Aclaraciones sobre algunas hipótesis

En el presente apéndice tocaremos brevemente algunas hipótesis famósas que tampoco están directamente relacionadas con la parte central de este libro. Empecemos con la discución sobre la gravedad. La igual dependencia de la distancia para la gravitación y las fuerzas electromagnéticas nos empuja a hacernos la idea falsa de que hay un sólo mecanismo de acción de estas fuerzas y a " explicar" la gravitación a través del campo electromagnético; pero esto contradice los experimentos (por ejemplo, no se ha observado el blindaje de la gravitación). A las fuerzas de gravedad tampoco se les puede adjudicar el tipo de Van der Waals ya que entonces debería existir una fuerza de largo alcance que disminuyera débilmente con la distancia (para obtener una dependencia cuadrática en el numerador, como en la ley de Newton), pero no hay tal fuerza. También es erróneo el intento de simetrizar la gravedad mediante la introducción de "cargas de masa" con diferentes signos. La gravitación se manifiesta sólo mediante fuezas de atracción. Además de la pregunta vana de ¿y dónde está la antigravedad? existe una desmentida trivial del planteamiento "de cargas". Analicemos un cuerpo grande, por ejemplo, la Tierra. Supongamos que está "cargada", por ejemplo,con una "carga positiva de masa" y que los cuerpos que ella atrae, con una "carga negativa de masa". Anlicemos el proceso inverso (Fig. C.1).

Figura C.1: La contradicción de la gravitación "de cargas".

Desprendamos de la Tierra pedazos grandes y llevemoslos lejos en el espacio. Es sabido que los pedazos, al levantarlos de la Tierra, no vuelan ellos mismos al cosmos sino que tienden a regresar a la Tierra. Luego, la "carga" positiva deberá " escurrirse" hacia la Tierra, que se queda atrás, después de cada proceso semejante. Aquí su cantidad irá aumentando (para conservar la carga sumaria). El ultimo pedazo restante $A$ atraerá a los cuerpos con mayor fuerza que la de la Tierra original. Esto contradice la proporcionalidad de la fuerza de gravedad a la cantidad de masa. Además, tenemos otra contradicción: si hacemos explotar el último pedazo $A$ en dos partes exactamente iguales, ¿cuál de las dos mitades deberá tener la carga positiva y cual la negativa?, ¿o al romperlo a la mitad las dos partes se repeleran una a la otra y obtendremos la antigravedad? (Aunque la existencia o ausencia de la antigravedad puede no estar relacionada con la existencia o ausencia de cargas negativas.) El intento erróneo de la TGR de geometrizar la gravitación provoca el deseo de intentar parametrizar otros campos, por ejemplo, el electromagnético. La falsedad de estas ideas es obvia: además de las partículas cargadas existen partículas neutras, las cuales no "sienten" a las cargas hasta que no "se topan de frente" con una partícula. Luego, en un mismo lugar del espacio una partícula mostraría la curvatura electromagnética del espacio y otra mostraría la ausencia de curvatura. Hablando en general, todos lo métodos analizados arriba para la reducción formal de una fuerza desconocida a otra fuerza o fenómeno desconocido son, al parecer, poco productivos.

Las diferentes generalizaciones de la teoría estática de la gravedad de Newton con la utilización del planteamiento de Maxwell (ver, por ejemplo, [11]) pueden resultar más útiles para las aplicaciones prácticas. Además, existe otro modelo interesante conocido. Por desgracia, constantemente nos invitan a mirar con arrogacia hacia los modelos mecanicistas. Pero esto es incorrecto. Tales modelos son los únicos que se pueden crear, "tocar con las manos" y cerciorarse de su funcionalidad. Ellos son comprensibles para todos, desde un colegial hasta un científico famoso, y todo mundo puede discutirlos (a diferencia de los modelos "completamente demostrados entre los científicos de una escuela científica particular"). Concretamente, el modelo mencionado consiste en lo siguiente. Se supone que en el Universo uniformemente hacia todas las direcciones vuelan partículas neutras ("Lissajenes"; LeSage) muy pequeñas y que transmiten su impulso al colisionar elásticamente con los cuerpos. Dos cuerpos arrojan uno sobre el otro su sombra (o su penumbra) y como resultado se atraen uno al otro con una fueraza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Hay un "pero". Puesto que los protones y los neutrones no son transparentes para estas partículas hipotéticas, entonces para los cuerpos de grandes dimensiones (de radio del orden de miles de kilómetros y más) se puede observar una desviación de la expresión para la fuerza respecto a la proporcionalidad al producto de las masas. Desafortunadamente, no es posible por ahora confirmar o refutar esto en experimentos directos. Existía otra objeción más: la temperatura del gas de los Lissajenes debería ser muy alta y el Universo debería "arder" ya que el equilibrio termodinámico debería ser recuperado rápidamente. No obstante, ya aparecieron diferentes modificaciones de esta teoría: 1. los Lissajenes pueden ser constantemente absorbidos por los cuerpos (los cuales respectivamente "crecen" constantemente); 2. los Lissajenes pueden transformarse en partículas tales que abandonan el cuerpo. Incluso en el plano experimental no todo está claro con respecto a la gravitación. Por ejemplo, no hay mediciones precisas acerca del efecto del movimiento mutuo de los cuerpos y de sus giros sobre la fuerza de atracción existente entre ellos. Existen hipótesis acerca de la influencia de la gravedad sobre la masa inerte (y, consecuentemente, sobre las fuerzas inerciales, por ejemplo, sobre las que aparecen al girar un trompo). Al determinar, por ejemplo, el valor de la fuerza centrífuga surge la pregunta (como manifestación de los sellos relativistas que nos han estampado): ¿con respecto a qué se determina el giro? Existe un método práctico para la determinación categórica de un sistema inercial. Puesto que se puede determinar sólo el CAMBIO de estado (por ejemplo, el estiramiento de un resorte entre dos bolitas que giran) respecto a algún otro estado anterior, entonces se puede sólamente afirmar que el estiramiento (provocado por la fuerza centrífuga) será mínimo para una cierta frecuencia de giro (naturalmente con la consideración del posible cambio en la dirección del giro). Si este estado de "estiramiento mínimo" se conserva independientemente de la orientación del eje de giro, entonces tendremos un sistema inercial. La cuestión de si este sistema será heliocéntrico o de algún otro tipo no puede ser resuelta de manera puramente teórica para nuestro único Universo (las teorizaciones abstractas sobre el alejamiento de casi todos los cuerpos de Universo no son realizables prácticamente). Obviamente que según su forma (matemática) las fuerzas inerciales no cambian y sólo se puede discutir la dependencia de la masa inerte misma respecto a la gravedad. Al parecer, es muy poco posible cualquier dependencia medible de la masa inerte con respecto a la dirección del vector de la fuerza de gravedad resultante (de otro modo no se podrían observar los elipsoides de rotación al girar los líquidos en suspensión). También es muy poco probale cualquier dependencia significativa del módulo del vector de la fuerza gravitacional resultante, de lo contrario los cálculos del movimiento de los cometas, asteroides y meteoritos se diferenciarían en un orden de los datos comúnmente aceptados (por ejemplo, según la ley de conservación del impulso, un cuerpo que se aleje de cuerpos masivos, la Tierra, el Sol, etc., aumentaría su velocidad, pero esto no es así). Para la discución de la dependencia entre la masa inerte y la magnitud del potencial gravitacional sumario (para que sus variaciones durante el movimiento a grandes distancias no sean muy notorias) es necesario determinar en primer lugar desde los puntos de vista filosófico y físico generales cuál puede ser el sentido de este nivel nulo del potencial y cómo establecerlo en nuestro Universo único (para realizar algunas evaluaciones cuantitativas). Parece que esta posible dependencia de la masa inerte tampoco puede ser muy grande (ver la discución del principio de Mach en este libro). Pero en el caso general esta cuestión puede ser categóricamente resuelta de una sóla manera. Toda una serie de problemas cosmológicos podría ser resuelta teóricamente utilizando la suposición de que el radio de interacción gravitacional es limitado [133] pero comprobar tal tesis no es posible por ahora ya que el efecto se vuelve notorio sólo a grandes distancias astronómicas. Así que la teoría de la gravedad se encuentra casi en el mismo estado en el que la dejó Newton. Esta área está esperando a su investigador reflexivo.

Recordemos ahora brevemente las hipótesis adicionales que intentan responder a la pregunta de "¿qué es lo que representa en sí la luz?" La postulación de la dualidad corpuscular-ondulatoria no debe paralizar el pensamiento humano. No es posible arreglarselas sin las propiedades corpusculares de la luz. Y puesto que es bastante fácil imitar las propiedades ondulatorias con ayuda de las partículas (recordemos fenómenos reales: el sonido en el aire, las olas en el mar...), entonces la opinión de Newton sobre que "la luz es más probablemente corpúsculos que ondas" también es hoy actual. Pero la luz puede representar en sí tanto una onda pura como ser algo intermedio y poseer una estructura interna compleja. Todo esto permite construir diferentes modelos de la luz (Fig. C.2).

Figura C.2: Modelos de la luz.

Por ejemplo, la luz puede ser descrita incluso mediante una onda longitudinal (apesar de los experimentos sobre la polarización), si las partículas, por las cuales está constituida, poseen propiedades orientadas. O ella puede ser representada por una cierta analogía con un "piñón giratorio". Aquí la acción ondulatoria electromagnética sobre el medio o sobre el aparato puede estar ligado con la frecuancia angular de giro del "piñón" e incluso llevarnos a la relación $\lambda\nu=c=const$. Sin embargo, tal velocidad local (dentro del aparato) de la luz $c$ puede no estar en absoluto ligada con la velocidad de movimiento del "piñón" como un todo (con la velocidad del recorrido de la luz de un camino dado en el espacio). Bajo la suposición sobre la existencia del giro propio del fotón y sobre la ley clásica de la suma de las velocidades en [60] se obtuvo el efecto Doppler, el cual coincidía con el relativista dentro de los límites de la exactitud actual de las mediciones (de hasta el segundo orden para $v/c$). Incluso en lo referente a los generalmente aceptados experimentos de Lebedev (sobre la existencia de la presión de la luz) muchos investigadores tienen dudas: en primer lugar, por alguna razón algunos cometas vuelan con la cola dirigida hacia el sol; en segundo lugar, las estimaciones muestran la gran pequeñez de este efecto y un mucho mayor valor del efecto radiométrico. Por desgracia, las cuestiones que tratan de la naturaleza de la luz tampoco se pueden considerar resueltas ni en el plano práctico, ni en el teórico. Ellas también esperan a su investigador.

Un tema más voluminóso, que prácticamente no tratamos en este libro, se refiere a las bases de la electrodinámica. Aunque en el plano práctico los alcances en esta área son realmente enormes, aun así no se percibe una armonía en la teoría generalmente aceptada [20]. Muchos fragmentos de la teoría se ven como si estuvieran artificialmente " ensamblados" uno al otro. Al menos en el plano metódico hay aquí mucho sobre que trabajar. Nosotros sólo recordaremos brevemente acerca de la interesante idea de un nuevo planteamineto axiomático para la electrodinámica [12], sobre la existencia de los intentos de resucitar la electrodinámica de Herz y de generalizar la fuerza de Weber [89]. Recordemos que la fuerza de Weber fue primeramente rechazada a causa de que para ciertas condiciones iniciales conducía a la autoaceleración de las partículas. En la TER también se observó, gracias a la emisión, la autoaceleración de las partículas bajo la acción de la fuerza de frenado, pero por lagua razón la TER no fué rechazada (nuevamente se observa un doble estandard). En la actualidad el problema de la autoaceleración (y otro problema, posterior: la dependencia angular de la aceleración) dentro del marco de la fuerza de Weber se resuelve con bastante éxito. Si partimos de la veracidad de la forma diferencial para la ecuación de Maxwell entonces en vez de la fuerza de Lorenz se obtiene otra "ecuación de cerradura" [135] con sus propias soluciones interesantes.

Las hipótesis del presente apéndice se han recordado sólo para despertar el interés del lector a reflexionar él mismo.