Hipótesis sobre la naturaleza de la fuerza de gravedad (página 2)

En el Capítulo 22. Algunas Conclusiones del Principio de la Relatividad General, Einstein nos dice: "el principio de la Relatividad General nos permite deducir propiedades del campo gravitatorio por vía puramente teórica…..Así descubrimos, por poner un caso, que un cuerpo que respecto a K ejecuta un movimiento uniforme y rectilíneo (según el principio de Galileo), ejecuta respecto al cuerpo de referencia K´ (cajón) un movimiento acelerado, de trayectoria generalmente curvada. Esta aceleración, o esta curvatura, responde a la influencia que sobre el cuerpo móvil ejerce el campo gravitatorio que existe respecto a K´". (Página 67). Y con relación al comportamiento de la luz nos dice: "los rayos de luz en el seno de campos gravitatorios se propagan en general según líneas curvas" hecho que lo demuestra la experiencia con la desviación de 1.7 grados de un rayo de luz al pasar por las inmediaciones del Sol". (Páginas 67-68).

Asimismo, en el Apéndice del Libro, nos dice respecto a la desviación de los rayos luminosos que: "de acuerdo con la teoría, la mitad de esta desviación es producto del campo de atracción (newtoniano) del Sol; la otra mitad, producto de la modificación geométrica ("curvatura") del espacio provocada por aquel"

COMENTARIOS:

Esta propiedad del campo gravitatorio que hace que el movimiento de los cuerpos y de la luz se realice sobre trayectorias curvas, llevó a Einstein a concebir el espacio como una especie de "red" o matriz de espacio-tiempo que se "hunde" físicamente por la presencia de grandes masas estelares, y que según nos dice es lo que provoca los movimientos orbitales, la caída de los cuerpos y la desviación de los rayos de luz. Aunque todo esto parece lógico o razonable, cabría hacernos las siguientes preguntas: ¿Por qué se ilustra ese hundimiento o deformación del entramado de espacio-tiempo "hacia abajo" y no "hacia arriba"? y también, ¿Porque se dice que la mitad de la desviación de la luz se debe al campo gravitacional del Sol y la otra mitad a la curvatura del espacio-tiempo (Página 112), si lo único que puede provocar esa desviación o trayectoria es la curvatura del espacio-tiempo según la propia teoría de la relatividad?

Con relación a la primera pregunta, creo que la idea de un hundimiento o deformación del espacio-tiempo hacia "abajo" no se puede sostener debido a que en el Universo no es posible determinar el "arriba" y el "abajo", confusión o error en que se cayó seguramente por la conformación "plana" nuestro sistema planetario.

En cuanto a la segunda pregunta, vemos que en su ecuación de "campo"

contempla a manera de igualdad dos aspectos. Uno, el relativo a la ubicación de los fenómenos en el espacio-tiempo con el "tensor métrico de curvatura", que según nos dice sería el responsable del cincuenta por ciento de la desviación de la luz. Y otro, la distribución y flujo de la energía con el "tensor de energía-impulso", responsable en este caso del otro cincuenta por ciento de la desviación. Como se puede apreciar, es evidente una vez más la confusión entre el aspecto material y el aspecto descriptivo, ya que resulta contradictorio que la desviación de la luz la provoque por una parte un campo gravitatorio (aspecto material) y otra la curvatura del espacio-tiempo (aspecto descriptivo).

En este sentido cabría hacer una pregunta más ¿Esta ecuación nos sirve para "explicar" la constitución y comportamiento del Universo o sólo para "representar" las dos caras de la moneda llamada Universo, es decir, su aspecto descriptivo (espacio-tiempo) y su aspecto material (materia-energía)?.

HUNDIMIENTO "HACIA ARRIBA"

HUNDIMIENTO "HACIA ABAJO"

CONCLUSIONES:

En este caso, la conclusión es que el espacio-tiempo no es lo que se "curva", "altera" o "deforma" como sostiene Einstein, sino el contenido material o físico del espacio producido por los campos gravitacionales generados por el movimiento de grandes masas (galaxias, estrellas y planetas); ya que el espacio-tiempo como ya hemos dicho, es sólo un recurso geométrico convencional que es usado para describir esa deformación material o física del espacio. De ahí el porqué Einstein se ve obligado a representar en su ecuación a manera de "igualdad" el aspecto descriptivo y material del Universo

Por otra parte, podemos decir que los planetas no se mueven sobre las líneas de curvatura del espacio-tiempo, sino que los movimientos de estos y de los demás cuerpos celestes son el resultado de los impulsos y movimientos generados por la explosión original y el equilibrio entre la masa y la gravedad.

La "Inexistencia" del Éter

CITAS:

En el Capítulo 16 La Teoría de la Relatividad Especial y la Experiencia, Einstein comenta que de acuerdo con el experimento realizado por Michelson y Morley, "no existe ningún sistema de coordenadas privilegiado que dé pie a introducir la idea del éter, ni tampoco ningún viento del éter ni experimento alguno que lo ponga de manifiesto. La contracción de los cuerpos en movimiento se sigue aquí, sin hipótesis especiales, de los principios básicos de la teoría; y lo decisivo para esta contracción no es el movimiento en sí, al que no podemos atribuir ningún sentido, sino el movimiento respecto al cuerpo de referencia elegido en cada caso. Así pues, el cuerpo que sostiene los espejos en el experimento de Michelson y Morley no se acorta respecto a un sistema de referencia solidario con la Tierra, pero sí respecto a un sistema que se halle en reposo en relación al Sol" (Página 50).

Y en el apartado 5 del Apéndice La Relatividad y el Problema del Espacio, se reafirma que "La teoría de la relatividad especial, al demostrar la equivalencia física de todos los sistemas inerciales, puso de manifiesto el carácter insostenible de la hipótesis del éter en reposo. Hubo que renunciar por eso a la idea de interpretar el campo electromagnético como estado de un sustrato material. El campo se convierte así en un elemento irreductible de la descripción física, e irreductible en el mismo sentido que el concepto de materia en la teoría newtoniana" (Página 132-133).

COMENTARIOS:

La "demostración" de la inexistencia del éter o sustrato material del espacio, fue convincente en su momento porque sólo se podía percibir y probar la existencia de los campos (electromagnéticos y gravitacionales) que implicaban necesariamente un contenido material (partículas); de tal manera que el resto del espacio (vacío) no podía contener materia ponderable, permitiendo en razón de ello el cumplimiento de las leyes de la inercia y la constancia de la velocidad de la luz; sin embargo, no se tomó en cuenta toda la argumentación que el propio Einstein hace sobre la naturaleza del espacio, desde el cuestionamiento de Descartes que dice que "el espacio es en esencia igual a extensión. Pero la extensión va vinculada siempre a los cuerpos (materia); luego, no puede haber ningún espacio sin cuerpos, es decir, no hay espacio vacío"; reforzando este supuesto con el ejemplo de las "cajas" en reposo y en movimiento, reflexión que concluye con uno de sus postulados fundamentales sobre la naturaleza del Universo, al decir que: "la densidad media de la materia (materia igual a energía) en el Universo es la misma en todas partes". Postulado que fue confirmado con la existencia de la energía y la materia oscura, elementos que por su sutileza "etérea" no se hace perceptible en los fenómenos inerciales o en el desplazamiento de la luz. Además, su propia concepción espacio-tiempo viene a sustentar la parte descriptiva de esa constitución dinámica y material del Universo.

CONCLUSIONES:

Como podemos ver, finalmente las suposiciones teóricas de Aristóteles, Descartes, Mach y Einstein sobre éter o el contenido material del espacio "vacío" resultaron ser ciertas, al descubrirse la materia y la energía oscura que son los componentes predominantes del Universo, correspondiendo aproximadamente de éste el 25% a la primera y el 70% a la segunda, tal como se muestra en la siguiente ilustración:

Cabría comentar asimismo, que Einstein aceptó la inexistencia del éter obligado por dos cosas: Una, la necesidad de que se cumplieran los postulados de la relatividad especial (la inercia y la constancia de la velocidad de la luz). Y dos, su concepción "física" del Universo como un continuo espacio-tiempo cuadridimensional que es deformado por la presencia de cuerpos masivos (astros).

Hipótesis Sobre la Naturaleza de la Fuerza de Gravedad

Antes de iniciar el planteamiento de nuestra hipótesis, quisiera hacer el siguiente comentario: en el transcurso de mi exposición se ha podido apreciar un reiterado señalamiento sobre la "confusión" que existe según yo, entre el "aspecto material" (contenido) y el "aspecto descriptivo" (forma) cuando se aborda el estudio de la naturaleza (realidad física). Confusión que en el apartado del Marco Conceptual y Metodológico intentamos aclarar mediante la definición de los componentes fundamentales de cada uno de estos dos aspectos; sosteniendo que el aspecto material está representado por la energía constitutiva y de interacción y el aspecto descriptivo por el espacio y el tiempo que no son otra cosa que recursos convencionales creados para "ubicar" a las entidades físicas (coordenadas espacio-temporales), así como para describir su comportamiento (cambio de lugar o de estado); los cuales que como ya hemos dicho, han sido concebidos y utilizados por el pensamiento científico no sólo como elementos de medición o de cálculo (recurso descriptivos), sino también como supuestas "entidades físicas"; cuyo ejemplo lo tenemos en la propia Teoría de la Relatividad con la denominada "elasticidad" del tiempo y del espacio, pues en la explicación que Einstein nos da sobre estos supuestos fenómenos físicos, "mezcla" por esa fijación o apego conceptual el aspecto descriptivo (relación matemática entre sistemas de referencia o movimientos) con el aspecto material (comportamiento de relojes y reglas). Esta problemática o confusión también tratamos de aclararla en el apartado de Algunas Consideraciones Sobre la Teoría de la Relatividad, diciendo por una parte que las "variaciones numéricas" derivadas de las mediciones espaciales y temporales de sistemas de referencia distintos, no se deben al "observador" como sostiene la Teoría, sino a que cada sistema de referencia posee sus propios tiempos y espacios, es decir, el movimiento particular de cada entidad física, cuyas diferencias se vinculan o se relacionan eso sí mediante las transformaciones de Lorentz (paso matemático de un sistema de referencia a otro). Y por otra, que las "variaciones físicas" como el "alentamiento" de relojes y "acortamiento" de reglas rígidas, obedece a efectos físicos reales de la fuerza de gravedad sobre el mecanismo de oscilación de los relojes y la contracción de la masa de las reglas, por el movimiento (velocidad) a las que se ven sometidas.

Cabe señalar sin embargo, que esta confusión o ambigüedad sobre el aspecto material y descriptivo de la realidad no invalidan los conceptos y postulados de la Teoría de la Relatividad, toda vez que estos se derivan del comportamiento de la realidad física, Así tenemos por una parte, que la geometría del espacio-tiempo curvo que propone la Teoría General de la Relatividad es correcta, pues describe con gran precisión la deformación física (cambio de densidad) del espacio producida por la energía del campo gravitatorio de las grandes masas o los agujeros negros, producto a su vez de la concentración de energía por el movimiento vorticial o centrípeto. Y por otra, que su concepción de la distribución de la materia y la energía es acorde con las evidencias de un Universo no vacío (lleno de energía) y sin reposo (en expansión). Sin embargo, no compartimos la idea o concepción de la curvatura o "hundimiento" del espacio-tiempo como sin fuera una "entidad física" (material) que hace que los cuerpos "caigan" u "orbiten" como sostiene Einstein; ya que para nosotros la gravedad tiene que ser necesariamente una fuerza física constituida de partículas (campo de energía), como la fuerza electromagnética sólo que de naturaleza neutra.

No obstante este "desacuerdo relativo" con Einstein sobre la forma de concebir la gravedad, gran parte de nuestra hipótesis se encuentra basada en los diversos conceptos, planteamientos y postulados contenidos en su Libro, como el ejemplo de la gravedad generada por el "cajón acelerado" que es utilizado para demostrar la equivalencia entre la masa inercial y la masa gravitacional; el ejemplo de la gravedad del "disco rotatorio" que es usado en este caso para probar las alteraciones en la marcha de los relojes o el tamaño de las reglas; la demostración de la absorción de energía y la contracción de la masa por los cuerpos en movimiento; los efectos producidos por los campos gravitacionales; así como sus hipótesis sobre la densidad media de la materia del Universo y la idea de un espacio en expansión, finito y no limitado. Cabe señalar que en todos estos planteamientos los principales protagonistas son la "masa" y el "movimiento"; no así para Einstein, que por su apego o fijación de tomar al tiempo y al espacio como magnitudes descriptivas y también como entidades físicas, hizo que la gravedad se interpretara como una "apariencia" y no como una fuerza real o material, al considerar la curvatura del espacio- tiempo como un "entramado físico" que es "hundido" o deformado por el "peso" de la masa que es lo que hace "orbitar" o "caer" a los cuerpos. Para nosotros en cambio, el espacio y el tiempo representa el movimiento que no es otra cosa que el cambio de lugar o de estado que experimentan las entidades físicas, cuya expresión material es la energía que es de lo que está constituido todo el Universo, tal como lo propuso y demostró teóricamente el propio Einstein al decir que "no existe vació ni reposo absoluto", lo cual fue constatado posteriormente con el descubrimiento de la materia y la energía oscura y la expansión del Universo.

Es precisamente en esta concepción de contenido y comportamiento del Universo donde se ubica nuestra hipótesis, ya que para nosotros la fuerza de gravedad es generada desde el movimiento vibracional o cuántico de las partículas elementales, hasta el rotativo y traslativo de las grandes masas estelares (galaxias, estrellas, planetas, etc.). Fuerza que sería a su vez la responsable de la generación de la materia como producto de un proceso de acumulación y compactación de energía; lo que nos llevaría a la hipótesis de la equivalencia entre energía, masa y gravedad.

Por lo tanto, podemos decir que la fuerza de gravedad tendría su origen en el Big Bang o impulso original que generó un desplazamiento multivectorial de energía oscura (energía primigenia), convirtiéndose al paso del tiempo en materia oscura y luego por concentración en las primeras fuerzas gravitacionales constitutivas de la energía bariónica o materia que son: la fuerza electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte, responsables a su vez de la interacción atómica. Proceso que va a culminar con la conformación de grandes cuerpos masivos por el movimiento rotativo y traslativo, que al captar y concentrar energía y materia oscura generarán los campos gravitacionales de estos cuerpos, ya sea astros o agujeros negros; de tal manera que ese "gravitón" que no se ha encontrado, no sería otra cosa que esa concentración de energía, cuya intensidad atractiva está determinada por la masa y el movimiento generador de energía cinética (desplazamiento) y potencial (concentración).

A continuación se presentan unos esquemas sobre el origen y generación de la fuerza de gravedad a nivel macro.

MECANISMO O PROCESO DE GENERACIÓN DE GRAVEDAD POR LA COMBINACIÓN DE MOVIMIENTOS

Aquí se ilustra cómo se generó el universo bariónico de los astros, las órbitas y sus gravedades.

TIPOS DE GRAVEDAD ESTELARES Y COMO SON GENERADAS

En este caso se describen los campos gravitacionales galácticos y planetarios.

GENERACIÓN DE GRAVEDAD GALÁCTICA POR EL IMPULSO DE LA FUERZA CENTRÍFUGA (ENERGÍA CINÉTICA) Y POR CONCENTRACIÓN DE LA FUERZA CENTRÍPETA (ENERGÍA POTENCIAL)

En este esquema se muestra como se genera la gravedad por concentración de la fuerza centrípeta, derivada del movimiento circular o vorticial.

GEOMETRÍA SIMPLE DE LOS CAMPOS GRAVITACIONALES Y DEL MOVIMIENTO ORBITAL

En la ilustración se muestran los campos gravitacionales generados por cada masa y su punto de equilibrio que determina la ruta o camino orbital de la menor en torno a la mayor, así como el tensor de energía-impulso que fija o sostiene la órbita.

GEOMETRÍA DE LOS MOVIMIENTOS ORBITALES DETERMINADOS POR EL TENSOR DE ENERGÍA-IMPULSO

En este caso se muestra la correlación de los campos gravitacionales y orbitales de tres astros que podrían ser el Sol, la Tierra y la Luna, cuyos movimientos traslativos y rotativos pueden deberse a la fuerza expansiva y tensorial de la explosión original que generó vórtices o remolinos de energía que conformaron la masa en rotación de los cuerpos celestes y que por el equilibrio del campo gravitacional de cada masa y el de la fuerza centrípeta y centrifuga de su rotación es que se mantienen la órbitas de cada una.

DESVIACIÓN DE LA LUZ POR EL CAMPO GRAVITACIONAL DE LA MASA EN MOVIMIENTO Y ABSORCIÓN DE LA MISMA POR LA GRAVEDAD DE LOS HOYOS NEGROS GALÁTICOS

Autor:

José Francisco Albarrán Escobar