1.a) Hacia una teoría de la unificación

1.a.1 El tiempo absoluto y objetivo

El tiempo es muchas cosas, como he comentado en el apartado sobre la teoría del tiempo del libro en línea de la Ecuación del Amor, pero en relación a la física y el método científico el relevante debería ser el tiempo absoluto y objetivo por ser mucho más simple

Asimismo, en el libro en línea Teoría de la Relatividad, Elementos y Crítica le he dedicado un apartado al concepto de espacio-tiempo.

Es necesaria una nueva definición de la unidad de tiempo absoluto u objetivo para que sea independiente de la energía. En la actualidad, al depender de ella, el segundo es ciertamente relativo puesto que depende de las vibraciones del átomo de Cesio, cuyo período es función de ciertos niveles energéticos que dependen, a su vez, de muchos factores, entre ellos, la velocidad y la gravedad.

Además de posibilitarnos nuestros procesos mentales normales, dicha definición nos permitiría poder hablar tanto de sucesos simultáneos como de la secuencia causa-efecto; siendo ambos de gran utilidad en la física.

El experimento físico del Reloj Invisible trata directamente sobre la controvertida medición del tiempo y el dios Cronos. Sobre el problema de la simultaneidad se propone el experimento científico del Tren de la bruja con la velocidad de la luz y el movimiento de rotación de la Tierra..

En definitiva, considero el tiempo absoluto a efectos científicos, como una función monótona, continua y creciente; puesto que no es necesario relativizarlo para explicar la realidad física, como por ejemplo la precesión del perihelio de Mercurio, expuesta en este mismo libro online.

1.a.2 El espacio abstracto  

Tanto el tiempo como el espacio son conceptos convencionales o construcciones mentales que nos hacemos para poder vivir en este mundo e intentar representar la realidad.

En la actualidad la definición de metro depende de la velocidad de la luz y ésta, a su vez, del tiempo relativo. ¡No puede ser más sencillo!

A pesar de que la noción espacial sea simple, nuestro cerebro tiene problemas a la hora de manejar las tres dimensiones espaciales en muchos ámbitos del conocimiento. De ahí que tengamos que ser especialmente cuidadosos en la configuración científica del espacio.

Por ejemplo, uno puede pensar que no se alcanza a distinguir entre los efectos de la gravedad y la aceleración normal sobre el espacio, pero de alguna forma todos lo distinguimos. Es decir, de hecho, se puede distinguir y, de hecho, son cosas diferentes.

No obstante, es fundamental entender por qué se da esa confusión para poder establecer las reglas oportunas de sencillez.

Pensemos en un espacio con árboles por donde vamos paseando. Será un paseo agradable si no hay muchos árboles que nos impidan el paso continuamente. En otras palabras, existirá una determinada densidad de árboles innata e independiente del observador en dicho bosque. Sin duda, otros bosques pueden ser más o menos poblados.

Ahora vamos a ir al bosque a hacer futin, notaremos que tenemos que tener más cuidado para no chocarnos con los árboles, cuanto más rápido vayamos más poblado nos parecerá el bosque.

Pensemos ahora, pero sólo por un momento, que somos gigantes y vamos de merienda al bosque encantado, seguramente nos volverá a parecer que el bosque está más poblado que en el primer caso.

Bien, a priori, nos podríamos encontrar con tres bosques distintos en cuanto a su densidad de árboles pero que la densidad sentida por cada observador fuese exactamente la misma.

La labor científica en este caso, no está en mantener esa confusión aparente de los bosques, consecuencia de la natural subjetividad de nuestros sentidos.

Tampoco consiste en mantener un sistema de medidas diferente para cada situación, de forma que sea imposible hacerse una idea intuitiva de la realidad por obligarnos a estar cambiando continuamente de unidades. Y mucho menos obligarnos a hacer cálculos de ecuaciones con tensores como si estuviésemos en cualquier bosque perdido del universo para dar un pequeño paseo por el bosque de al lado de casa.

Como siempre, la labor consistirá en establecer unos patrones convencionales que sirvan a todas las situaciones, que permitan las comparaciones y que sean lo más simple posible.

El resultado será una comprensión de la realidad mucho más potente que facilitará un mayor desarrollo científico y tecnológico de la sociedad.

1.a.3 La velocidad de la luz 

Conseguir delimitar el concepto de velocidad de la luz, si es constante o no, su sistema de referencia y sus relaciones con la masa, energía y gravedad es una tarea complicada.

Veamos algunas consideraciones sobre el concepto de la velocidad de la luz desde las diferentes perspectivas que nos proporcionan las ecuaciones o relaciones básicas en que interviene:

• Relación entre espacio y tiempo

  La Teoría de la Equivalencia Global parte de la idea de que tanto el espacio como el tiempo son conceptos abstractos y absolutos. Por las observaciones de la velocidad de la luz sabemos que es constante en cada medio, aunque en el caso de grandes cambios de gravedad el tema no estaría tan claro ni tan observado.

  Efectivamente, las mediciones de la velocidad de la luz existen y es constante, algunas personas dicen que se ha medido y que es exactamente igual a 299.792.458 m/s. Después de ver la definición de metro actual, no me queda ninguna duda de la exactitud de dichas mediciones.

  Dejando a un lado las ironías y olvidándonos del paradigma actual de la Física Moderna, digamos que el concepto de velocidad de la luz para la Teoría de la Equivalencia Global es como el de cualquier otra velocidad: el espacio recorrido en una unidad de tiempo. Asimismo, parece que hasta el presente es constante por las observaciones efectuadas, si bien, las observaciones de los antiguos griegos indicaban una velocidad cuasi infinita.

  

  Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuando las observaciones no dan el valor mencionado se realiza una transformación asintótica del cálculo para hacerla constante. Supongo que si fuera tan constante no haría falta ajustarla. Ejemplos muy ilustrativos sobre sistemas de referencia, medidas de la velocidad y transformaciones son las explicaciones clásicas y relativistas sobre el fenómeno de la aberración estelar de la luz.

  En realidad lo que pasa es que aunque sea constante en términos físicos o reales, si cambiamos el sistema de referencia, el cálculo de la velocidad convencional cambiará y para que se mantenga constante se debe transformar, lo que implica de paso cambiar casi todo el Sistema Internacional de Unidades (SI).

• Independencia condicionada de la fuente de la velocidad de la luz (medio soporte)

  En la página sobre la naturaleza de la luz del libro online sobre la Teoría de la Relatividad, Elementos y Crítica se expone un ejemplo metafórico de la razón física de esta independencia y del carácter aditivo de la luz en términos energéticos.

  De los numerosos experimentos ópticos y observaciones empíricas se desprende que la velocidad de propagación de la luz es independiente de la velocidad de su fuente. No obstante, vuelve a surgir el mismo problema que antes, los cálculos y medidas de la velocidad corresponden a experimentos ópticos hechos en el campo de gravedad de la Tierra o con trasformaciones incluidas. En el libro en línea de Experimentos de Física se discuten en profundidad estos temas al comentar varios experimentos científicos sobre gravedad y velocidad de la luz en la Tierra y en el espacio.

  La conclusión es que la luz se desplaza sobre el campo de gravedad y es arrastrada por él. En otras palabras, la medida de la velocidad de la luz es independiente de su fuente pero será aditiva respecto a la de dicho campo de gravedad. Para mí, es la única explicación razonable a los resultados del experimento de Michelson-Morley.

  De lo contrario, yo no le vería ningún sentido a que si en el espacio interior de Plutón la luz se mueve a la velocidad *c*, tuviese la misma velocidad respecto al Sol que la que tiene cuando viaja en la Tierra a velocidad *c* pero también respecto al Sol.

  Una cosa es transformar la velocidad cuando se cambia de sistema de referencia y otra transformarla sin cambiar de sistema, pues el Sol es el sistema de referencia para ambos planetas.

  No olvidemos que el movimiento relativo de la Tierra y Plutón respecto del Sol u origen del sistema de referencia empleado es distinto y que, en ciencia, conviene ser escéptico respecto de la ayuda de hechiceros o brujas en los cálculos porque, aunque puedan dar sus frutos iniciales, a largo plazo son contraproducentes.

  Se propone el experimento Lejano Michelson-Morley (LMM) para dilucidar esta controversia empíricamente.

  Que el campo de gravedad fuese el medio soporte de la luz sería consistente con la idea de que es una manifestación de una perturbación de la gravedad. Sería parecido al concepto clásico de onda aplicado a un medio llamado gravedad. Pero tampoco es necesario que sea una perturbación, lo que parece ser es que el mecanismo de la velocidad en general y de velocidad de la luz en particular está íntimamente relacionado o anclado en el citado campo gravitatorio, como se discute en el libro online de la Mecánica Global.

• Aceleración y gravedad

  La relación entre aceleración y gravedad es de física elemental puesto que el efecto más notorio de la gravedad es una aceleración centrípeta por definición, es decir, una fuerza por unidad de masa que sufre un objeto dirigida hacia el centro del campo de gravedad de otro objeto.

  Las unidades físicas de la aceleración de la gravedad se corresponden con la aceleración. Matemáticamente se podría decir que el concepto normal de gravedad es un caso particular de la aceleración abstracta.

  Por el contrario, desde el punto de vista físico, se podría llegar a afirmar que la aceleración existe como un efecto secundario o como consecuencia de la existencia de la gravedad. Es más, en ocasiones la aceleración de la gravedad puede ser nula por compensarse el efecto de dos campos gravitatorios pero ello no implica que la gravedad como ente físico haya desaparecido en dicho punto. Además el concepto de aceleración en sentido físico va unido a los conceptos de masa y fuerza. Por ende, conviene no mezclar ideas o equivalencias sin las debidas precauciones.

  En el caso de planetas en órbita, la Física General nos proporciona las relaciones entre inercia o fuerza centrífuga y gravedad o fuerza centrípeta que tienen que existir para que conseguir una velocidad orbital estable para el caso de órbitas planetarias circulares y otros casos particulares, como la velocidad de escape de un objeto de un campo gravitatorio.

  Asimismo, un aspecto fundamental del desarrollo de la teoría de la gravitación es la velocidad orbital de la luz y la relación con su velocidad de escape. De nuevo, este tema se tratará con detenimiento en el libro online de la Mecánica Global.

  Por supuesto, también está la equivalencia conceptual que hizo Einstein con su famoso principio de equivalencia respecto al tiempo; el problema es que el tiempo no tiene nada que ver, ya que se producen efectos energéticos reales y no imaginarios, como serían en el caso de una imaginaria variación de la velocidad del tiempo.

  La Teoría de la Equivalencia Global se basa en el Principio de Conservación Global que, como su nombre indica, supone una equivalencia más general que la de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein por incluir a la gravedad. No obstante es distinta y está más en la extensión del clásico Principio de Conservación de la Energía. Precisamente en este aspecto, además de distinta es más restringida; pues no llega a suponer una identidad entre los conceptos de aceleración y gravedad y mucho menos a asignarle efectos temporales a ninguna de ellas. (El nombre inicial de Principio de Equivalencia Global se ha cambiado por el más apropiado de Principio de Conservación Global)

  La equivalencia global planteada se debe a los efectos energéticos directos de la velocidad, la aceleración y la gravedad sobre la masa. Recordemos el ejemplo del bosque encantado, es equivalente que haya más árboles o que nos movamos nosotros o, incluso mejor, que el bosque se mueva hacia nosotros; a los efectos analizados los tres casos son indistinguibles. Pero el número de árboles es diferente si sabemos hacer el cálculo.

  Como Einstein mostró con el efecto de lentes gravitacionales en el eclipse solar de 1919, la trayectoria de la luz se ve alterada por la gravedad y, en consecuencia, su velocidad como magnitud vectorial.

  La Teoría de la Equivalencia Global ofrece una explicación diferente, no relativista y basada en la causa o razón física subyacente.

• Límite de la velocidad de la luz en el medio y velocidad máxima

  Otra relación entre la velocidad de la luz y la gravedad es el experimentado llevado a cabo por la sonda espacial Mariner 7, que observo que *c* era algo menor al pasar la luz cerca del Sol. Lógicamente la Relatividad General explica este experimento como enlentecimiento del tiempo. A mi esta expresión me recuerda el pez que se muerde la cola y no sé si la distancia recorrida es menor o es que los relojes atómicos vibraban menos o más.

  Operando con el tiempo absoluto, esta observación empírica de la Mariner 7 nos llevaría a que la velocidad de la luz depende inversamente de la gravedad. En el fondo tiene mucho sentido porque siguiendo con el ejemplo del bosque, si hay más gravedad a la luz le debe costar más avanzar. Pero al mismo tiempo con la gravedad la luz aumenta la frecuencia y energía y se podría compensar el efecto anterior.

  Sin embargo la naturaleza de los efectos energéticos que se producen sobre la luz o energía electromagnética empujan en sentido contrario. Las diferentes frecuencias de la energía electromagnética no implican una velocidad de propagación diferente.

  El hecho de la independencia de la velocidad lineal de la luz de la de su fuente, al margen de los campos gravitatorios, ofrece los mismos argumentos en favor de una velocidad de propagación constante; puesto que, cuando su fuente se encuentra en movimiento en su misma dirección y sentido, produce únicamente un aumento de la frecuencia de la luz.

  Otro elemento a tener en cuenta es la distinta velocidad de propagación de la luz con el medio y sus condiciones, por ejemplo, en el aire depende además de la densidad, presión y temperatura, y tampoco es la misma en el agua que en el hielo. Si la gravedad es el medio soporte, estas variaciones de la velocidad podrían deberse a la gravedad interna del medio y en, consecuencia, variaciones de la intensidad del campo de gravedad también deberían afectar a la velocidad de la luz, sería algo así como la densidad de gravedad.

  Un último argumento es el carácter de límite energético que tiene la velocidad de la luz en determinados cambios de estado físicos. Si con la gravedad aumenta la frecuencia y la energía, como prueba el corrimiento al rojo gravitacional, y con la velocidad absoluta también aumenta la energía cinética, parece probrable que el límite se alcance antes en condiciones de alta gravedad y por lo tanto con una velocidad menor.

  No olvidemos que estos razonamientos se efectúan desde la óptica de espacio y tiempo absolutos. Si el tiempo fuese relativo implicaría que la velocidad de la luz sería variable si mantenemos el espacio absoluto.

  En definitiva, no tengo claro si la velocidad de propagación de la luz cambia con la gravedad o no. Habrá que interpretar correctamente los experimentos ópticos con cambios significativos de gravedad, huyendo de transformaciones artificiales.

• Masa y energía

  Una aproximación a la naturaleza de la luz o energía electromagnética en general me permite elucubrar por qué la velocidad de la luz es constante y máxima en su sistema de referencia natural.

  Por un lado tenemos que la energía electromagnética es igual a mc² y por otro, a hv, donde h es la constante de Planck e igual a mc², puesto que lo que cambia con la energía es la frecuencia v.

  Sin embargo, la frecuencia v no tiene significado físico por sí mismo, es una mera medida de una repetición de un suceso, algo se está perdiendo en esta representación de la realidad.

  Yo creo que h es el momento angular de las partículas elementales o masa que compone la luz. Por alguna razón es constante y sabemos que es igual a mc/r*r² o mwr²

  Que el conjunto sea constante no significa que sus partes no cambien cuando se altera la energía, ¡algo tiene que cambiar! Y dicho o mecanismo deberá tener la condición de que el conjunto permanece inalterable. Una solución podría ser que la velocidad angular cambie para compensar la variación en el radio de forma que el momento angular se conserva como en su forma más conocida, es decir, la velocidad de rotación de una bailarina o patinadora o las dos cosas.

  Esta primera solución no cumpliría con la variación de la energía debida a la frecuencia v, que recordemos está relacionada con el radio porque deberá ser igual a c/2πr para mantener que mclv sea igual a mc².

  Una segunda solución se basa en que, cuando por razones que ahora no vienen al caso, un nuevo cuanto de masa entra a formar parte del fotón e incorpora una unidad o cuanto de energía, la masa aumenta pero este aumento implica una disminución del radio de la onda en la medida exacta para mantener el momento angular h o constante de Planck.

  Aquí tengo un problema terminológico, pues cuanto se utiliza para la cantidad mínima de energía o fotón mientras a mi me gustaría que fuese las partes o subunidades de energía mínima de las que se compone el fotón que es como sabemos la energía que tendría un fotón de frecuencia uno, es decir, la constante de Planck.

  El problema se resuelve utilizando la palabra cuantito.

  La velocidad lineal también se mantendrá constante en todos los casos pues el aumento de la frecuencia se compensa exactamente con la disminución de la longitud de onda.

  La energía final es la suma de la energía inicial más la de la incorporación sufrida. Por lo tanto, las dos fórmulas siguientes nos producen un aumento equivalente de energía.

  E = mc² ó E = h v.

  En un caso el aumento se refleja en el incremento de la masa y en el otro, al ser constante el momento angular, en la frecuencia o velocidad angular. Esto me recuerda a la doble naturaleza de la luz, como partícula y como onda.

  Este cuantito de masa y su equivalente cuantito de energía tienen también un cuantito de gravedad equivalente y los podemos llamar genéricamente globus para ayudarnos en la visión intuitiva de un globo imaginario muy, muy pequeño.

  Siguiendo con la manía de bautizar cosas inexistentes, las manifestaciones concretas de globus o cuantitos de gravedad, energía y masa podrían ser el gravitón, el energión y el masón.

  Si estos tres cuantitos se pueden considerar hermanos, el flujón o unidad mínima de flujo magnético sería primo suyo.

• Velocidad de la luz como punto crítico de cambio de estado

  El aspecto más relevante de la velocidad de de la luz es que supone un límite físico a diversos estados de la naturaleza, como la temperatura entre el agua y el hielo.

  El más conocido es el de la ecuación de Einstein de transformación entre energía y masa, E = mc².

  El más moderno es el de la Teoría de la Equivalencia Global de transformación entre energía y gravedad deducida de la Adivinanza de la Gravedad o Experimento Gigachron, gr = E c /G. Este límite nos explicaría los procesos físicos que se dan en los agujeros negros o su inverso en las fuentes blancas.

  Otro punto crítico relevante es el de cambio de estado mental debido al nuevo paradigma de la Física Moderna por analizar los hechos y sus causas desde una perspectiva estrictamente científica, sin dimensiones imaginarias y con la lógica de siempre.