III.a) El Principio de Equivalencia de Albert Einstein

La idea base del Principio de Equivalencia de la Relatividad General es la equiparación entre aceleración y gravedad. Este Principio de Equivalencia, incorporado por la Relatividad General en 1916 , sirvió a Albert Einstein para justificar una segunda relatividad del tiempo independiente de la definida por la Relatividad Especial.

En otras palabras, los efectos sobre el tiempo y el espacio de la velocidad en la Teoría de la Relatividad Especial (RE) se extienden al campo gravitatorio en la RG..

La forma en que interactúa la gravedad con el espacio es mediante la deformación del mismo, se trata del conocido efecto geométrico de la curvatura del espaciotiempo. Ahora ya no es suficiente con una geometría del espacio de cuatro dimensiones (como la geometría de Minkowsky de la RE) sino que es necesario curvar los propios ejes de esa geometría matemática para recoger el efecto de la gravedad sobre el espacio-tiempo o viceversa en la RG.

• El refugio mágico.  

  Me da la impresión de que la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein se utiliza para intentar cuadrar experimentos que no encajaban bien con la Relatividad Especial. Algo así como el famoso cajón de sastre de los desastres.

  Seguramente esta segunda teoría recoge los problemas y críticas recibidas en los diez años que la separan de la Relatividad Especial.

  Esto me recuerda un capítulo de la serie Friends en el que una de las protagonistas se encuentra un viejo amigo que hace ocho años que no ve porque ha estado en Ginebra trabajando con un experimento de Física de Partículas y al preguntarle qué tal le va, éste le responde: "He cambiado de proyecto porque al final me he convencido de que lo que estaba intentando hacer era imposible".

  Por ejemplo, siempre se puede argumentar que uno se encuentra en un sistema no inercial e invocar la RG, todos los sistemas en alguna medida lo son, lo que ocurre es que en muchos casos la pérdida de precisión de la información por suponer que es inercial es manejable o despreciable, o los resultados acompañen por otras casualidades despistantes.

  No sólo se recurre a la Relatividad General cuando un experimento tiene problemas sino cuando la RE entra en contradicciones insalvables como en la paradoja de los gemelos. Por más que leo la solución que ofrece la magia de la relatividad no la entiendo: ¿Por qué no es la Tierra la que sufre aceleraciones y desaceleraciones en lugar de la nave espacial desde un punto de vista relativista puro?

Supongo que a todos nos suena eso de que es equivalente tener una aceleración constante que encontrarse fijo sometido a un campo gravitatorio, ésta es la idea básica del Principio de Equivalencia de Albert Einstein.

A mi juicio, dicho Principio de Equivalencia supone una simplificación de la realidad al concentrarse en aspectos concretos de la misma, olvidándose de otros aspectos energéticos con posibles efectos análogos a los que explica o intenta explicar la relatividad del tiempo pero muy diferentes conceptualmente hablando; entre lo que se pueden comentar los siguientes:.

• Hay que precisar que el Principio de Equivalencia es cierto única y parcialmente desde el punto de vista de la fuerza de atracción o empuje. Por ejemplo; desde el punto de vista del movimiento, aceleración y gravedad no son lo mismo, un cuerpo acelerado se mueve y uno en un campo de gravedad no.

• Desde el punto de vista energético, también habría que hablar de equivalencias entre gravedad y presión, pensemos en la gravedad de los puntos centrales de una estrella, en realidad podría ser cero si la suma de componentes gravitatorios se anulase, sin embargo...

• La conocida equivalencia entre velocidad y temperatura. Ver el experimento del Reloj Invisible.

El Principio de Equivalencia de Einstein plantea los efectos de la gravedad sobre la masa y la energía, logrando explicar las famosas predicciones de la Relatividad General. Entre los más famosos se pueden citar los del efecto lentes gravitacionales de las estrellas sobre la luz, la precesión del perihelio de Mercurio y el corrimiento al rojo gravitacional.

En el libro de la Teoría de la Equivalencia Global se expondrá una explicación de estos mismos fenómenos sin curvar el tiempo ni el espacio, ni nada parecido.

Si los experimentos o predicciones de la Relatividad General se pueden explicar sin la curvatura del espacio-tiempo entonces la Relatividad Especial pierde gran parte de su apoyo empírico.

En términos generales, no es que la Relatividad General sea incorrecta, es que su aproximación a la realidad dista mucho de ser óptima y, en ocasiones, dicha aproximación se ha conseguido únicamente formalmente al cambiar las definiciones de segundo en 1967 y de metro. Es decir, a pesar de sus aciertos formales, contiene errores que son detectables experimentalmente por ser independientes de las convenciones formales citadas, como el arrastre de la luz por el campo de gravedad a través del experimento del Lejano Michelson-Morley también propuesto por la Teoría de la Equivalencia Global.

III.b) Predicciones de la Relatividad General

Las predicciones de la Relatividad General no son predicciones en sentido estricto, por lo menos, la más espectacular, la de la precesión del perihelio de Mercurio o desvío del eje mayor de la órbita del planeta era un fenómeno conocido con anterioridad, aunque no estuviese explicado. También era sospechado que la trayectoria de la luz se curvaba al pasar cerca de las estrellas, el problema era la cuantificación del fenómeno.

Es innegable que Einstein tenía una gran intuición de la realidad física y un especial dominio de las matemáticas. No obstante, el hecho de seguir por la vía de la relatividad del tiempo en lugar de buscar soluciones más inteligibles me induce a pensar que no consiguió una visión de conjunto y que sus ecuaciones de campo podrían haber sido diseñadas ad hoc para lograr explicar la curvatura de la luz y la precesión del perihelio de Mercurio.

Por otra parte, las tres predicciones de la Relatividad General se deducen de sus ecuaciones de campo, siendo su desarrollo concreto demasiado complicado para los objetivos de esta exposición. La exposición será muy superficial y limitada a las partes más conocidas de la Teoría de la Relatividad General sin entrar en la complicación matemática que la caracteriza o las nuevas teorías futuristas que se basan en ella.

Los aspectos matemáticos complican el razonamiento lógico y no tiene por que haber errores conceptuales si se suprimen y se entienden implícitamente incluidos en los razonamientos. No son más que puras matemáticas, y así nos ahorramos las tensiones en el cerebro por no necesitar más conceptos asimilados.

En el libro en línea de la Teoría de la Equivalencia Global se expone una explicación alternativa, con similar precisión y comparativamente mucho más simple de las tres predicciones de la Relatividad General bajo un nuevo paradigma que mantiene la geometría euclidiana y el tiempo absoluto.

Las predicciones de la Relatividad General son las tres siguientes:

• La curvatura doble de la luz, efecto lupa o de lentes gravitacionales.

  Albert Einstein señalo primero que la luz se desviaba al pasar junto a cuerpos masivos en la misma proporción o ángulo que indicaba la teoría de la gravedad de Newton para los planetas y luego corrigió a una cantidad que justamente era el doble de la anterior.

  La única explicación conocida para dicho cambio es puramente matemática al provenir de las ecuaciones de campo de la RG.

  Después de varios intentos fallidos por diversas causas, con el eclipse del Sol de 1919 se comprobó empíricamente que las predicciones de Einstein en este sentido eran totalmente correctas.

• La precesión del perihelio de Mercurio.

  Sin duda, ésta explicación es la estrella más brillante del universo: una desviación de 43'' segundo de arco cada 100 años en el eje de la órbita del planeta Mercurio. La Teoría de la Relatividad General la explica con un error tan pequeño que no deja margen a dudas razonables sobre la corrección de la misma.

  La precesión del perihelio de Mercurio se cuantifica por la relatividad general en:

  

  Si en esta fórmula cambiásemos el 6 por 2p la precesión del perihelio de Mercurio nos daría la fórmula propuesta por la Teoría de la Equivalencia Global citada anteriormente, con lo cual, ya tendríamos dos teorías contradictorias sin margen de dudas no razonables.

  La Relatividad General se ajusta perfectamente a las observaciones porque, de hecho, está otorgando efectos gravitatorios a la energía cinética a través de sus ecuaciones de campo, pero no los aplica a la masa global puesto que ese otorgamiento se efectúa vía distorsión espacial.

  La artificialidad de la RG se debe a la imposibilidad de reconocimiento de las verdaderas leyes de la gravedad por su incondicional insistencia en el principio de igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria, cuando precisamente la precesión del perihelio de Mercurio implica lo contrario.

• Corrimiento al rojo gravitacional.

  El famoso corrimiento al rojo gravitacional (o al azul) de la luz implica una menor frecuencia (o mayor) y, por lo tanto, menor o mayor energía, y se produce cuando las ondas electromagnéticas se alejan o se acercan del centro de un campo gravitacional.

  No se debe confundir el corrimiento al rojo gravitacional con el desplazamiento al rojo con el efecto Doppler relativista que se podría presentar por las velocidades relativas entre emisor y receptor o el corrimiento al rojo cosmológico aún no explicado satisfactoriamente en su integridad.

  El efecto Doppler relativista siempre me ha extrañado mucho, por un lado se dice que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores y por otro que existe un efecto Doppler relativista o corrimiento al rojo relativista.

  Desde luego, es cierto que se produce este efecto Doppler relativista, tanto si es el emisor o el receptor de la onda el que se encuentra en movimiento. Y los cálculos de la Teoría de la Relatividad General ofrecen resultados satisfactorios.

  La falta de sentido semántico viene porque normalmente está prohibido tomar como observador relativista a la propia luz. De ahí que su análisis resulte con poco fundamento lógico y se tenga que recurrir a las consabidas dilataciones temporales.

  Aunque al mismo tiempo el efecto Doppler relativista se justifica como un intercambio energético, se hace como consecuencia de la dilatación temporal en lugar de la razón correcta que, a mi juicio, es la energía cinética debida al movimiento relativo.

A pesar de que matemáticamente la RG sea correcta, no se debe admitir una complicación tan enorme y artificial de la realidad física sin buscar alternativas más razonables de acuerdo con la navaja de Occam. A mi juicio, se podría deber a una desviación personal en cuanto a una exacerbada tendencia a complicar artificialmente los temas con los objetivos normales de dificultar el plagio, entorpecer la crítica y realzar los logros personales y, finalmente, ser victima de la propia manera de actuar.

Relativizar el tiempo y el espacio es igual a destruir sus conceptos naturales, tan naturales como que están inmersos en la propia concepción de la vida que todos tenemos. Será precioso para películas de viajes en el tiempo pero para el trabajo científico de las neuronas es poco menos que suicida.

En definitiva, tenemos dos teorías, la Relatividad General y la Teoría de la Equivalencia Global que explican las famosas tres predicciones. Sólo me falta escuchar que lo bueno será el punto medio, no, no... por favor, no, ¡nunca! El teorema del punto medio se puede entender como un hecho normal, ¡Pero nunca como un argumento científico!

¡Además, son incompatibles entre sí y con la Mecánica Cuántica!

Ahora bien

¡La Teoría de la Equivalencia Global es compatible con la Mecánica Global!