4.b.5. Experimento Gravity Probe-B.

La misión Gravity Probe B * supuso un éxito parcial con sus giróscopos, pues a pesar de confirmar el efecto de Sitter o precesión geodésica (permalink) * y el efecto de Lense-Thirring (permalink) * no consiguió reducir el error de medida de experimentos anteriores.

En cualquier caso, la confirmación adicional de ambos efectos por el satélite Gravity Probe-B es positiva. Además, la superación de numerosos problemas tecnológicos y la comprensión de pequeños efectos de física clásica han sido importantes de cara a futuras misiones.

La precesión geodésica de los giróscopos en el plano de su órbita se corresponde con el efecto que provoca la precesión anómala de Mercurio.

De acuerdo con Wikipedia, la diferencia entre la precesión geodésica o efecto de Sitter y la precesión de Lense-Thirring –arrastre o frame dragging– es que el efecto de Sitter se debe a la presencia de una masa central, mientras que la precesión de Lense–Thirring se debe a la rotación de la masa central.

El efecto Lense-Thirring es una predicción de la Relatividad General que, según Einstein, está relacionada con el principio de Mach e implica el arrastre de la masa y la energía electromagnética por el campo de gravedad. Einstein añadió que, dado su pequeño impacto cuantitativo, sería muy difícil su confirmación.

Para distinguir mejor ambos efectos la sonda Gravity Probe-B se sitúa en una órbita polar.

Hay que señalar que en 1920 Einstein no negaba categóricamente el éter e incluso decía que, en su caso, el espacio-tiempo sería el éter. Sin embargo, el principio de Mach parece bastante enfrentado a la filosofía relativista. De hecho, el propio arrastre de la masa por el campo gravitacional no es muy relativista si tenemos en cuenta que no hablamos de curvatura del espacio-tiempo –desplazamiento por las líneas geodésicas– sino de arrastre de la masa por algo, y ese algo conceptualmente se parece a un éter.

No obstante, como no podía ser de otra forma, públicamente se presentan los resultados de la sonda Gravity Probe-B –ver imagen– como una confirmación más de la Relatividad General. Ahora bien, como veremos más abajo esta confirmación experimental también apoya la propuesta no relativista de la Física Global.

Antes de analizar la naturaleza de los efectos confirmados por el satélite Gravity Probe B, recordemos lo que manifiesta la Física Global respecto al éter y los posibles arrastres de la masa y la energía.

  • Existe un arrastre parcial de la masa por el éter global, gravitacional o cinético –estructura reticular de la materia–, que se debe entender como inverso del movimiento normal porque el sistema de referencia privilegiado para el movimiento de la masa es el éter cinético.

    La estructura reticular de la materia soporta la masa, el campo de gravedad y la energía cinética.

  • El éter luminoso –campo de gravedad– es una propiedad dinámica del éter global. El éter luminoso arrastra totalmente la luz, pero hay que tener en cuenta que los campos gravitatorios son aditivos y el arrastre efectivo sobre la luz será la resultante de sus componentes gravitacionales.

En consecuencia, la Física Global no solo acepta el efecto de Lense-Thirring sobre la energía electromagnética sino que, al ser el campo de gravedad el éter luminoso, podría explicar el experimento de Michelson-Morley en la superficie de la Tierra de forma no relativista.

El efecto Lense-Thirring para la energía electromagnética ha sido utilizado experimentalmente para explicar las propiedades de chorros o jets de rayos X, y otras partículas en las cercanías de agujeros negros. También ofrece correcciones al efecto de curvatura de la luz por las estrellas.

Respecto a los resultados del satélite Gravity Probe-B tenemos.

  • Efecto de Sitter o precesión geodésica.

    Según Wikipedia, este efecto se corresponde con la explicación de la precesión anómala de Mercurio.

    Esta precesión fue explicada por Paul Gerber en 1898, la Relatividad General en 1916 con la misma fórmula, y por la Física Global con la simplificación de una órbita circular. Por supuesto, la interpretación de la fórmula matemática es distinta en estas tres teorías.

    La demostración no relativista de la Física Global se encuentra en la página sobre la órbita de Mercurio del libro de la Ley de la Gravedad Global. Dicha ley explica el efecto de Sitter de forma alternativa al incorporar una modificación a la Ley de la Gravedad de Newton mediante un pequeño incremento de la aceleración centrípeta en función de la energía cinética.

  • Precesión de Lense-Thirring por arrastre de la masa.

    Este efecto afirma que una masa en rotación provoca la rotación del campo de gravedad y, en consecuencia, un efecto arrastre sobre la masa de un objeto en órbita.

    Según la Física Global, el campo de gravedad no es el éter de la masa y, por ello, la rotación del campo de gravedad no implica la rotación del éter global o cinético, por lo que no arrastrará los giróscopos.

    Efecto Lense-Thirring
    y precesión geodésica (Imagen de dominio público)
    Imagen de la explicación no relativista de los resultados del experimento Gravity Probe B, como efecto alternativo al Lense-Thirring

    Por otra parte, la precesión observada empíricamente se debe al movimiento de traslación de los giróscopos alrededor del Sol. Es decir, el efecto geodésico de su órbita solar, similar al efecto que causa la precesión anómala de Mercurio, pero en este caso será la precesión de la Tierra.

    La órbita solar del satélite Gravity Probe-B se debe a su propia inercia y al campo gravitacional del Sol, y no al campo de gravedad de la Tierra ni a su rotación, aunque éste la module y le dé una forma sinusoidal.

    Es más, tanto para Mercurio, la Tierra o cualquier giróscopo en órbita Solar, la precesión de su órbita solar por efecto geodésico provocara la misma precesión de su eje de giro. Es de suponer que una explicación similar se puede aplicar a los experimentos anteriores que confirman el arrastre de la masa de Lense-Thirring.

    Asimismo, esta propuesta es consistente con la órbita polar del satélite. Al situarse en un plano casi perpendicular a la órbita solar de la Tierra, el plano de la supuesta línea geodésica por la que se desplaza –y su precesión– es casi perpendicular a la precesión del esperado efecto arrastre Lense-Thirring. Digo casi perpendicular porque el esperado arrastre debido al campo de gravedad sería perpendicular al eje de giro de la Tierra mientras que el efecto geodésico se encontraría en el plano de la elíptica.

Un aspecto extraño es la correcta previsión relativista para el arrastre de la masa del efecto Lense-Thirring, pero en ningún momento habla de la órbita solar de los giróscopos o de la Tierra en las presentaciones de la misión o sus resultados.

En cualquier caso, no sería la primera vez que se llega a resultados cuantitativos correctos con justificaciones o argumentaciones no tan correctas.

La documentación de la misión tampoco menciona la coincidencia cuantitativa entre el efecto Lense-Thirring sobre los giróscopos y el efecto de Sitter o precesión geodésica de la órbita solar de la Tierra.

En resumen, los siguientes puntos avalan la propuesta de la Física Global.

  • Las características del éter global o cinético y del éter luminoso.

  • Los efectos de los campos gravitatorios son aditivos y no se anulan.

  • La lógica de la correspondencia de las precesiones de las órbitas planetarias y los ejes de los giróscopos.

  • La coincidencia cuantitativa del supuesto efecto Lense-Thirring para el eje de los giróscopos con la precesión de la órbita solar de la Tierra.

    Como se observa en la imagen, tanto el supuesto efecto Lense-Thirring de los giróscopos como la precesión geodésica de la Tierra en su órbita solar se sitúan en torno a los 39 miliarcosegundos/año.

  • Simplicidad de los cálculos realizados, pues en este caso no es necesario utilizar la métrica de Kerr.

Otros experimentos relacionados con las órbitas planetarias se encuentran en las páginas sobre la citada precesión anómala del perihelio de Mercurio de este mismo libro y la Paradoja del último delfín relativista del libro de Astrofísica y Cosmología Global.

 

 

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Cuando Don Magufo acaba el libro,
llama tan contento a Mª José para decírselo.

Ésta le comenta:

–Muy bien, me encanta el efecto Merlín, pero no olvides que
lo importante es reconocer las limitaciones propias,
¡Aunque sean pocas!–