María José T. Molina

Teoría de Equivalencia Global

EXPERIMENTOS DE FÍSICA GLOBAL

Experimentos de ondas de luz en el espacio y con agua

Experimentos científicos en el espacio sobre la física de las ondas de luz. El experimento con ondas de luz y gravedad en el espacio LMM (Lejano Michelson-Morley) o LISA (Laser Interferometer Space Antenna) de la NASA. El experimento con agua y luz en el espacio Spaceau.

2.a.2. Experimentos sobre la velocidad de la luz en el espacio

En la página anterior hemos visto como los errores en la interpretación de los experimentos físicos sobre la velocidad de la luz se deben a la limitación de efectuarse en la Tierra. Ahora, la tecnología nos permite explorar el espacio y además estudiar fenómenos naturales realizar los siguientes experimentos científicos en el espacio. Los dos primeros no son conocidos y espero que ayuden a resolver algunos problemas de forma definitiva.

  1. Spaceau.

  2. LMM (Lejano Michelson-Morley) o LISA (Laser Interferometer Space Antenna)

    Experimento con gravedad (LISA)
    (Imagen de dominio público)  Experimento LISA sobre el movimiento de la luz en el espacio - NASA

  3. Las aberraciones de la luz.

  4. La sonda espacial Mariner 7.

Veamos a continuación los conceptos que están detrás de estos experimentos científicos, en especial del interferómetro de Michelson-Morley y de LISA (Laser Interferometer Space Antenna), que intentan sustentar la Relatividad General de Einstein.

El fracaso de los objetivos iniciales del experimento de Michelson-Morley en 1887 sugirió un nuevo principio físico, la velocidad de la luz en el espacio libre es la misma en todas partes independientemente del movimiento de su fuente y del observador, abriendo el camino a las nuevas Teorías de la Relatividad.

En la interpretación generalmente aceptada de este experimento científico se están mezclando dos cosas radicalmente distintas: la independencia de la velocidad de la luz respecto de la fuente y respecto del observador. La primera es correcta a medias y la segunda no, aunque depende cómo se entienda lo que se está diciendo con estas frases hechas.

La independencia a medias respecto a la fuente se debe a la propia naturaleza de la luz, por ser una onda transversal de carácter mecánico sobre la tensión de la estructura reticular de la materia que soporta la gravedad, como se explica en el libro en línea de la Mecánica Global y hemos comentado en la página anterior. En consecuencia, la independencia respecto a la fuente será correcta mientras se entienda respecto a una fuente dentro del campo de gravedad por el que se desplaza. Por el contrario, si consideramos una fuente solidaria con el campo de gravedad, no será independiente de la fuente en un sistema de referencia externo a dicho campo de gravedad.

Por su parte, la independencia respecto al observador se deduce de axiomas puramente matemáticos sin fundamento físico más allá de la interpretación errónea dada al experimento de Michelson-Morley.

En mi opinión la Teoría de la Relatividad no existiría sin el experimento de Michelson-Morley. Con esa idea en la mente, además de citar dos fenómenos físicos observados, se me han ocurrido un par de experimentos científicos para demostrar la existencia de un sistema de referencia natural asociado al desplazamiento de la luz y que contradigan directamente a las interpretaciones de los experimentos científicos de Fizeau y de Michelson y Morley por la Física Moderna.

  1. 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 con agua y luz 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 de Einstein; 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 de la luz por el agua 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.

    Hasta es posible que encuentren alguna coincidencia matemática de tipo pitagórico con origen en otros mundos, por no reconocer que no encuentra ningún significado físico en nuestro mundo.

    Tampoco pasa nada, no es la primera que ocurre ni la última, las coincidencias matemáticas en los experimentos científicos existen o, dicho de otro modo, las interpretaciones alternativas a un mismo hecho son posibles. Un ejemplo muy bueno en el átomo de Bohr con sus órbitas circulares y deducción del valor de la constante de Rydberg con mucho decimales y luego parece ser que tanto con el actual modelo atómico de Schrödinger como con el propuesto por la Mecánica Global ni son circulares, ni son órbitas alrededor del núcleo, ni son órbitas fijas.

     

  2. 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 experimen.to 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.

    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, estaba programado para el año 2010 pero se ha ido retrasando…; no obstante, el experimento colocará 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)

    Espero que la NASA se lleve también una gran sorpresa cuando, además de posiblemente no detectar ondas gravitacionales, descubra que la Teoría de la Relatividad (RE y RG) entra en contradicción directa con los resultados del experimento LISA (Laser Interferometer Space Antenna).

    El resultado esperado, según la Teoría de la Equivalencia Global (TEG), del experimento LISA de la NASA también sería muy agradable para las neuronas porque la Teoría de la Relatividad ciertamente no simplifica o facilita el trabajo de miles de científicos. Vamos, lo de la famosa navaja de Occam que tanto gusta a algunos escépticos.

    Velocidad de la luz
    y campo de gravedad de la Tierra 
    Velocidad de la luz y campo de gravedad 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 de la 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 solo 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.

    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. 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 su fuente, puesto que hemos señalado anteriormente que ésta era solo a medias, al ser 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.

     

  3. 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 considera no son los mismos, lo que provoca distintas velocidades relativas entre la Tierra y las Estrellas a lo largo de la órbita 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 James Bradley 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, por ejemplo, en Marte es solidario con Marte y no con la Tierra.

     

  4. La sonda espacial Mariner 7

    Cuando las señales de la sonda Mariner 7 pasaron muy cerca del Sol para llegar a la Tierra y viceversa lo hicieron a una velocidad menor que c, no obstante en relatividad se explica alterando el tiempo en lugar de la velocidad.

En algo estoy de acuerdo, cada vez que cambia la velocidad de la luz, si queremos convencionalmente que siga siendo la misma, tenemos que alterar el tiempo, el espacio o los dos para conseguirlo.

Como siempre, la Teoría de la Relatividad no tiene ningún problema en explicar la aberración de la luz estelar de James Bradley, con aplicar el teorema de Pitágoras se soluciona. El resultado es que el metro es algo mayor y totalmente artificial si tenemos en cuenta que para hacer la Tierra el origen del sistema de referencia, lo mínimo que ocurre es que estamos utilizando el sistema tolemaico de nuevo.

Dicho de otro modo, la Teoría de la Relatividad ofrece soluciones parciales a casi todo, pero sin ningún sentido físico o de conjunto. En relación con el sentido físico de la velocidad de la luz en el libro sobre la Mecánica Global se analiza el mismo al hablar de la onda de luz como onda mecánica transversal.

 

 
 
 
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