Einstein y los ET’s, la falsa conspiración de Orión

Digamos que existen dos tipos de mentes poéticas: una apta para inventar fábulas y otra dispuesta a creerlas.

Galileo Galilei

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Anda circulando un mensaje electrónico que se titula «EINSTEIN Y LOS ETs- LA CONSPIRACION DE ORION». La totalidad de su contenido puede verse acá: Einstein y los ET’s – La conspiración de Orión. Su contenido, lleno de pésima ciencia y filosofía barata, encierra una de las frases, relacionadas con Einstein, más estúpidas que he leído en mi vida… si no es que la más estúpda. Aquí la frase de marras, en rojo, con un postulado previo, en azul:

Por consiguiente, la carencia de pruebas no son suficientes como parámetros de verdad para anular o descalificar al fenómeno ovni, »la ausencia de evidencia, no es evidencia de ausencia».

En conclusión, si Einstein probó lo que nadie podía creer, no es erróneo creer en lo que no podemos demostrar.

Llevando la frase de marras a sus últimas consecuencias quizá podremos entender mejor lo HUECA que es.

Imaginemos que yo creo que la persona X es un asesino despiadado. Lo creo con todas mis fuerzas pues así me lo parece correcto. Quizás sea su cara, quizás sea su aspecto, eso no importa. Lo importante es que es imposible demostrar que lo sea. Pero basado en mi «creencia» le denuncio. ¿Es erróneo creer en esta tontería sin bases? ¿Qué consecuencias trae para esa persona mi «creencia»?

Uso este ejemplo porque no hace muchos siglos así se estilaban las denuncias contra brujas y hechiceros. ¿La demostración de que lo eran? no importaba, simplemente la «creencia y la fe» eran suficientes para denunciar, enjuiciar y en la mayoría de los casos ejecutar, a gente inocente. Claro, después de ejecutada la sentencia, las propiedades del infeliz acusado de hechicería eran repartidas entre jueces y denunciantes…

Vayamos ahora al caso particular de Einstein. En realidad Einstein no probó nada. Las pruebas de sus teorías relativistas vinieron después. De hecho la comunidad científica era bastante escéptica respecto a las conclusiones de sus teorías: Objetos que se contraen en dirección al movimiento, retraso del tiempo aparente, variación de la masa con respecto a la velocidad, equivalencia entre masa y energía, distorsión de los espacios, lentes gravitacionales, la paradoja de los gemelos, etc. etc. Muchos grupos de investigación se lanzaron a DEMOSTRAR que lo que Einstein propuso tenía sustento en la realidad. Menciono el eclipse del 29 de mayo de 1919, en el que Eddington pudo observar los efectos de la gravedad del Sol sobre la trayectoria de la luz. Otro ejemplo más moderno es el ajuste que se hace de los tiempos en los satélites encargados de soportar los posicionadores globales (GPS). La equivalencia entre masa y energía fue probada por en la década de 1940. Fermi condujo la construcción de la primera pila nuclear logrando, en diciembre de 1942, la primera reacción en cadena controlada de fisión nuclear, en la Universidad de Chicago.

Esas son pruebas. Lo de Einstein fue deducción, propuesta, claridad en planteamientos y sobre todo tenacidad. Hay que entender que en su tiempo había dos corrientes de pensamiento respecto a los fenómenos observados de la luz: Uno era que la luz viajaba en el vacío, y el otro que la luz necesitaba un «medio» de transmisión (al que se le bautizó como éter). El famoso experimento de Michelson y Morley mostró que no había tal éter, pues la velocidad de la luz no se veía afectada por el movimiento de un «supuesto medio de transmision» (éter). Lo curioso es que la velocidad de la luz mostraba ser constante sin importar que la fuente de emisión estuviese en movimiento.

Ese experimento y sus resultados fue la base para que Einstein pudiese proponer la teoría especial de la relatividad. Con su hipótesis de que no había marcos de referencia absolutos para el movimiento, pudo proponer (más que demostrar) que a velocidades cercanas a la de la luz, los cuerpos se contraen y el tiempo se expande, como una explicación para la constancia de la velocidad de la luz. Pero eso NO es probar, es proponer. Las pruebas vinieron después.

Ahora bien, podemos preguntarnos ¿Einstein creía en sus conclusiones? Yo pienso que más bien confiaba en que el camino que siguió para proponer sus teorías era el correcto. Confiaba en que algún experimento probase ser sustento de sus hipótesis relativistas. recomiendo bajar (o al menos leer) este excelente artículo en español: http://www.ucm.es/info/hcontemp/leoc/einstein.pdf

Así que, resumiendo:

1. Einstein NO probó la relatividad. Sólo propuso sus teorías. Hubo necesidad de que se comprobaran en la práctica, lo cual sucedió años después de formuladas.
2. Contrario a lo que dice el texto del mensaje original (…no hay que olvidar que teorías como la estructura del átomo o el diseño del radar, entre otras, más allá de la investigación previa, nacieron de la confianza intuitiva de las personas en lo que habían soñado mientras dormían; estas verdades no necesitaron de ninguna evidencia física cuando se engendraron), Einstein SÍ necesito de evidencias físicas para elaborar sus teorías. Específicamente necesitó de las conclusiones del experimento de Michelson y Morley para poder explicar la aparente incongruencia mostrada por ellos.
3. Creer en lo que no se puede demostrar está en el terreno de la fe, y nada tiene que ver con lo que hizo Einstein. Don Alberto siguió un camino deductivo, y de seguro confiaba en que el camino seguido era el correcto. Es pueril pensar que Einstein despertó un día «creyendo» que la relatividad era un hecho de la naturaleza. 
4. Creer en lo que no se puede demostrar puede llevarnos a errores de juicio como el que costó más de 50,000 vidas en tiempos de la Inquisición. Creer en lo que no se puede demostrar nos lleva a errores como el de las sectas que «creyeron» que la salvación vendría de un ovni o de un asteroide o de un cometa.
   

Por ello es que muchas veces se compara la «creencia» en extraterrestres y en naves espaciales o extradimensionales rondando nuestra roca (como explicación al fenómeno OVNI), con una religión. Porque para las religiones la creencia en dios es un acto de fe, resultado inequívoco de un adoctrinamiento.

Imagen: Don Alberto, el científico PEOR citado de la historia.

Una carrera fotónica de 7,300 millones de años y Einstein sigue siendo el campéon

En el pensamiento científico siempre están presentes elementos de poesía. La ciencia y la música actual exigen de un proceso de pensamiento homogéneo.

 

Albert Einstein

Desde el NY Times
Por Dennis Overbye
Traducción: KC

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Los astrónomos dijeron a finales de octubre pasado que una carrera a través de la mitad del universo había terminado en un virtual empate. Y así Albert Einstein sigue siendo el campeón – por ahora.

 

La carrera ha sido entre rayos gamma de diferentes energías y longitudes de onda, generados en la explosión de una estrella cuando el universo tenía la mitad de su edad actual. Después de un viaje de 7,300 millones de años luz, llegaron con una diferencia de nueve décimas de segundo en un detector del Telescopio Fermi de rayos gamma espaciales de la NASA, a las 8:22 pm, hora del Este, del 9 de mayo de 2009.

 

Los astrónomos dijeron que la carrera de rayos gamma fue una de las pruebas más rigurosas de un principio fundamental de la física moderna: la proclamación que hizo Einstein en su teoría de la relatividad de 1905, que la velocidad de la luz es constante e independiente de su color o energía, y su dirección; o cómo se mueve un observador.

 

«Lo tomo como una confirmación de que Einstein sigue teniendo razón», dijo en una entrevista Peter F. Michelson de Stanford, investigador principal del Telescopio Fermi  de Área Grande y uno de los 206 autores de un artículo publicado en línea en la revista Nature.

 

No hay pruebas hasta ahora de que la energía o la longitud de onda de la luz afecten su velocidad por el espacio. Eso es importante porque lo que podría deducirse sobre la estructura del espacio-tiempo. Algunos teóricos han sugerido que el espacio en muy pequeña escala tiene una estructura granular que podría acelerar algunas ondas de luz más rápido que otras – en resumen, que la relatividad puede romperse en la escala más pequeña.

 

El Dr. Michelson y otros hacen hincapié en que, mientras que los nuevos resultados del Observatorio Fermi aún no eliminan esa posibilidad, más observaciones con más explosiones de rayos gamma podrían verificar o refutar la hipótesis. Esto tendría un efecto importante en los esfuerzos de los físicos para unificar la gravedad de Einstein que rige el espacio exterior con las extrañas leyes cuánticas que rigen el espacio interior del átomo.

 

Mario Livio, un astrónomo del Space Telescope Science Institute en Baltimore, calificó los resultados del Fermi como un efecto interesante pero nada revolucionario. «La belleza del experimento no es tanta en lo que logra», dijo el Dr. Livio, «sino en el hecho de que se puede usar las observaciones astronómicas para poner algunos límites muy interesante sobre la física fundamental».

 

La teoría cuántica, como Einstein descubrió para su disgusto, reduce la vida en las escalas subatómicas a un juego de azar en el que las partículas elementales pueden estar aquí o allá, pero no enmedio. Una consecuencia es que el espacio-tiempo en sí debe ser discontinuo y caótico cuando se ve a una distancia muy cercana, así como se ve un océano sin olas desde un avión, pero aparece picado y espumoso de cerca.

 

Esto, dice la teoría, podría tener un efecto sobre la propagación de la luz – o fotones, como se les llama en la jerga cuántica – desacelerando la luz con longitudes de onda corta, con relación a la luz de longitudes de onda larga. Cuanto mayor es la energía de un fotón, más corta es la longitud de onda. Una forma de pensarlo es imaginar los fotones como barcos en este mar agitado. Los pequeños, como los remolcadores, tienen que subir y bajar las olas para llegar a cualquier parte, mientras que los más grandes como los trasatlánticos pueden cortar a través de las olas y sus golpes, y por lo tanto ir un poco más rápido.

 

Hasta ahora las teorías de gravedad cuántica han sido imposibles de probar. Normalmente habría que ver detalles tan pequeños como 10^-33 centímetros – la llamada longitud de Planck, que es mucho más pequeña que un átomo – para probar estas teorías, a fin de discernir los baches del espacio. Obtener ese tipo de información está mucho más allá de la imaginación más salvaje de los constructores de incluso los más modernos aceleradores de partículas, y esto ha dejado a los teóricos de gravedad cuántica con escasa orientación empírica.

 

«Lo que realmente falta», explicó el Dr. Michelson, «es un experimento de laboratorio que nos diga cualquier cosa. Por ello es que tenemos que utilizar la cosmología: usamos el universo como laboratorio».

 

Los fotones desde GRB 090510, detectados el 9 de mayo, oscilaron entre 10,000 electrón-voltios – la predilecta unidad de energía de la física – a 31,000 millones de electrón-voltios, un factor de más de un millón, en siete breves explosiones de dos segundos.

 

La propagación en el tiempo de viaje de 0.9 segundos entre los valores más altos y más bajos de la energía de los rayos gamma, en caso de atribuirse a los efectos cuánticos en vez de la dinámica de la explosión en sí misma, sugirió que los efectos cuánticos en los que la desaceleración de la luz es proporcional a su energía se no aparecen hasta llegar a tamaños de unos ocho décimas partes de la longitud de Planck, de acuerdo con el artículo de Nature, cuyo principal autor fue Sylvain Guiriec de la Universidad de Alabama.

 

Pero el Dr. Livio, subrayó que este era sólo una de muchas clases de modelos. «Sería sorprendente que, en efecto, no necesitamos una teoría cuántica de la gravedad», dijo. «Esto sólo nos dice dónde están los callejones sin salida».

 

De hecho, otros físicos, dijeron que incluso este modelo no sería descartado hasta que se haya obtenido el límite de tamaño por debajo de la longitud de Planck.

 

La buena noticia, dijeron los astrónomos, es que los datos más esperados de Fermi podrían decidir la cuestión. Como dijo Lee Smolin, un teórico de la gravedad cuántica del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo, Ontario: «De esta forma, está en curso una auténtica prueba experimental de una hipótesis del efecto de la gravedad cuántica.»

 

Mientras tanto, la última palabra pertenece a Einstein, escribió en un e-mail Robert P. Kirshner del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica, parafraseando un titular de The New York Times de 1919 sobre las observaciones que confirmaron la relatividad general de Einstein. «Pero la historia de la naturaleza es: Einstein encontró lo correcto de nuevo. ¡Los Cielos no están torcidos! ¡Los Sabios no están boquiabiertos! «.

 

Imagen desde Nature

A 100 años de la presentación de la Teoría de la Relatividad

Si mi teoría de la relatividad es exacta, los alemanes dirán que soy alemán y los franceses que soy ciudadano del mundo. Pero si no, los franceses dirán que soy alemán, y los alemanes que soy judío.

Albert Einstein

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Esta es una mini – entrada. Sólo para que no pase inadvertida esta fecha, en la que el buen Albert Einstein presentó públicamente su famosa teoría por primera vez. Así lo dice la nota de El Universal:

Fue en la Turnsaal I (Gimnasio) del colegio Andräschule donde Einstein, en la tarde del 21 de septiembre de 1909, con 30 años, expuso por primera vez en público la teoría que había publicado en 1905, ante más de mil participantes en el 81 Congreso de la «Sociedad de investigadores y médicos alemanes».

Querido Tío Alberto: Las huestes relativas te saludan; 100 años no es nada.

Warp Drive: Entrevista con Miguel Alcubierre Moya

La existencia es un viaje en el que no existen los caminos llanos: todo son subidas o bajadas.

Arturo Graf

Por Diana

Anotaciones de entrada y salida: KC

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Como resultado de un post de Leopoldo Zambrano, forista de los grupos de Yahoo sobre temas de misterio, relacionado con el concepto de «Warp Drive» (o impulso de deformación), se me ocurrió la idea de entrevistar a Miguel Alcubierre. Así que le solicité a mi hija Diana, quien recibe clases del mismo Alcubierre, que me hiciera el favor de realizar una breve entrevista, en exclusiva para Ahuramazdah. Así mi Dianukas se convirtió en mi reportera favorita de la facultad de ciencias de la UNAM.

El Dr. Alcubierre es un brillante físico mexicano conocido por haber desarrollado un modelo matemático que permitiría a una nave viajar más rápido que la luz sin violar el principio físico que sostiene que nada puede superar la velocidad de la luz. Según cuenta la leyenda, Alcubierre desarrolló la idea viendo la serie de ciencia ficción Star Trek. Así que sin más preámbulo pasemos a la sección de…

Preguntas.

1. ¿Como es que esta idea de la deformación (wrap) del espacio tiempo permite a un objeto masivo (una nave) viajar a una velocidad mayor que la de la luz?

2. ¿Cuanta energía se necesitaría para comprimir el espacio tiempo delante del objeto y expandirlo justo detrás?

3. Has postulado que para que esta idea pudiese ser una realidad sería necesario manipular materia exótica ¿Que es esta materia exótica?

4. ¿Como podrías ejemplificar la idea de la densidad de energía negativa?

5. Dentro la burbuja de espacio tiempo donde estaría el objeto a trasladar por este medio ¿Hay alteraciones espaciales o temporales como resultado de las expansiones y compresiones fuera de ella? Si no las hay ¿por qué no?

En el ambiente de la facultad de ciencias, Alcubierre responde en un lenguaje coloquial que a veces da por sentado que uno conoce, por ejemplo, que la masa y la energía pueden ser equivalentes, o que, en el mundo de las soluciones matemáticas es posible crear situaciones aun no observadas en la realidad, como tener burbujas de espacio-tiempo, rodeadas de materia exótica. Aquí las respuestas de Alcubierre, aclarando que dentro de su respuesta a la pregunta 3, también responde a la 4, y que la transcripción del audio puede tener algún error (entendí «producción» cuando se refirió al ambiente de ciencia ficción, pero en realidad no estoy seguro que haya querido decir esa palabra en particular).

Respuestas.

1. La idea aquí es darle la vuelta al problema. El objeto en realidad no viaja a más rápido que la luz… localmente. Si desde el objeto se dispara luz, va igual de rápido que siempre para él (el objeto). Lo que estamos haciendo en esta idea es más bien deformar el espacio. Entonces, en particular, la deformación necesaria no es simplemente torcerlo un poquito (el espacio), sino hacer que se expanda y se contraiga. La idea es que, si estás en una nave espacial puedes contraer el espacio delante de ti, hacia donde quieres ir, y atrás de ti se expande. Entonces ¿que es lo que pasa? como se está comprimiendo el espacio enfrente de ti, te estás acercando a las cosas que están adelante, y como se está expandiendo detrás, te alejas de lo que dejas atrás. Eso te mueve, efectivamente, de un lugar a otro.

Pero como es algo que está haciendo el espacio, realmente nunca te estás moviendo más rápido que la luz en tu burbuja, porque si disparas un rayo de luz, este se va, viajando más rápido que la nave en la que vas. Localmente siempre te mueves a velocidad menor que la luz, pero visto desde lejos, por esto que le pasó al espacio, llegas rapidísimo de un lugar a otro.

La luz también se ve afectada por estos cambios, de tal forma que el rayo lanzado desde tu nave siempre viajará más rápido que la nave.

2. Es una pregunta difícil de responder. Porque no sabemos que tipo de energía sería necesaria. Pero si se hace un cálculo sencillo de cuanta energía se necesita, dependerá de que tan grande es el objeto que se desea mover y que tan angosta es la región del espacio sobre la que se está produciendo la compresión-expansión. Hubo un cálculo que hicieron hace unos años unos científicos americanos en el que estaban suponiendo que el espacio interior sería suficiente para contener una nave, digamos unos 100 metros de radio, y que la paredes tenían que ser muy delgadas, por consideraciones cuánticas, y eso requería una cantidad de energía ridícula, comparable a toda la energía del universo.

Pero la razón es que habían exigido que las paredes debían ser muy delgadas. Si uno relaja este requerimiento, exigiendo paredes más gruesas, acabaríamos obteniendo la energía equivalente a la masa de una estrella, que aun así es enorme, porque es necesario deformar el espacio. Con la gravedad la deformación del espacio es muy pequeña. Cálculos más recientes arrojaron energías equivalentes a la masa de Júpiter. En realidad no es fácil lograrlo.

3 y 4. En la teoría de Einstein, se tienen dos lados de la ecuación. Por un lado uno tiene la deformación del espacio-tiempo, la geometría, y del otro lado uno tiene la fuente, la masa, la energía que uno necesita para deformar el espacio. En principio uno puede decir, yo deformo el espacio como yo quiera, propongo una geometría, acudo a las ecuaciones de campo de Einstein y obtengo lo que está del otro lado, la fuente del campo gravitacional. Cuando uno pone esta geometría tipo «warp drive», lo que queda del lado derecho son densidades de energía negativa. Y no me refiero a la energía potencial sino a energía de la masa y el problema es que en la naturaleza no conocemos energías negativas, todo lo que conocemos conocemos tiene energías positivas, se genera gravedad atractiva y las masas son positivas. ¿De dónde vamos a sacar energías negativas? A la energía negativa (o masa negativa) se le llama exótica. Así se le llama porque no la conocemos.

Este resultado también tiene otra propiedad interesante: La materia exótica, o la energía negativa, lo que produciría sería un campo gravitacional que repele, en lugar de atraer. Tendría un efecto repulsivo que es lo contrario de lo que estamos acostumbrados a observar. En el Warp Drive se requieren energías negativas para comprimir y expandir el espacio. Esta materia exótica (con densidades de energía negativa) es actualmente un problema interesante, pues en física clásica no existe. En mecánica cuántica hay posibilidad, en algunas regiones, pero en cantidades minúsculas y prácticamente sin posibilidades de utilizarse. Eso es materia exótica, algo que tiene densidad de energía negativa y que produce antigravedad.

5. En el Warp Drive se tiene expansión por detrás, contracción adelante, y esto se restringe a una especie de burbuja de espacio-tiempo en la que se supone que no pasa nada. Si tú estás dentro de la burbuja, puedes acomodar las cosas de manera que no haya fuerzas intensas, que no sientas gravedad, y puedes ir flotando muy tranquilo en su interior. Tendrías que colocarte en su región central, lejos de las paredes, pues en las paredes se concentraría la energía exótica, paredes que tendrían un cierto espesor, no muy delgadas. Mientras no toques las paredes estarías muy tranquilo y la burbuja te llevaría de un lado a otro, sin que sintieras nada. Ni siquiera sentirías aceleración o desaceleración. La burbuja se podría estar acelerando tan rápido como quieras y no lo sentirías. En ciencia ficción es lo que se llamaría una producción no newtoniana. Una producción newtoniana es aquella en la que, como en los cohetes, si se aceleran los tripulantes se van hacia atrás debido a la inercia.

En el interior de la burbuja el espacio es plano y no hay efectos de tiempo. En la propuesta que construí, en la burbuja no habría alteraciones de tiempo o espacio, la geometría se mantendría, y podrías viajar a otras galaxias y no se presentarían efectos. En esta propuesta, al moverte a través del espacio ni tú, ni tu burbuja, tienen efectos relativistas puesto que es el espacio el que se está deformando.

Encore

Más sobre Alcubierre puede verse aquí: http://tenoch.scimexico.com/2008/03/24/cientificos-mexicanos-miguel-alcubierre-moya/, en el excelente blog Las Patillas de Asimov (en donde también se reproduce un artículo de Alcubierre publicado en la Gaceta UNAM) y en otras ligas del mensaje original de Leopoldo Zambrano. La entrevista realizada por Dianukas me muestra a un hombre con ideas geniales, que ha sembrado la semilla del sueño de viajes espaciales sobre distancias enormes en la mente de muchos científicos y técnicos. Bien por esos científicos que no cesan de proponer ideas que con el tiempo y con el mantenimiento del focus se hacen realidad. Y aún mejor por ser mexicano.

Imágenes: Dr. Alcubierre, y la famosa nave Enterprise de la serie Star Trek

¿Pudo Galileo haber desarrollado la teoría de la relatividad?

Introducción.

¿Pudo Galileo haber elaborado los principios de la moderna teoría de la relatividad? ¿Podría, incluso a mediados del siglo XVII, haber derivado las transformaciones de Lorentz, la existencia de una limitación de velocidad, y la equivalencia entre masa y energía? La idea suena absurda, sobre todo porque las limitaciones del principio de relatividad como Einstein las concibió, sólo aparecieron en los albores del siglo XX. Después de todo, fue la unificación de Maxwell de la electricidad y el magnetismo y su explicación de la naturaleza electromagnética de la luz, junto con el experimento de Michelson-Morley, que conformaron el escenario para Einstein. ¿Podría la relatividad especial haber sido desarrollada, incluso en principio, por alguien que no sabía casi nada de la luz?

Apenas posiblemente, la respuesta es afirmativa. Esa es la opinión provocadora, como mínimo, del físico Mitchell Feigenbaum de la Universidad Rockefeller en Nueva York, que sugiere que Galileo, si hubiera tenido acceso a un poco de las matemáticas modernas, bien podría haber seguido sus propias intuiciones sobre la relatividad del movimiento hacia una teoría de la relatividad en algo similar a su actual forma. Lo que hace que el argumento de Feigenbaum sea doblemente interesante es su enfática conclusión de que las bases lógicas de la relatividad no tienen nada que ver con la luz, sino con seguir con total independencia desde las bases lógicas y las consideraciones de simetría .

Fue un tratado de Galileo de 1632, Un diálogo sobre los dos Sistemas Principales del Mundo lo que le llevó a tener problemas con la iglesia. La mayor parte del texto en el diálogo entre un adherente de puntos de vista aristotélicos, Simplicio, y un proponente de la opinión copernicana, Salviati, argumenta a favor del modelo heliocéntrico del mundo. Durante el debate, Salviati también expresa la idea fundamental detrás del concepto de inercia de Galileo . «El movimiento que es común a muchas cosas en movimiento», observa, «se encuentra inactivo e intrascendente a la relación de estos objetos móviles entre ellos, si nada se ha cambiado entre ellos.» Sólo el movimiento relativo importa, y la tendencia de un objeto a permanecer en movimiento es en todos los aspectos equivalentes a la tendencia de un objeto a permanecer en reposo.

En términos modernos, distinguimos drásticamente entre la invariancia de las leyes físicas de Galileo y la de Lorentz. Pero, como Feigenbaum sostiene en un documento titulado The Theory of Relativity — Galileo’s Child, el pensamiento de Galileo, si se lleva a su extremo lógico, habría llevado directamente a invariancia de Lorentz, con la invariancia de Galileo como un sub-caso. El argumento gira en torno a lo que normalmente se refiere como la ‘adición’ de velocidades, y lo que uno puede o no puede decir al respecto de los principios fundamentales.

Feigenbaum considera dos marcos de referencia, I y F, con sus ejes alineados. Considérate situado en reposo en I, y que ves a F que se desplaza pasando a una velocidad V. Ahora supongamos que ves un objeto, digamos una pelota, moviéndose a una velocidad v, y deseas calcular cómo un observador en reposo en F ve esta pelota. Esta no es la adición sino, más bien, la resta de las velocidades, siendo el resultado alguna función de V y v, a la que llamamos r(V, v).

¿Podría especial de la relatividad han sido desarrollados por alguien que sabía casi nada de luz?

La determinación de esta función requiere de algunos supuestos. Feigenbaum comienza con la razonable idea de que una velocidad uniforme en un marco también debe corresponder a una velocidad uniforme en el otro. Suponiendo isotropía del espacio, conduce adicionalmente a la conclusión de que r(V, v) deberá situarse en el plano determinado por los vectores V y v. Las cosas se ponen más interesantes cuando se considera un tercer marco de referencia, F’, que se mueve a una velocidad V‘ como se ve en el marco I.

Suponiendo que este marco, al igual que F, tiene sus ejes alineados con los de nuestro marco I, uno puede trabajar algunas relaciones algebraicas para vincular la velocidad de la bola como se ha visto en los marcos I y F’. Ahora sabemos algo acerca de la relación entre las observaciones formuladas en I y F, y también en I y F’. Pero ¿qué hay con respecto a F y F ‘? Aquí el desarrollo se refiere a una cuestión de extrema importancia. Habiendo supuesto que los ejes de los marcos I y F están alineados, y también los de I y F ‘, es tentador pasar a la conclusión de que los ejes de F y F’ también debe ser alineados.

Pero, como sostiene Feigenbaum, no hay razón lógica para hacer ese salto. Por el contrario, aunque parezca extraño, uno debe permitir que los ejes de los dos marcos puedan diferir por un elemento de rotación R, cuya naturaleza depende de las dos velocidades, V y V‘. Galileo en forma natural nunca se entretuvo en esta posibilidad; supuso, en lenguaje moderno, que el efecto combinado de dos impulsos debe ser un tercer impulso a otra velocidad. Esto ciertamente concuerda con nuestras más profundas intuiciones, y, como muestra Feigenbaum, conduce directamente a una función r que reproduce la invariancia de Galileo.

Pero si uno se entretiene, como Galileo lógicamente podría haber hecho, en la posibilidad de que R podría ser no-cero – lo que implicaría que dos impulsos no alineados podrían llevar a un efecto de rotación – los resultados resultan muy diferentes. Lo que se desprende de los análisis son entonces las transformaciones de Lorentz, así como, en última instancia, las otras fórmulas de la relatividad especial. Por supuesto, ahora sabemos estas extrañas rotaciones como rotaciones de Wigner, derivadas por primera vez en 1939 por el trabajo de Eugene Wigner, por supuesto, desde el ya desarrollado mecanismo de las transformaciones de Lorentz. Estas son las rotaciones que participan en el fenómeno de la precesión de Thomas, y son realmente muy poco intuitivas. Por lo tanto, no es de extrañar que Galileo nunca les concediese una posibilidad lógica. El punto importante es que el desarrollo podría haber sido revertido.

Por supuesto, uno podría objetar que la velocidad de la luz aparece en las transformaciones de Lorenz, lo que sugiere un papel primordial para ésta. Sin embargo, en los argumentos de Feigenbaum, un límite fundamental también aparece naturalmente, una nueva constante fundamental de ninguna manera vinculada, a priori, a la velocidad de la luz. Por supuesto, por motivos empíricos, resulta ser la velocidad de la luz. Este desarrollo sugiere, sin embargo, que la luz sólo pasa a moverse a esta velocidadfundamental, la existencia de la cual tiene orígenes más profundos.

Resulta fascinante que los científicos de hace tres siglos podrían haber trabajado en este desarrollo, y también, quizás, que todavía no hemos encontrado nuestro camino completamente hacia el fondo del significado de la relatividad.

Por Mark Buchanan
Para NatureNews.
Traducción: KC