Spaceau
En el experimento científico del movimiento del agua (Fizeau) se produce un incremento de la velocidad de la luz en el agua en relación a cuando el agua está en reposo, pero conviene señalar que nos referimos a un reposo solidario con el movimiento de la Tierra y su campo gravitatorio.
Un experimento similar con la velocidad de la luz y el agua en el espacio (Spaceau) nos debería de dar resultados diferentes a los de Fizeau, incluso manteniendo el mismo observador, es decir, el conjunto del aparato del experimento científico en ambos casos.
La diferencia de velocidad de la luz con el agua en movimiento o en reposo solidario a la nave espacial respecto a sus respectivas velocidades en la Tierra se deberá, dada la independencia de la velocidad de la luz de sus fuente dentro de cada campo de gravedad concreto, a que en el espacio la parte del arrastre de la luz debido al campo gravitatorio de la Tierra no existirá.
Lógicamente, el experimento se ha de realizar en una nave espacial alejada suficientemente del campo de gravedad de la Tierra.
Creo que el experimento científico Spaceau confirmará el comportamiento previsto por la Teoría de la Equivalencia Global que acabamos de describir. En principio, el comportamiento será contrario al previsto por la Teoría de la Relatividad; pues según ella la velocidad de la luz es independiente del observador o, lo que es lo mismo, independiente del sistema de referencia que se tome y, con mayor razón, si es el mismo observador.
No obstante, a pesar de que el experimento científico Spaceau sea adecuado para comprobar el menor arrastre en el espacio que en la Tierra, al faltar la parte de arrastre producido por el campo gravitatorio de la misma, para evitar aceptar la incorrección de la Teoría de la Relatividad siempre se podrá aducir que los sistemas de referencia son no inerciales, que los relojes atómicos miden diferentes tiempos, que el espacio se ha dilatado, que el sistema de ecuaciones no es local, etc.
Por supuesto, las coincidencias matemáticas aparecerán, porque la Relatividad General existe entre otras cosas porque sus fórmulas simulan una parte de la realidad material de forma excelente y no se habrá conseguido nada.
No podía ser tan fácil, pero quizás valga uno de los experimentos científicos que no necesitan mediciones directas y por lo tanto sus resultados no se verán afectados por las matemáticas es el LMM expuesto a continuación. Espero que sea determinante y además está prevista su realización por la NASA en 2010.
LMM (Lejano Michelson-Morley) o LISA (Laser Interferometer Space Antenna)
Recientemente (2006) me he llevado una agradable sorpresa, la NASA está preparando un nuevo experimento en el espacio, LISA o Laser Interferometer Space Antenna. Dicho experimento físico tiene como misión principal detectar las ondas gravitacionales a través de interferometría en el espacio con tres naves espaciales. Las características técnicas se pueden leer en la página correspondiente de la NASA. Están incluso en español para niños.
Este experimento físico coincide plenamente con el Lejano Michelson-Morley propuesto por la Teoría de la Equivalencia Global para demostrar la incorrección de aspectos tan esenciales de la Teoría de la Relatividad como el axioma o postulado de la constancia de la velocidad de la luz.
En principio, para el año 2010 está programado el lanzamiento del cohete que llevará las tres naves espaciales que componen el proyecto LISA a una situación alejada de la Tierra (órbita solar parecida pero 20º de retraso respecto de la órbita de la Tierra).
Se trata de comprobar si la luz se desplaza sobre el espacio euclídeo tridimensional como si fuese montada en una alfombra mágica, donde dicha alfombra sería precisamente el campo de gravedad. Esta característica permitiría explicar los resultados del experimento de Michelson-Morley sin recurrir a la relatividad del tiempo. La luz recorrería en dicho experimento la misma distancia en ambos ejes y, por eso, las interferencias no se ven afectadas por el cambio de orientación de los ejes.
En definitiva, el campo de gravedad como medio soporte de la luz.
Para verlo de forma intuitiva, sería como si hiciésemos un experimento similar con una serpiente sobre una plataforma montada en un tren en movimiento.
Para facilitar la comprensión, veamos el ejemplo del maratón de Lucecita con la gráfica del Alfombra Mágica.
Lucecita se desplaza siempre a la misma velocidad, 1 km/h pero tarda 3 horas en recorrer 5 km porque durante una hora anda sobre una alfombra en movimiento con una velocidad de 2 km/h.
La novedad conceptual es que Lucecita se desplaza siempre a la misma velocidad si tomamos como sistema de referencia la base sobre la cual se desplaza. Es decir, lo que tiene una velocidad variable es el sistema de referencia.
Para aplicarle el ejemplo a la luz debemos situar la Tierra en la alfombra pues ésta simula el campo gravitatorio. Entonces lo primero que debemos tener en cuenta es que la velocidad de la luz es bastante mayor que la de Lucecita y mucho mayor que la de la alfombra, lo cual dificultaría, en su caso, la percepción de la realidad, sobre todo cuando los humanos estaban empezando a volar en avión.
Dicho de otra forma, la velocidad de la luz es independiente de la de su fuente sólo si se mide desde su sistema de referencia natural, pero no lo es si la medida es externa al mismo. Su velocidad es, sencillamente, aditiva respecto a la del campo de gravedad.
Si efectuamos el experimento Michelson-Morley fuera del campo de gravedad de la Tierra, la luz no estará arrastrada ni por dicho campo ni por la nave espacial mientras que los espejos seguirán siendo arrastrados por la nave espacial.
Ello deberá producir alteraciones en las franjas de interferencias con el giro del aparato respecto de la dirección de la nave espacial tal y como habían previsto los clásicos en el experimento Michelson-Morley original. Esta es la razón de que a este experimento le haya denominado Lejano Michelson-Morley.
Conviene precisar que no sería suficiente el realizarlo en órbita terrestre o con cambios en la intensidad del campo de gravedad puesto que se podría aducir que las variaciones en las franjas de interferencias producidas se deben a pequeñas variaciones en la velocidad de la luz explicadas por la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.
En consecuencia, para evitar complicaciones argumentales sería mejor realizar el experimento fuera del campo de gravedad de la Tierra. En esa situación, de acuerdo tanto con la Relatividad Especial como con la Relatividad General, el experimento Lejano Michelson-Morley debería dar idénticos resultados que el clásico efectuado sobre la superficie terrestre.
Por el contrario, si la TEG es correcta los resultados serán esencialmente distintos y el tiempo volverá a ser un concepto que los humanos asimilan en los primeros años de su vida.
En su caso, si se analizasen cuantitativamente las interferencias producidas se debería deducir que son consecuencia de la velocidad de la nave espacial respecto del campo de gravedad donde se desarrolla el experimento.
Por lo tanto, quedará demostrado que dicho campo de gravedad se encuentra en reposo respecto de la luz. Y razonando a la inversa, cuando la nave espacial esté en reposo respecto del campo de gravedad no se producirá ninguna interferencia.
Este último caso es precisamente el del experimento normal de Michelson-Morley, puesto que se realiza en una nave espacial llamada Tierra que viaja por el espacio. La nueva interpretación se debe a que ahora no estamos tomando la premisa de la independencia de la velocidad de la luz de la de su fuente, puesto que hemos señalado anteriormente que ésta era sólo a medias, pues es aditiva respecto a la del campo de gravedad.
Otro aspecto interesante de este experimento de ciencia es que no hacen falta ni trucos de magia ni transformación alguna para que la velocidad de la luz permanezca constante respecto a su sistema natural y al mismo tiempo cambie si el sistema de referencia inicial acompaña a la Tierra y el final al Sol. Al igual que, en principio, la velocidad propia de Lucecita sea la misma en la alfombra o en la tierra.
Las aberraciones de la luz estelar
Este fenómeno se debe a que los planos de traslación terrestres y el perpendicular al eje Tierra-estrella que se conside no son los mismos, lo que provoca distintas velocidades relativas entre la Tierra y las Estrellas a lo largo de la óbita terrestre.
La aberración de la luz de las estrellas, especialmente la de la estrella Polar, fue explicada perfectamente por James Bradley en 1729 con cálculos de velocidades aditivas sin utilizar la Teoría de la Relatividad. Para ello utiliza la velocidad de la luz conocida y la distinta velocidad de la Tierra respecto a las estrellas e implica indirectamente que si existiese el éter sería inmóvil o independiente de la velocidad de la Tierra en toda su órbita alrededor del Sol.
Por otra parte, del experimento Michelson-Morley se deduce que si existiese el éter clásico sería solidario con el movimiento de la Tierra. En consecuencia se aceptó que no podía existir el éter clásico o medio soporte de la luz.
Sin embargo, una forma diferente de medio soporte de la luz es compatible con ambas observaciones, me refiero al campo de gravedad. En la Tierra es solidario con la misma y en el exterior es independiente de la velocidad de la misma.
