pero si hacemos girar el cubo con cierta rapidez, por ejemplo al suspenderlo de una cuerda vertical torsionada, que coincide con el eje de giro, al cabo de unos instantes observamos que la superficie del agua se curva, adoptando la forma de un paraboloide. Este experimento fue usado por Newton para mostrar que existe un espacio absoluto, de tal forma que una hormiga inteligente que se encuentre en el borde del cubo mirando a la superficie puede saber si el cubo está en rotación o no (respecto al universo) mirando a la forma que adopta la superficie del agua.
Si en una noche estrellada miro hacia las estrellas sobre mi vertical y me pongo a dar vueltas alrededor de mi eje vertical siento que mis brazos tienden a abrirse en cruz. Sin embargo si me estoy quieto, mis brazos no tiene esa tendencia.
Desde el enfoque newtoniano, estos fenómenos son una mera manifestación de la inercia de los cuerpos ante un movimiento de rotación. Sin embargo dicho enfoque asume que existe un espacio absoluto en reposo, respecto al cual el cubo con agua o mi cuerpo están en rotación en un marco inmóvil formado por las estrellas (y el cosmos entero).
Ahora bien, en el fondo todo movimiento es siempre relativo entre objetos: el cubo gira respecto a las estrellas. Si eliminamos la idea de espacio absoluto, como Mach razonaba, si solo existe el movimiento relativo entre cuerpos del universo, entonces el mismo efecto se obtendría si (por algún mecanismo mágico) las estrellas se pusieran a rotar alrededor de la vertical del cubo, curvando por tanto el agua del mismo modo.
Esta idea implicaría que lo que entendemos por inercia no es una propiedad de los cuerpos per se sino una propiedad relacional entre los cuerpos que constituyen el universo. En otras palabras, lo que crea la inercia de un cuerpo no es la masa del objeto que se mueve sino la presencia del resto de masas que existen en el universo (las estrellas, vamos a decirlo así).
Mis conocimientos de Relatividad General y Cosmología son muy básicos y desconozco si hoy día esta conjetura de Mach ha sido esclarecida en algún sentido. Os agradecería a los que sabéis de esto que comentarais, a ser posible de forma comprensible, cuál es la respuesta de la física moderna, y si la conjetura sigue estando en vigor o solo forma parte ya de la historia de la Física
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