M O L W I C K
  

María José T. Molina

Teoría de Equivalencia Global

EXPERIMENTOS DE FÍSICA GLOBAL

Experimentos con gravedad del movimiento de la luz y agua

Interpretación física del experimento con gravedad y luz de Michelson-Morley. Experimentos con gravedad y movimiento de la luz y el agua de Fizeau y Spaceau. Experimento del movimiento de la luz del efecto Sagnac.

2. EXPERIMENTOS DE FÍSICA GLOBAL

2.a) Experimentos sobre la velocidad de la luz

2.a.1. Experimentos con gravedad y agua en la Tierra

Hubun tiempo en que era trascendental la famosa búsqueda del éter perdido. El fracaso del gran experimento de Michelson-Morley en relación con los resultados esperados fue la causa directa de la aparición de la Física Relativista de Einstein. No obstante, la Teoría de la Equivalencia Global considera que la interpretación de la Física Moderna del citado experimento es errónea por cuanto contiene una generalización implícita al realizarse en función de las premisas teóricas con que se diseño la investigación inicial. (Ver enlace anterior)

Por un lado, tenemos que el diseño del experimento del movimiento de la luz muestra que los espacios recorridos por la luz entre los espejos son idénticos si no se tiene en cuenta el movimiento de traslación y rotación de la Tierra. Por otra parte, la velocidad de la luz en la Tierra es constante en los experimentos de física con independencia de la dirección en que se mida. Éstos son los hechos empíricos o realidad observada y esencialmente implican que las rayas del interferómetro de Michelson-Morley permanezcan fijas al girar el aparato o simplemente esperar su giro por seguir el de la Tierra.

En consecuencia, si tomásemos como origen del sistema de referencia de la velocidad de la luz la situación del aparato en la Tierra, la Física General no tendría ningún problema en explicar la realidad. Por supuesto, ello equivaldría a decir que las ondas de la luz se desplazan sobre un medio soporte solidario con el movimiento de la Tierra (tanto de traslación como de rotación)

¿Cuál o qué puede ser dicho medio soporte en el sentido de arrastre total en el movimiento de la luz? Como la materia está descartada en física por múltiples experimentos entre los que se puede destacar el de Fizeau e incluso los realizados sobre la independencia de la velocidad de la luz de su fuente material (pero no de una fuente solidaria con un planeta entero en un sistema de referencia del Sistema Solar o extraterrestre), solo queda una posibilidad lógica, que sea el campo de gravedad; o mejor dicho, la tensión elástica de la estructura reticular de la materia o globina que soporta dicho campo de gravedad.

En resumen, para los experimentos del movimiento de la luz realizados en la Tierra, los requisitos que ha de cumplir el campo de gravedad o tensión de la curvatura longitudinal de los filamentos de la globina para ser el sistema de referencia natural de la velocidad de la luz son:

  • Ser medio soporte en el sentido de arrastrar totalmente la luz.
  • Compatible con la independencia de la fuente de la velocidad de la luz.
  • Ser solidario con el movimiento de translación y de rotación de la Tierra.

En Física General, además del fundamental experimento de Michelson-Morley existen otros fenómenos naturales de física y experimentos con la gravedad y la velocidad de la luz que es necesario estudiar para analizar la coherencia bien con la interpretación de la Física Relativista o bien con la Física Global. Lógicamente, casi todos son compatibles con ambas visiones, pero la justificación argumental no tiene la misma fuerza; especialmente cuando en una de ellas es necesario introducir axiomas matemáticos con mayor rango lógico-científico que la propia realidad observada y que rompen con conceptos básicos de la vida.

Los experimentos sobre la gravedad y la velocidad de la luz en la Tierra más conocidos (excepto el del Tren de la Abrujuela que es nuevo) son:

  1. Interferómetro de Michelson-Morley.

    Como se discute en el libro de la Teoría de la Relatividad, Elementos y Krítica, los resultados del experimento de Michelson-Morley apoyan el primer y el tercer requisito.

    Respecto al segundo requisito hay que distinguir entre independencia de la fuente como objeto en movimiento dentro un campo de gravedad y midiendo la velocidad desde el interior de dicho campo de gravedad, e independencia de la velocidad de la luz de objetos fijos en un planeta (por ejemplo) pero en movimiento por el desplazamiento del planeta si el sistema de referencia utilizado es exterior al mismo.

    En el primer caso, la señalada independencia de la fuente de la velocidad de la luz existe debido a la propia naturaleza de la luz y los mecanismos de su disparo o generación.

    En el libro de la Mecánica Global se explica la naturaleza de la luz como onda mecánica de carácter transversal de la estructura reticular de la material que soporta la gravedad y, en consecuencia, el arrastre total de la luz por la tensión de dicha estructura, al ser su medio soporte.

    Por el contrario, en el segundo caso la velocidad de la luz no es independiente de su fuente. La independencia de la velocidad de la luz de su fuente era otra premisa clásica que curiosamente se mantiene en la Física Moderna a pesar de que el experimento de Michelson-Morley destruye directamente el carácter universal que se le da, al no limitarse la conclusión explícitamente a las premisas del primer caso comentado.

    En efecto, si se observa (en el sentido de medir) la velocidad de la luz desde un sistema de referencia con origen en el Sol, cuando ésta se emite desde una nave espacial en medio del sistema solar nos dará que es c; y si observamos la velocidad de la luz emitida desde un instrumento en la superficie de la Tierra nos dará c + vT, donde obviamente vT es la velocidad de la Tierra respecto al Sol. Nótese que esto ocurrirá durante un breve lapsus de tiempo pues la luz abandonará rápidamente el campo de gravedad de la Tierra.

    En otras palabras, desde un punto de vista sin axiomas o postulados relativistas einstenianos previos, dicha velocidad será diferente en la Tierra o en Marte, siempre y cuando la midamos desde un sistema de referencia único, por ejemplo desde del Sol; precisamente por ser la velocidad de la luz constante en el interior de dichos planetas y del distinto movimiento relativo de ellos con el Sol. Más comentarios sobre el experimento de Michelson-Morley se discuten en el punto de Los observadores extraterrestres del apartado de Errores y curiosidades matemáticas del libro en línea sobre la Teoría de la Relatividad, Elementos y Crítica.

  2. El tren de la Abrujuela.

    El resultado e interpretación del experimento científico del Tren de la Abrujuela debería ir en el mismo sentido que el de Michelson-Morley, pues no deja de ser prácticamente el mismo experimento con movimiento de la luz y distinto diseño dirigido a otro tema en debate, como es la no existencia de la simultaneidad en la Teoría de la Relatividad.

  3. Efecto Sagnac.

    El denominado efecto Sagnac (experimento de 1913) es la detección del movimiento giratorio de un instrumento utilizando dos rayos de luz desplazándose de forma circular en sentido contrario mediante espejos o fibras ópticas. Está totalmente estudiado, es la base de modernos giroscopios láser y, obviamente, encuadrado en la Teoría de la Relatividad de Einstein.

    Si el aparato no gira, los rayos de luz se encuentran justo en el mismo punto de donde partieron después de recorrer el mismo espacio. Pero si el aparato gira uno de los rayos tendrá que recorrer un espacio mayor y el punto de encuentro de los rayos cambiará y se puede calcular fácilmente el giro acaecido.

    No se debe confundir el giro del instrumento en el efecto Sagnac con el giro del interferómetro de Michelson-Morley, pues el giro en el primero acaece mientras la luz viaja por el mismo, mientras en el segundo el interferómetro se gira entre experimentos sucesivos.

    La precisión obtenida de giroscopios modernos basados en el efecto Sagnac con tecnología láser es muy grande, llegan a detectar un giro de una cienmilésima de grado por hora. Además, al incorporar un reloj de precisión son capaces de dar el giro con independencia de la rotación de la Tierra mediante un simple descuento en función del tiempo transcurrido. No obstante, hay que señalar que hay que tener en cuenta la latitud para determinar o tener en cuenta el correspondiente el giro de la Tierra.

    En lo que hay prácticamente unanimidad, incluyendo a la Teoría de la Equivalencia Global, es que por un lado el efecto Sagnac contradice la teoría balística de la velocidad de la luz, en cuanto que ésta no es aditiva respecto a su fuente y, por otro, que el experimento de Michelson-Morley contradice el éter fijo o absoluto.

    Hasta aquí el efecto Sagnac sería un experimento consistente tanto con la teoría del éter clásico como con la Teoría de la Relatividad, al igual que ocurre con la aberración de la luz estelar.

    En 1925 Michelson y Gale repitieron el experimento con grandes dimensiones y confirmaron de nuevo el movimiento de rotación de la Tierra. Pero la parte más interesante es que aun sin girar el aparato es capaz de detectar el movimiento de giro de la Tierra.

    No se debe confundir este experimento con la detección del giro de la Tierra que hace el péndulo de Foucault, por la diferencia entre el plano de giro de la Tierra y de la dirección de la fuerza de la gravedad.

    Por otra parte, convendría estudiar si en el experimento de Michelson-Morley existen desviaciones de segundo orden debidas al giro de la Tierra, con independencia de la no existencia de desviaciones debidas al movimiento de traslación alrededor del Sol.

    El sitio de Mathpages contiene una explicación muy detallada y con muchas matemáticas en inglés del efecto Sagnac.

    Solo por motivos de información, otro efecto simpático debido a la rotación de la Tierra es el efecto Coriolis.

  4. Experimento Fizeau.

    Se sabe perfectamente que la velocidad de la luz cambia con el medio. Este experimento da un paso adicional, pues tiene por objetivo comprobar si el movimiento del agua arrastra a la luz que se desplaza a través de la misma.

    El resultado de este experimento sobre el movimiento de la luz es afirmativo, pero lo hace solo en parte. La proporción de arrastre depende del índice de refracción. Hay diversas teorías para explicar el cambio de velocidad de la luz, pero lo que hacen es suponer condiciones concretas que puedan dar el mismo resultado; algunas de ellas bastante extrañas, como que la luz se ralentiza porque va siendo absorbida y emitida por los átomos del agua. Por supuesto, la explicación cuántica utiliza el Principio de Incertidumbre.

    Otras mantienen que la diferencia de velocidades se explica por la fórmula relativista de adición de velocidades, yo no llego a ver cómo dicha fórmula puede explicar la diferencia de cambio de velocidad cuando en lugar de agua se utiliza otro fluido mientras que los sistemas en reposo y en movimiento son los mismos. Será por la afición de la Teoría de la Relatividad al teorema de Pitágoras que se forma con el ángulo correspondiente al índice de refracción. Parece que seguimos sin saber por qué la luz a veces no viaja a su máxima velocidad. En caso de apuro, como se hace a menudo, podrían alegar que se trata de otra singularidad; pues la luz no puede tomarse como observador.

    En fin, sea la causa que sea, está claro que la luz es arrastrada parcialmente por el movimiento del agua, yo me inclino a pensar que depende de la relación entre las características de la globina interior del agua y la globina exterior. Esta reflexión es coherente con que no solo la intensidad de la fuerza de gravedad en el interior de los objetos puede afectar al movimiento de la luz sino también los múltiples bucles y giros de la configuración espacial de dicha estructura reticular, de acuerdo con las propuestas de la Mecánica Global.

Por otra parte, la idea del campo gravitatorio como sistema de referencia cuadra perfectamente con la idea de que una onda necesita un sustrato sobre el que desplazarse.

A mayor abundamiento, el concepto de energía mecánica, suma de la energía potencial gravitatoria y cinética, y su relación con la gravedad apunta en la misma dirección.

Hay que reconocer que la idea de que el sistema de referencia natural de la luz fuese la Tierra parecería como que la Tierra era de nuevo el centro del universo debía sonar a una traición a Galileo. Era mejor incluso alterar el principio de relatividad de Galileo. ¡Ironías de la historia? Valga la admirrogación utilizada. Es como si, paradójicamente, los elementos históricos-religiosos afectaran con una gran fuerza precisamente por el empeño en marginarlos a toda costa.

Pero lo más grave es que aceptaron lo opuesto, cuando las pocas pruebas de que disponían indicaban lo contrario de lo opuesto. Bueno, es todavía más grave la justificación de la desincronización de los relojes atómicos sin explicar qué mecanismos la provocan; o mejor dicho, ignorando los invisibles pero bastante obvios mecanismos que la provocan.

Tiene gracia, porque el hecho de que la luz se comporte respecto la Tierra como si ésta estuviese en reposo y marcase el sistema de referencia, se generaliza arbitrariamente a cualquier sistema de referencia bipolar como el citado sistema tierra-fotón. Es decir, para evitar un sistema tolemaico de la luz en la Tierra se acepta erróneamente un sistema tolemaico para cada punto del espacio, pero correcto para el caso particular de la Tierra-fotón.

El error producido es mayor si se tiene en cuenta que la Relatividad General solo tiene solución local; es decir, no es capaz de conectar las soluciones de análisis locales diferentes.

En cierta forma, es lógico porque la Tierra era lo único conocido directamente por los terrícolas.

Aunque la Teoría de la Relatividad de Einstein pudiera ser aceptable en algunos aspectos como una solución imaginaria a determinados problemas sobre el movimiento de la luz, está claro que no es una solución muy simple que se diga. No es lo mismo explicar los mecanismos físicos de la naturaleza que inventarse dimensiones de donde sacar o enviar elementos cuando no sabemos dónde están realmente – creo que esto recibe el nombre técnico de condesados – o realizar transformaciones matemáticas sin ninguna explicación de los mecanismos físicos subyacentes o contraviniendo los ya conocidos. ¡La navaja de Occam está que corta!

A título de ejemplo, las seis o siete soluciones o explicaciones del corrimiento gravitatorio hacia el rojo expuestas en apartado sobre Experimentos de Energía el libro de la Ley de la Gravedad Global nos muestran como, con diferentes hipótesis contradictorias entre sí, se pueden explicar cuantitativamente fenómenos naturales; pero no todas puedes ser correctas desde el punto de vista de la ciencia física.

 

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