La gravedad

Gravedad
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Más adelante, en la exposición de la evolución de la materia y como consecuencia de la elaboración en esta teoría de un autentico modelo físico del átomo, llegaremos a la conclusión de que la estabilidad del núcleo atómico tiene una explicación lógica muy distinta a la hipótesis más aceptada en la actualidad, la cual sugiere que una variante residual de la fuerza fuerte, generada por la carga de color, es la responsable del hecho de que los nucleones permanezcan unidos, pese a las grandes fuerzas electrostáticas que tienden a separar a los protones. De ahí que se la llame “fuerza residual fuerte” o “interacción nuclear fuerte”. Pero, como digo, aquí deduciremos que eso no es consecuencia directa de la fuerza residual del color, sino de la combinación de varias fuerzas; por lo que asumiremos que estamos ante el mismo caso de error de escala que ya comenté en la introducción, al hablar del problema de la masa de los nucleones; porque las fuerzas de la cromodinámica (incluida la residual) tiene efectos importantes, pero estos comienzan a sentirse a una escala menor que la nuclear, la escala de los quarks, y es ahí donde pueden considerarse fuerzas fundamentales. Por supuesto, en adelante, cuando hablemos de la fuerza que mantiene unidos los quarks, gracias a su carga de color, seguirá siendo correcto referirse a ella como “la fuerza fuerte”, por comparación con las demás fuerzas fundamentales. Pero en el caso de “la fuerza residual”, generada por la misma carga, no estaremos hablando de una interacción entre nucleones, ni será una interacción fuerte mediada por piones, como se teoriza actualmente, porque nos estaremos refiriendo a la “interacción gravitatoria”, es decir, “la gravedad” que, como sabemos, es la fuerza fundamental más débil.

Queeeee?
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Supongo que el lector se habrá llevado las manos a la cabeza; una consecuencia lógica del conflicto intelectual entre lo que cree saber y lo que acabo de manifestar; pero permítame que siga desarrollando esta idea.

Consideremos la posibilidad de que, en un estado de hipotético y relativo reposo, respecto al campo H (el éter), los gluones (transmisores de la fuerza aglutinante del color), en su afán por mantener confinados a los quarks, generen una fuerza residual (distinta a la teorizada por Hideki Yukawa) capaz de atraer las partículas de Higgs entorno a la superficie que delimita el espacio volumétrico esférico compactado de cada uno de esos quarks, modificando la densidad del campo H circundante en función de la distancia a esta superficie. Los valores puntuales de esta densidad constituirían un campo escalar donde se podrían definir superficies equiescalares que nunca se cortan entre sí. Las áreas de estas superficies, en el campo generado por un supuesto quark aislado ficticio -pues, los quarks siempre forman hadrones-, se calcularían con la fórmula: A=4π·r² (siendo A el área y r el radio de la esfera), es decir, serían proporcionales al cuadrado de la distancia, ya que 4π es una constante. De ahí que las magnitudes varíen siguiendo la ley cuadrática inversa, dentro de un espacio euclídeo tridimensional con una dimensión adicional que sería el valor escalar de la densidad del campo H en cada punto. También se podría definir como un campo vectorial de fuerzas atractivas que tienen, en cada punto: una magnitud, una dirección y un sentido. Por tanto, los efectos de los campos generados por la fuerza residual del color serían idénticos a los de la gravedad, pues estos pueden definirse también como vectoriales, si atendemos a la fuerza gravitacional, que siempre es atractiva; o como escalares, si lo hacemos teniendo en cuenta el valor de la energía potencial gravitatoria en cada punto del espacio.

Su descripción mecánica es simple: si en una zona del espacio, libre de cualquier fuerza externa, situamos dos partículas o dos grupos de partículas electromagnéticamente neutras a las que llamamos: A y B, separadas por una determinada distancia; formarán un sistema en el cual tanto A como B estarán sometidos a los efectos del campo gravitacional, resultante de la suma de los campos de la fuerza residual del color generados desde la superficie exterior del volumen de los quarks que tenga cada una. Observaremos que, en este sistema, las superficies equiescalares o equipotenciales de los campos gravitatorios tendrán un área que dependerá de la distancia entre A y B. Así, cuando A y B estén lo más próximas que geométricamente sea posible, el área de estas superficies será mínima. El sistema intentará alcanzar este estado de mínima energía potencial; tendiendo, por tanto, a acercar A a B y B a A; acelerando ambos cuerpos en función de sus masas respectivas (la suma de la masa de sus quarks), convirtiendo la energía potencial gravitatoria, en las distintas posiciones, en energía cinética. La forma de estas superficies equipotenciales definen las fluctuaciones del espacio-tiempo y su métrica; porque, además de las tres dimensiones espaciales, debemos tener en cuenta que la cuarta dimensión, que tiene en cuenta los valores escalares de densidad, es inversa a la cuarta dimensión temporal; es decir, cuando los valores de densidad gravitatoria son altos, el tiempo pasa más despacio y, conforme son más bajos, el tiempo transcurre más deprisa. Esto se debe a la constancia de la velocidad de la luz y al tiempo que tarda ésta en atravesar medios de distinta densidad. Lo que explica, al igual que la teoría de la relatividad, el “corrimiento al rojo gravitacional” cuando atraviesa los campos gravitatorios intensos (también conocido como efecto Einstein), porque la luz tarda más en atravesar un medio denso y eso se traduce en una reducción de su frecuencia. Un observador sumergido en ese campo de alta densidad no apreciará variación alguna al medir la velocidad de la luz, pero su tiempo trascurre más despacio que otro observador de esa misma fuente de luz que esté situado en un lugar del espacio cuya densidad del campo H sea menor. Igualmente, el concepto de “lente gravitatoria” se podría definir, ahora, expresándolo en términos de índice de refracción de un medio, de forma análoga a la de una lente material convencional, aunque el campo H no esté compuesto por materia. También, involucrando al campo H, es fácil entender por qué la gravedad actúa incluso a través de los objetos o a través de volúmenes donde previamente hemos hecho el vacío. Los quarks están sumergidos en él y las estructuras formadas por éstos son permeables a los bosones de Higgs, por consiguiente, no es posible aislarnos de su influencia.

Démonos cuenta de la especial trascendencia que resulta de la equiparación o identificación de las fuerzas gravitacional y residual del color de la CDC (siglas de cromodinámica cuántica, QCD en inglés). Hemos eliminado una de las fuerzas fundamentales de la ecuación y la necesidad de encontrar el “gravitón”; por lo que, todo se simplifica notablemente y, con ello, hemos empezado a despejar el camino para la gran unificación de la física. Ya en 1919 (aún a muchos años de que se teorizase sobre la cromodinámica), Einstein, en un artículo titulado: “¿Desempeñan los campos gravitatorios un papel esencial en la estructura de las partículas elementales de la materia?”, dijo:

«Las reflexiones anteriores muestran la posibilidad de una construcción teórica de la materia a partir del campo gravitatorio y el campo electromagnético solamente, sin la introducción de hipotéticos términos suplementarios en la línea de la teoría de Mie. Esta posibilidad se presenta particularmente prometedora en cuanto que nos libera de la necesidad de introducir una constante especial λ para la solución del problema cosmológico».

Partiendo de esta idea se deduce que, cuando consigamos un entendimiento profundo de las fuerzas de la CDC, podremos diseñar la tecnología necesaria para intentar dominar la gravedad. Lo que supondría, a todas luces, uno de los mayores logros del ser humano, y la mera posibilidad de llegar a conseguirlo debería bastar para seguir avanzando en la verificación de todas las teorías relacionadas con el nivel subatómico.

gravedad
Imagen de la NASA

 

3 comentarios sobre “La gravedad

  1. Cuando tuve la feliz ocurrencia de crear este sitio web, para divulgar las hipótesis que he desarrollado en mi libro, también me marque como objetivo depurar y contrastar las ideas a base de debatir con aquellos que tuvieran a bien gastar su tiempo escribiendo algún comentario en público o a través del formulario de “contacto” que es privado.
    Está claro que fue un acierto, porque ya he podido corregir un aspecto relacionado con la gravedad y el tiempo, que no había escrito correctamente y eso ha sido gracias al comentario acertado de José Samperi Abillr. Por lo que aprovecho para agradecérselo desde aquí.
    El que tiene boca se equivoca y, por supuesto, el que tiene un teclado como forma de expresión, también.
    Un fuerte abrazo José.

  2. En primer lugar pedir disculpas, a mi edad 67 años, es evidente que toda la mecánica que aprendí se basaba en conceptos Newtonianos.
    En mis tiempos de bachillerato ya se empezaban a descubrir partículas sub atómicas, pero personalmente fue con toda la publicidad que se le dio al boson de Higs, el Colisionador de ardones LHC que empecé a ver sus posibilidades, pero para entonces había pasado mi vida y mi cerebro ya no tenía la receptividad de uno de 18 años, así que siempre he sido Neetoniano y siempre pensé que la física aplicable al macro cosmos no se puede o entendía que no se podía aplicar al micro cosmos. Por ejemplo mantener un agujero de gusano en la física cuántica tal vez sea posible, pero el pretender viajar en el tiempo a través de un agujero de gusano tal vez sea irrel pos las condiciones físicas que se dan en el interior del mismo y entiendo que estas solamente las soportan las partículas pero nunca un se vivo, el viajar a velocidades casi relativistas digo que creo que es privilegio casi exclusivo de partículas.
    La consulta que quiero hacer es la siguiente: Así como la masa justifica la existencia de la gravedad, es decir hay gravedad o se siente o se puede medir su intensidad en las cercanías de la masa, la gravedad justifica y da lugar al tiempo, y como se expone el tiempo transcurre más lento en presencia de la gravedad intensa, cosa que acabo de aprender hoy aquí y más lento en el espacio con ausencia de ella.
    La física de partículas y por lo tanto el LHC deberá tratar de encontrar el ” graviton ” o bien replantearse nuevas teorías. De hecho se cree que existe esta partícula que da sentido a la gravedad y al igual que él boson de Higs da sentido a la masa, digo que de encontrarse el graviton se conocería de forma más profunda la gravedad y tal vez con el tiempo y esto es un decir hacer naves que se impulsaran con anti gravedad.
    Por lo que se el ” anti graviton ” no lo contempla todavía la actual mecánica cuántica.
    De hecho empiezo a leer todo este libro por el hecho de ser un aficionado a la astronomía tal como hoy día se está divulgando, fundamentalmente lo que se está descubriendo día a día a través de los telescopios espaciales y terrestres y también sé que él LHC a pesar de que no es un telescopio contribuye de forma exitosa a explicar y comprender los primeros insttantes del Big Bang, los átomos y las fuerzas internas que los rigen y los cohesionan, el mundo de las partículas sub atómicas, su masa, sus energías, su espín, un conjunto de conocimientos impensables del final de los años cuarenta en la Europa y España en que nací.
    En la actualidad los grandes enigmas de la astronomía son ” La materia oscura ” que se dice que no reacciona con la materia ordinaria y como tal lleva consigo la acción gravitatoria es decir produce gravedad, este universo ha tenido tiempo suficiente 13.800 Millones de años para fabricarla en el interior de las estrellas, tal vez entre uno de sus posibles candidatos sean los
    neutrinos.
    En cuanto a la energía que provoca la expansión de este universo, medida por una simplificación de la ley de Hubble, la de ” distancia – velocidad ” = número de Mega parsecs x 70 km./ s. por cada Mega parsec como valos de constante aproximada.
    Esta energía o por decirlo de alguna manera es semejante a una fuerza de gravedad pero en sentido negativo es decir, si existe el graviton que tiende a cohesionar al cosmos y por lo tanto devolverlo a su punto de origen que fue el Big Bang y po lo tanto pensar en la posibilidad de un universo oscilante hoy día descartado de acuerdo con la confirmación de las sondas WMAP y PLANK.
    ¿ Por qué no pensar que en los confines de este universo es decir, en su radiación de fondo, a 13.800 millones de años luz en el tiempo, pero a 46.500 años luz de distancia de nosotros debido a la actuación de la energía oscura ?
    En sus confines este universo fuera una brana o bien una onda de energía pura formada por ” anti gravitones ” y que tirara con una fuerza tal que provocará una expansión acelerada del mismo, conduciendo a este universo a una muerte por desgarramiento en lo que se conoce un final por Big Rip.
    Sé que esto es herejía de la ciencia, no soy científico, ni tengo nivel…pero bueno aquí queda esto entre nosotros acerca de la gravedad, toda una historia a buen seguro llena de errores.

    1. Gracias por tu comentario.

      José, nadie debería disculparse por su edad, los años dan perspectiva y eso ayuda a distinguir el grano de la paja, uno no nace enseñado necesita su tiempo para ir aprendiendo aquello sobre lo que tiene interés.

      Ahora disponemos de un montón de información nueva, una buena parte de ésta proviene de observaciones y experimentaciones con tecnologías que hace unos pocos años hubieran parecido de ciencia ficción, otra es el resultado de la teorización sobre las primeras, basaba en una determinada forma de concebir la física, es decir, basadas en un modelo previo paradigmático con el que se supone deben predecirse los resultados de los experimentos que se diseñan.

      Has hecho un buen resumen del estado de lo que se ha teorizado hasta el momento, sin embargo, gran parte de esa teorización se viene abajo si se demuestra que el modelo no es válido. El modelo estándar de partículas es el paradigma actual de la física cuántica, pero no explica cuál es el origen de algo tan básico como la gravedad, predijo la existencia del “gravitón” pero no hemos sido capaces de encontrarlo; afirmó que el neutrino debía de ser un ente inmaterial y ahora se demuestra que tiene masa; tampoco es capaz de explicar la masa del protón o el neutrón; define el momento magnético de las partículas (el espín) como algo intrínseco, inexplicable en partículas neutras; tiene que recurrir a expresiones como “energía oscura”, materia oscura” o “números mágicos” para definir aquello que se escapa a su conocimiento; y, cuando se produce un hallazgo nuevo, como la detección de un pico energético que acompaña a la emisión de un par electrón-positrón, al no poder explicarlo tampoco, se plantea como única opción que debe existir una nueva fuerza fundamental, en lugar de plantearse si todo esta situación no será consecuencia de que el modelo es erróneo.

      Son muchos los físicos que, en sus divulgaciones y/o en sus conferencias públicas, tiran de profesionalidad al exponer las ideas que el colectivo científico estima mayoritariamente aceptadas, pero son precavidos y demuestran su honestidad manifestando dónde están los puntos débiles de esas ideas o puntualizando y remarcando aquello que se desconoce. Algunos ponen a las claras que las hipótesis son provisionales a la espera de “nueva física”, es decir, a la espera de una teoría que ofrezca modelos mejores que los actuales y puedan servir, en definitiva como nuevo paradigma para seguir avanzando.
      En esas estamos, espero que al leer mi libro se resuelvan una buena parte de tus dudas. Si no es así, aquí me tienes.
      Saludos.

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