4.b) Fenómenos gravitacionales

4.b.1. Características de las ondas longitudinales y gravitacionales

La existencia de las ondas gravitacionales * –intuidas por Newton, estudiadas por Laplace y previstas por la Relatividad General de Einstein– es un tema interesante porque nos acerca a la naturaleza de la gravedad.

Desde un punto de vista no académico, en relación con las ondas gravitacionales debemos tener en cuenta que hay varios significados de la expresión ondas gravitatorias, y las recientemente confirmadas por el experimento LIGO no son la causa de la fuerza de gravedad. Además, no están producidas por masas en aceleración sino por violentas fusiones de astros. Por otra parte, debido a su efecto de arrastre, seguramente estarán relacionadas con la denominada expansión del universo, la energía oscura y la propia teoría del Big Bang.

Hay que remarcar que una cosa es la transmisión de la gravedad y otra las ondas gravitacionales de la Relatividad General, puesto que no se refieren al mismo concepto según la Física Global.

Veamos ambos conceptos por separado.

  1. Ondas gravitacionales de la Relatividad General.

    Podrían estar referidas a desplazamientos de la estructura reticular de la materia –éter gravitacional, cinético o global–, que soporta la gravedad, la energía cinética y la masa. Estas ondas, a su vez pueden estar relacionadas parcialmente con la energía oscura, la expansión del universo y la teoría de la inflación; como se discute en el libro Astrofísica y Cosmología Global.

    Sin embargo, debido al concepto difuso de gravedad relativista, en ocasiones se mezclan los conceptos de transmisión de la intensidad gravitatoria con la distorsión del espacio-tiempo; para evitar confusiones, el concepto relativista se limitará a la distorsión del espacio-tiempo, produzca los efectos que produzca.

    El futuro experimento LISA –Laser Interferometer Space Antenna– intentará detectar las ondas gravitacionales relativistas; se trata de un experimento similar al de Michelson-Morley, pero en el espacio. No obstante, como se explica en el libro de Experimentos de Física Global, pienso que se va a observar que la luz no se comporta como en el experimento de Michelson-Morley; lo que significará, poco más o menos, el fin de la Relatividad General de Einstein.

    Por otra parte, parece que finalmente se han detectado las ondas gravitacionales relativistas con el experimento LIGO –Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory–, que tiene la misma finalidad que el LISA pero realizado en la Tierra. En consecuencia, no contradice en modo alguno a la Relatividad General.

    No deja de ser curioso que se detecten las ondas gravitacionales relativistas por la distorsión de las ondas electromagnéticas sin que exista ningún tipo de éter en la Relatividad General, salvo que el éter con propiedades mecánicas sea el propio espacio-tiempo.

    Otro tema interesante de las ondas gravitacionales está en relación con el origen del universo.

    • Teoría del Big Bang y expansión del universo.

      La aceleración de la velocidad de expansión del universo se conoce desde hace tiempo; por los cálculos basados en la luminosidad de las supernovas se situaba entre 67 y 72 km/s por mega parsec.

      La detección de las ondas gravitacionales producidas por la fusión de dos estrellas de neutrones –GW170817– ha permitido fijar en 70 km/s por megaparsec * el incremento de la velocidad de la expansión del universo en los 130 millones de años luz que nos separan del origen de dicha fusión. El artículo vinculado señala que con más observaciones similares se podrá mejorar la precisión.

      Fusión de estrellas de neutrones
      GW170817NASA - (Imagen de dominio púlblico)
      Fenómenos observados en el transcurso de los nueve días posteriores a la fusión de estrellas de neutrones conocida como GW170817-NASA

      Al aproximarse dichos cálculos a la velocidad de la luz en toda la edad del universo, podemos hacer el cálculo inverso para determinar el incremento medio de la velocidad de expansión del universo para que el universo visible tenga la edad que afirma la Teoría del Big Bang.

      El resultado es 300.000 km/s /(13.799/3,26) Mpc =70,8205371797101 km/s Mpc, con la misma fiabilidad que el cálculo de la edad del universo.

      En otras palabras, parece que en realidad lo que determina la supuesta edad del universo es su visibilidad, con independencia de cualquier explosión inicial, de forma que la Teoría del Big Bang sería incorrecta o, al menos, pierde uno de sus grandes apoyos.

      En cualquier caso, estas consideraciones son muy superficiales; pues parece complicado dibujar el universo con unos pocos puntos sin saber si es plano o esférico, por decir algo.

  2. Ondas que generan la fuerza de gravedad.

    El concepto de ondas es muy amplio y existen varias clasificaciones de ondas. La página sobre ondas físicas de Wikipedia está bastante bien y con imágenes animadas.

    A menudo se habla de las ondas gravitacionales como origen de la fuerza de la gravedad –que transmiten la tensión de la curvatura longitudinal de los filamentos del éter gravitacional según la Física Global–, sin embargo, normalmente no se dice qué características debieran tener, además de transmitir o soportar la energía potencial elástica del campo gravitacional de naturaleza puramente matemática.

    El aspecto que más nos interesa es la velocidad de las ondas gravitacionales; pero antes veamos sus características atendiendo a los criterios siguientes:

    • Ondas que necesitan un medio o no.

      Para la Física Global, todas las ondas necesitan un medio, pues de lo contrario se trataría de ondas abstractas u ondas mágicas. Cita obligada a Newton, en cuanto que no le gustaban las fuerzas a distancia.

      En Wikipedia se distingue entre ondas mecánicas, como las del sonido, ondas electromagnéticas o de transmisión de lo que llama campos –se suponen inmateriales– y ondas gravitacionales que representarían la transmisión de deformaciones del propio espacio.

      Parece que la Física Moderna, además de utilizar ondas fantasmales de luz, confunde los cambios en el tamaño y tensión de las retículas del éter gravitacional con cambios en el propio espacio, ayudándose de cambios en el tiempo para cuadrar las observaciones de la realidad física; por supuesto, antes de acudir a las singularidades o incertidumbres como último recurso.

    • Ondas periódicas y no periódicas.

      Las ondas gravitacionales serán periódicas, pues la tensión del éter gravitacional se mantiene normalmente, al contrario que las ondas de luz, que se producen de forma aislada o no periódica. Al tipo de ondas no periódicas o aisladas también se les denomina pulsos.

      La energía elástica del éter gravitacional o éter global necesita de una vibración constante por el propio concepto de elasticidad; ya que algo en reposo absoluto no podría tener ninguna energía interna.

    • Ondas estacionarias y ondas que se propagan.

      Las ondas gravitacionales serán ondas estacionarias, pues la fuerza de gravedad existiría en un campo de gravedad estático.

      La propagación de las variaciones de la tensión de la curvatura longitudinal debería producirse con la vibración o resonancia de las ondas estacionarias del éter gravitacional.

    • Ondas longitudinales y transversales.

      La tensión longitudinal de la estructura reticular de la materia se debería mantener con ondas longitudinales tipo muelle o bien como ondas bidimensionales; pero no de torsión, como las ondas electromagnéticas.

      Los nodos de las ondas longitudinales o bidimensionales podrían corresponder con los vértices de las retículas del éter gravitacional.

      En realidad, la idea que quiero exponer es que tanto las ondas de propagación de la intensidad del campo gravitatorio como las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de vibración o resonancia de las ondas longitudinales estacionarias del éter gravitacional.

    • Ondas unidimensionales, bidimensionales o tridimensionales.

      Este concepto sobre las dimensiones de una onda es bastante claro; sin embargo, yo diría que a menudo se confunde un conjunto de ondas con una única onda por el hecho de producirse simultáneamente.

    Veamos ahora el tema de la velocidad de las ondas gravitacionales como transmisión de la tensión de la curvatura longitudinal, por variaciones en la localización espacial de la masa que la causa.

    Este aspecto de la interacción gravitatoria no es sencillo, hay poca información y muy confusa. Piénsese que la Física Moderna niega la existencia éter gravitacional o de cualquier tipo de éter con propiedades mecánicas. Esta última afirmación no deja de ser un eufemismo de la Teoría de la Relatividad de Einstein.

    El tema de la velocidad de la vibración del éter gravitacional como ondas longitudinales está relacionado con el punto sobre “Propagación de las ondas magnéticas y velocidad de la luz constante” en el apartado de las Propiedades de las ondas de luz o fotones y la interacción electromagnética del libro de la Mecánica Global.

    Un tema distinto es la resonancia de la masa, pues aumenta con el movimiento y con la tensión longitudinal del éter gravitacional; como se discute en el apartado Física del movimiento en la gravedad del libro Física y Dinámica Global, podría ir de *c* hasta aproximarse a c².

    Hay dos posiciones respecto a la velocidad de las ondas gravitacionales como transmisión de la tensión de la curvatura longitudinal responsable de la fuerza gravitatoria.

    Anteriormente, había dos posiciones respecto a la velocidad de las ondas gravitacionales como transmisión de la tensión de la curvatura longitudinal responsable de la fuerza gravitatoria; si bien, ahora parece claro que es la misma que la velocidad de la luz.

    La igual velocidad de las ondas gravitacionales y de la luz debería responder a alguna característica física del medio por el que se desplazan ambas, se le llame como se llame. De lo contrario, nos encontraríamos ante una tremenda casualidad virtual.

    Las argumentaciones en un sentido u otro serían las siguientes:

    • Velocidad c² o una cantidad de orden parecido.

      Laplace determinó en 1825 que la velocidad de propagación de las ondas gravitacionales debería ser al menos 108 c por la diferencia entre la dirección de la aceleración centrípeta de la Tierra hacia el Sol y la dirección de la luz que llega a la Tierra procedente del Sol.

      Veamos hacia dónde apunta la aceleración centrípeta de la Tierra por el efecto de la fuerza gravitatoria del Sol. Como sabemos que la luz tarda 8,3 minutos en llegar a la Tierra desde el Sol, la dirección de la luz apunta a la situación del Sol 8.3 minutos antes, deberá haber algún ajuste por el arrastre de la luz pero será pequeño porque dicho arrastre disminuye rápidamente con la distancia.

      De las observaciones astronómicas realizadas se conoce que el vector de la aceleración centrípeta de la Tierra apunta 20 segundos de arco en la dirección del movimiento del Sol respecto a la de la Luz; es decir, apunta a la situación espacial correcta del Sol en ese mismo momento.

      Otros estudios con eclipse de Sol por la Luna y con púlsares binarios ofrecen cantidades mínimas similares.

    • Velocidad de ondas longitudinales de la gravedad igual a la velocidad de la luz.

      Se podría pensar que la fuerza centrípeta sobre la Tierra apunte fielmente al Sol no se debe a la velocidad de las ondas gravitacionales como transmisión de la tensión longitudinal de la gravedad sino a que las fuerzas gravitatorias son aditivas y, en este contexto de Sol en movimiento de traslación galáctica, el movimiento de la Tierra se debe tanto a la fuerza gravitatoria del Sol como a la fuerza de la gravedad responsable del citado movimiento del Sol, que afectará exactamente igual a la Tierra.

      En otras palabras, si eliminásemos en el análisis la fuerza gravitatoria que afecta al Sol y a la Tierra el resultado sería un Sol estático y no se necesitaría imaginar ninguna velocidad de las ondas gravitacionales puesto que no existiría ninguna variación de la gravedad, por estar considerando únicamente la variación de la fuerza gravitatoria del Sol, que es nula.

      La argumentación sobre la atractis causa de la Ley de la Gravedad Global, en relación a que la fuerza gravitacional afecta el doble a la luz que a la masa según la Ley de Gravitación Universal de Newton, es coherente con la igual velocidad de transmisión de la gravedad y la luz.

      Científicos de la universidad de Missouri-Columbia en 2003 afirman haber medido la velocidad de la gravedad con un error del 20% y mantienen que es igual a la de las ondas electromagnéticas.

      Finalmente, las ondas gravitacionales detectadas por el experimento LIGO tienen la misma velocidad que la luz.