Fenómenos naturales explicados por la Ley de la Gravedad Global:

• Lentes gravitacionales

• Mecánica Celeste: precesión del perihelio de Mercurio

• Corrimiento al rojo gravitacional de la luz

2.a.3 El corrimiento gravitacional hacia el rojo de la luz

El corrimiento gravitacional hacia el rojo, el efecto Doppler de la luz y el corrimiento cosmológico al rojo por la expansión del universo forman el conjunto de tres corrimientos hacia el rojo distintos que se confunden a menudo por producir cambios similares en la frecuencia de las ondas electromagnéticas.

La tercera precisión a la Ley de Gravitación Universal de Newton de la Ley de la Gravedad Global nos indica que la transferencia de energía gravitacional puede producir energía electromagnética y que cuantitativamente será equivalente a la energía cinética que proporcionaría la aceleración gravitacional de acuerdo con su fórmula.

Eintein propuso este fenémeno natural dentro de su Teoría de la Relatividad General. El experimento físico que comprobó con más claridad el corrimiento gravitacional hacia el rojo fue el de Pound y Rebka en 1960, éstos midieron el desplazamiento hacia el rojo o hacia el azul en una proporción de 2.46 * 10^-15 de una radiación gamma emitida desde el suelo o la parte alta de una torre de 22,6 metros y observada en la parte alta o el suelo respectivamente.

Veamos a continuación cómo se puede explicar el corrimiento gravitacional al rojo o el corrimiento gravitacional al azul sin dilatar el tiempo ni curvar el espacio, no ya con una teoría alternativa a la relatividad sino con bastantes más opciones.

Recordemos que la Teoría de la Equivalencia Global acepta como correcto el incremento de la masa con la velocidad y la constancia de la velocidad de la luz en su sistema de referencia natural.

La influencia de la velocidad y por lo tanto de la aceleración gravitacional sobre la masa y la energía ya era conocida por los primeros humanos, puesto que cuando les caía algo encima les hacía daño y más daño cuanto más alto o más rápido les alcanzaba.

El cálculo del corrimiento al rojo gravitatorio no tiene en cuenta ciertos efectos cuantitativos de segundo orden por no afectar a la explicación básica del experimento físico de Pound y Rebka.

El Principio de Conservación de la Energía nos dice que la diferencia de energías se debe compensar. En este sentido, el Principio de Conservación Global lo único que hace es extender explícitamente la idea a la gravedad al proponer la equivalencia gravedad-energía-masa o conservación de la materia en sentido amplio. Por lo tanto, la energía ganada por el fotón al desplazarse desde lo alto de la torre a su base debe ser igual a la suministrada por el campo gravitatorio.

El cambio proporcional en la energía de las ondas electromagnéticas lo podemos calcular de varias formas y, sabiendo que la energía de las ondas electromagnéticas es igual a la constante de Planck por la frecuencia (E = h v), nos dará el cambio porcentual necesario en la frecuencia para absorber la energía ganada en el descenso.

Ahora, teniendo en cuenta que la velocidad de la luz (onda electromagnética) es igual a la frecuencia por la longitud de onda (c = lv), se podrá saber la longitud de onda y comprobar si coincide con los registros obtenidos.

Los datos conocidos y otros necesarios (masa equivalente) para realizar los cálculos se encuentran en la tabla.

Como veremos a continuación, el corrimiento gravitacional hacia el rojo se puede explicar de bastantes formas, pero ello no puede significar que todas ellas sean correctas desde un punto de vista epistemológico.

Por ejemplo, la vía del incremento de c para calcular el incremento de la longitud de onda total y, mediante su incremento porcentual, llegar al resultado correcto no demuestra que exista una velocidad superior a c.

De igual modo, que se pueda explicar matemáticamente el incremento de energía en función de la proporción con el incremento de velocidad, quedándonos una relación de incremento de energía respecto a la energía inicial semejante a la anterior tampoco nos garantiza que se produzca el mencionado incremento en la velocidad de la luz.

Las explicaciones que, a mi juicio, revelan el proceso que ocurre en la realidad son las tres que expresan la transferencia energética que se produce y que a la luz, por su naturaleza, le supone un aumento de su frecuencia con su correspondiente corrimiento gravitacional al azul cuando se mueve hacia el centro del campo de gravedad y una disminución de su frecuencia con corrimiento gravitacional al rojo de la longitud de onda cuando se aleja del mismo.

El hecho de que también se pueda explicar por dilataciones temporales y curvaturas del espacio no significa que éstas ocurran necesariamente.

Si se acepta que la velocidad de la luz es constante respecto a su sistema de referencia natural y se cambia la definición de tiempo para independizarla de la frecuencia o energía del átomo de cesio, lo que realmente resultaría relativo o, mejor dicho, variable es la energía y su masa equivalente.

En cuanto a las fuerzas gravitacionales, aquí no se presenta el mismo problema que con la curvatura de la luz o la precesión del perihelio de Mercurio de la Mecánica Celeste puesto que dichas fuerzas gravitacionales afectan a la masa global, sea masa propia o masa equivalente a la energía cinética, de acuerdo con la primera precisión a la Ley de Gravitación Universal de Newton de la Ley de la Gravedad Global.

En definitiva, el corrimiento hacia el rojo gravitacional se debe a un proceso de la gravedad bastante clásico, es decir, no es necesario estirar o dilatar el tiempo o el espacio.

La Mecánica Global, explicada brevemente en el primer punto de este libro online y con mayor profundidad en su propio libro online, aporta un modelo teórico de por qué la constante de Planck h es constante y de los cambios que se generan en su seno. En particular, la razón de que la velocidad de la luz sea invariante a los cambios energéticos y, al mismo tiempo, de que se produzcan cambios en la frecuencia y velocidad angular.

2.b) Otros procesos gravitacionales

2.b.1 Efecto Doppler en la luz

Al efecto Doppler de la luz también se le denomina efecto Doppler relativista para distinguirlo del efecto Doppler normal o de ondas mecánicas como las del sonido.

Con el paradigma actual relativista, los cálculos del efecto Doppler en la luz necesitan la relatividad del tiempo para representar que la velocidad de choque de un fotón con un objeto que se mueva sea mayor que *c* o menor en caso contrario.

El efecto Doppler en la luz, como todos los procesos gravitacionales, debería mantener la la equivalencia energética de las ondas electromagnéticas en el momento de su emisión, durante su movimiento (a velocidad constante en condiciones determinadas) y en el momento de su recepción final.

Asimismo, la argumentación es la misma que en el corrimiento hacia el rojo gravitacional pero los detalles concretos son distintos y quizás más complejos porque intervenga más de un efecto energético en el efecto Doppler relativista.

Existe una diferencia esencial entre el efecto Doppler relativista y el de la Teoría de la Equivalencia Global y es que para la segunda existirá un efecto energético sobre el objeto en movimiento no respecto de un observador cualquiera sino respecto del sistema de referencia natural. Lo mismo pasará en cuanto al objeto receptor de la onda.

En el caso de movimiento del objeto emisor, su velocidad implica una frecuencia del correspondiente orbital atómico de emisión más elevada que si estuviera en reposo, por lo tanto la onda tendrá una frecuencia más elevada por este efecto energético y con independencia de la dirección de emisión. La dirección de emisión tendrá su propio efecto.

Por lo que se refiere al movimiento o velocidad real de emisión y de choque similar al efecto Doppler del sonido (por eso tiene el mismo nombre), el problema ya señalado de la Teoría de la Relatividad es la imposibilidad de aceptar velocidades de la luz diferente de *c* incluso para estos casos tan evidentes.

El caso del efecto Doppler de la luz cuando el que se mueve es el receptor no implica que la onda tuviese una frecuencia más elevada, la onda tenía la frecuencia que tenía con independencia del receptor, el posible efecto es que la energía de choque es mayor si la velocidad relativa galileana es mayor que *c* y menor en caso contrario, yo diría que como en un choque normal cuando uno va corriendo por la calle.

Al igual que se ha visto en el apartado del corrimiento al rojo gravitacional, la cuantificación de estos procesos se puede realizar de muchas formas, unas más reales y otras más imaginarias o artificiales. También reconozco que estos procesos no los tengo muy claros por tres razones, por falta de tiempo y porque es posible que las mediciones de que hablan los experimentos estén algo contaminadas con la propia teoría que las sustenta; como en tantos otros casos en lo que se nos presenta como hechos probados no son más que interpretaciones sui generis.

La tercera razón es que este libro en línea no pretende ser un tratado matemático de la Teoría de la Equivalencia Global.

2.b.2 Corrimiento al rojo cosmológico  

En el movimiento o recorrido de las ondas electromagnéticas total se producen normalmente los tres procesos gravitacionales relativos al corrimiento al rojo. En primer lugar el efecto Doppler relativista de la luz, porque la estrella emisora suele estar en movimiento; en segundo lugar, el corrimiento al rojo gravitacional al abandonar o alejarse del campo gravitatorio de dicha estrella. Por su parte, en la recepción de la onda se producirán los efectos contrarios, el corrimiento al azul por acercarse a la Tierra y el corrimiento al rojo o al azul en función del movimiento de la Tierra.

El tercer proceso gravitacional, que parece que todavía no está totalmente explicado, es un corrimiento hacia el rojo distinto, en cuanto que no se puede explicar con los dos anteriores y por eso se llama corrimiento cosmológico.

Yo diría que hasta podría tratarse de dos corrimientos distintos (estamos buenos), uno debido a la expansión gravitacional del universo por la tendencia a la menor densidad o separación de los gravitones hasta su mínimo y otro a la ínfima pero no nula fricción de la luz con la gravedad, algo similar a un coeficiente de rozamiento. En buena lógica, aunque sea muy pequeño, debería existir.

Este diseño nos llevaría a pensar en qué ocurriría al final, cuando la frecuencia disminuya tanto que no se pueda mantener el momento angular a que se refiere la Mecánica Global.

Según hemos visto anteriormente, debería transformarse en masa, pero en estos casos tan especiales de cambio de estado físico de la materia nunca se sabe.

También podría pasar a ser gravedad, es decir, un globus con masa equivalente a un cuantito, como podría ser el gravitón citado anteriormente.

En cualquier caso, lo tengo señalado como un proceso gravitacional distinto puesto que sería una nueva relación básica entre la energía electromagnética y la gravedad.

Además, quizás este mecanismo o proceso gravitacional esté relacionado con el hecho del incremento de la frecuencia con la velocidad de la fuentes y la gravedad puesto que hasta ahora damos por hecho, que lo es, que existe un incremento de energía con ambas pero no se ha intentado explicar o argumentar el mecanismo concreto que lo genera, como si la causa fuesen los postulados matemáticos o dimensiones sobrenaturales.

Por lo tanto, se hará necesario formular alguna hipótesis de trabajo, auque sea sencilla, que permita generar un modelo gravitatorio intuitivo de comportamiento físico; sin menoscabo de su cambio o perfeccionamiento con el tiempo, ahora sí, de carácter más absoluto que antes.

A estos efectos, sería suficiente, por ejemplo, el decir que cada vez que un fotón pasa a lo largo de un globus gravitatorio o gravitón existe una cierta probabilidad de que se incorpore al fotón en función de la densidad de gravitones y de la propia energía del fotón. Por supuesto, sería necesario incorporar algún tipo de orientación espacial de los gravitones respecto al origen del campo gravitatorio para asignar el signo del trasvase del cuanto en cuestión.

En fin, tampoco se puede pretender terminar el modelo gravitatorio antes de comenzarlo.