miércoles, 1 de enero de 2014

EL REPOSO Y LA NADA

                                 

                                          Introducción

Los voceros de la física nos informan que el objetivo último de esta ciencia es explicar por qué existe el Universo. 
Así planteado, el problema se parece mucho (si no es el mismo) al célebre de Leibniz: «¿Por qué hay ser y no, más bien, nada?».  
Si del mismo se trata, ya estaba resuelto desde hace siglos (o disuelto, mejor dicho) por los que argumentan que la pregunta no tiene sentido, que se origina en una creencia falsa: en que el ser podría no haber sido.
Según el filósofo Parménides, el ser tiene que haber sido siempre, porque de otro modo habría salido de la nada, y de la nada no sale nada. El ser tampoco puede dejar de ser, porque si no salió de la nada tampoco puede volver a ella. 

El anterior es un argumento incontrovertible, entonces... ¿por qué, dos mil quinientos años después, todavía estamos con que "el ser podría no haber sido"? Porque están los que se ocupan de convencernos de ello, de que el Universo salió de la nada y al que no lo entienda no le da la cabeza, de que la verdad sólo proviene de las alturas de la pirámide social y las ideas de abajo son ocurrencias de chiflados, de que la verdad que nos haría libres es un pecado de vanidad. 

¡Por qué existe el Universo! ¿Pudo, acaso, no haber existido?
Es probable que se mezclen, como habitualmente sucede, la fantasía y la realidad. Dado que el espacio se nos muestra tal que extensísima nada entre poca y apiñada materia, no es difícil imaginar, y más en noches nubladas, un cielo sin estrellas o lo que nunca fue: el Universo vacío, la nada total.
Concedamos que habiendo nada entre las cosas (más nada que otra cosa), es inmediato suponer que la nada pudo ser completa.
Parménides decía que el ser es infinito en extensión, infinito en consistencia, sin lugar para el más mínimo cambio. Por lo tanto el movimiento no podía existir, y si el mismo nos parece evidente se trata de una ilusión. 
Coincidimos con Parménides si «lo que es siempre fue y será» significa que el Universo siempre estuvo y estará, pero no en que la existencia sea de tal densidad que el movimiento, o cualquier cambio, no pueda tener lugar. 
No obstante, este punto de vista tiene que existir por más extravagante que nos resulte. Hay otros, no menos raros, propuestos también por filósofos resonantes, opinables todos, dado que hay tantos puntos de vista como pensadores y no todos pueden tener razón. Quizás no haya otra forma de aproximarnos a lo cierto mas que cubrir todas las opciones, ampliar nuestra perspectiva, barajar hipótesis mediante propuestas y críticas, ensayo y error. Vendría a ser lo que se aplica en otros ámbitos como “lluvia de ideas”: ninguna debe ser desoída, una moción disparatada puede inspirar otra inesperada y válida.
Volviendo a la física y al porqué del Universo, esta ciencia es la que hoy tiene a cargo el problema. Por medio de costosos experimentos y arduas matemáticas estudia, además de muchas otras cosas, lo que sería el fundamento de lo existente: las clases de partículas que estructuran los cuerpos materiales, los diferentes tipos de campos y el espacio en el que se desenvuelven.
—Una pregunta al improbable lector: ¿Qué son los campos? (el gravitacional, por ejemplo) ¿hondonadas que producen las masas en un tercer medio universalmente extendido? ¿o las masas y sus campos son la misma cosa, son intrínsecos? 
La primera opción presupone un espacio tal que ente real, un cuerpo universalmente extendido, por lo tanto es una concepción antirrelativista. La segunda opción es relativista, implica que el espacio no es un cuerpo universalmente extendido, sino la nada entre los cuerpos, la nada tras los campos, y éstos diluyéndose en la nada según el cuadrado de la distancia a sus núcleos, siendo núcleos las partículas o las agrupaciones de ellas. Adivine cuál fue la opción elegida por la física moderna.

Habíamos dicho que el objetivo final de la física, según algunos de sus divulgadores, es explicar por qué existe el Universo. Todavía no lo saben, dicen, pero dicha respuesta estará necesariamente comprendida dentro de la teoría total del mismo, la de “Gran unificación”. 

El hecho de que cientos de miles de individuos altamente capacitados investiguen empeñosamente —más la costosa tecnología imprescindible para su trabajo—, sugiere que el esfuerzo solo intelectual de unos pocos filósofos antiguos, carentes de información y recursos, no tenían oportunidad de éxito. O tal vez estuvieran más cerca de la verdad que los investigadores de estos tiempos, vistas las contradicciones de las teorías actuales.
Es de creer que la teoría que dé cuenta de todos los fenómenos, la de “Gran unificación”, será un todo coherente, sin contradicciones (sin paradojas). 
En la búsqueda de esta gran teoría (la que va a explicar lo que las otras no pueden), las que ahora existen no deberían tener más estatus que el de provisorias, o sea, deberían estar siempre sujetas a revisión y sospecha, listas para ser descartadas, porque alguna (o todas) debe estar equivocada. El principal obstáculo para unirlas es el dar por hecho que todas son verdaderas. 
Entonces... ¿por qué es tan difícil la consecución de dicha teoría unificada? ¿Falta aún más información costosa? ¿No se está manejando bien la que se tiene o hay que conservar (a toda costa, hasta que nos jubilemos) las teorías que nos dan de comer?
Si el fin último de la física como ciencia (hay otras miras no tan santas) es resolver por qué existe el Universo y suponemos que la mayor parte del mismo es nada, es justificado pensar que la inexistencia podría haber sido completa, pero de todos modos es un tema que no se toca desde hace un siglo: la parcial y provisoria teoría de la (anti)relatividad einsteiniana se ha permitido dictaminar que la nada es imposible. 
En dicha teoría no hay lugar para lo no existente: entre los cuerpos del Universo existe el espaciotiempo, que lejos de ser nada, es un ente real, consistente, deformable, perforable, plegable y en expansión, dando pié a que las otras teorías provisorias y parciales afirmen, ya que el espaciotiempo no es la nada, que la materia puede brotar del mismo. Mala noticia para los que esperan la remoción de la antigua idea del espacio como cuerpo infinito, instalada por aristócratas atenienses de hace dos mil cuatrocientos años a quienes el vacío "les producía horror". Les producía horror porque provenía de los descreídos filósofos jonios, ante quienes los dioses olímpicos se habían desvalorizado ante la gran oferta de otros traídos por el comercio desde el lejano oriente, la India, Persia, Egipto... 
La inflación de dioses generó escepticismo y materialismo: "¿Cuáles son los dioses verdaderos? ¿los nuestros o los otros? ¿Lo es alguno o no lo es ninguno?"   
Hoy, dos mil cuatrocientos años después, el espacio como un cuerpo único universalmente extendido sigue entumeciendo la ciencia con el nombre de espaciotiempo (para colmo reforzado por otro océano universal de más reciente factura: el océano de Dios de Higgs), siempre bajo el sempiterno auspicio de la élite antimaterialista. 
Dado que la (anti)relatividad einsteiniana es impermeable a la lluvia de ideas y presume de estar más allá de la lógica, cualquier intento de unificar las teorías de la física resultará una mamarrachada. 
Esta monografía intenta, en la afianzada fase oscurantista que comenzara con el siglo veinte, producir chispazos que permitan orientarnos. Aquí no hay respuestas, solo preguntas y tanteos exploratorios dentro de la ortodoxia. Quizás un criterio holgado fue lo que resignó la física cuando dejó de llamarse filosofía natural. 

                                  

                                   Reposo y equivalencia

La generalizada creencia en el principio de independencia de la velocidad de la luz revela que el ser humano aún no entiende el movimiento. El día en que se admita, por fin, que este principio es falso, resultará que no hay un solo licenciado ni magister ni doctor ni premio Nobel de Física en serio, ninguno entendió cinemática. No por nada los premios Nobel S. Glashow y S. Weinberg, cuyos trabajos se basan en dicho principio, no permitieron que Bryan Wallace, en Harvard, desarrollase teorías con una velocidad de luz (c + v) o (c - v) que fue la que obtuvo con sus experimentos con radares como puede leerse en su libro 'The Farce of Physics'. 
El movimiento rectilíneo uniforme y el estado de reposo, no habiendo referencia exterior, no se pueden diferenciar con ninguna clase de experiencia. De hecho, las opciones en un sistema cerrado son dos y determinables: es acelerado o no lo es. ¿Incluiremos entre los acelerados el movimiento circular uniforme ya que consta la aceleración centrípeta? Si así fuera, un cuerpo en movimiento circular no está en reposo, aunque no vaya a ningún lado, aunque esté encerrado y no veamos el movimiento. ¿Qué, entonces, de cualquier objeto en apariencia inerte que tengamos a la vista, donde hoy sabemos que hay una actividad desaforada? Por supuesto que el movimiento rectilíneo uniforme y el estado de reposo son abstracciones. Un cuerpo rotando sobre su centro de gravedad (experimentando aceleración centrípeta todas sus partes menos en el centro) puede tener otros movimientos respecto de otros sistemas.
El análisis del estado de reposo conduce a perplejidades y conflictos con los conceptos que la física tiene por confiables. Cuando se nos explican los fundamentos de la (anti)relatividad einsteiniana suele acudirse a imágenes tales como la de un observador dentro de un contenedor hermético sobre el vagón de un tren. Se nos dice, y es comprobable, que el observador no podría saber si el vagón está inmóvil en las vías o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme: hasta aquí se trata del principio de relatividad revelado por Galileo. Ahora, según la relatividad general einsteiniana, el observador tampoco puede saber si es la gravedad lo que lo tiene adherido contra el suelo o si está siendo acelerado desde el piso y es su inercia lo que lo mantiene contra el mismo; no hay experimento que pueda marcar una diferencia, es el principio de equivalencia entre gravedad e inercia.
Se comprende la sensata intención de Einstein de reunir dos fenómenos en una sola explicación, pero ¿estamos, en realidad, siendo acelerados hacia arriba? El observador, atisbando fuera del contenedor, se da cuenta de si se encuentra o no en movimiento respecto de las vías, y también constata que su supuesta aceleración se debía a la gravedad y no a un cambio de velocidad hacia arriba en el tiempo. ¿De dónde proviene, entonces, la sensación de estar acelerado?
Démosle crédito a Einstein e intentemos ubicarnos en su punto de vista:
Así como no es necesario que la velocidad cambie con el tiempo para que exista aceleración —hay aceleración por cambio de dirección, que sería el caso de las futuras estaciones espaciales en forma de rueda que proveerán de gravedad artificial a sus habitantes permanentes, o los cilindros más pequeños que dan el mismo servicio a los viajeros del espacio en alguna película de ciencia ficción, o en cualquier centrifugadora desnatadora, purificadora de combustible, etc.—, tal vez haya otro medio de obtener aceleración, sin cambio de velocidad ni de dirección, que dé cuenta de la gravedad.
En el cilindro centrífugo de los astronautas de la película ‘2001 Odisea del Espacio’ se obtienen situaciones con alguna semejanza con la gravedad, los mismos pasarían la mayor parte del tiempo pegados a las paredes cilíndricas, pueden sentarse, escribir, servirse café en una tasa, si algo se les cae se agachan y lo recogen, etc. y nosotros viendo de afuera... los vemos girar. Si uno de ellos lanza algo hacia arriba, siempre que no pase del centro de giro, volverá a sus manos; subiendo y bajando en la dirección de su vertical, subiendo desaceleradamente y bajando aceleradamente… pero para los que observamos de afuera no es eso lo que ocurre, sino que el objeto describe una línea recta a la misma velocidad entre dos posiciones distintas del astronauta.
Para los que hacen la misma prueba en tierra pasa lo mismo, un objeto arrojado verticalmente hacia arriba sube desaceleradamente y baja aceleradamente. Quizás visto desde “afuera”, el objeto describa una línea recta a la misma velocidad entre dos distintas posiciones nuestras, pero ¿cómo nos ubicamos “afuera”? ¿En otra dimensión? Físicamente no parece posible, quizás mentalmente, no cualquiera, alguien con un superlativo número de neuroglias, con un cerebro capaz de elaborar espacios de más de tres dimensiones, once, trece, según algunas teorías.
Acaso no sean necesarias esas extraordinarias y dolorosas contorsiones mentales, probemos otro enfoque:
Otra referencia de aceleración, aparte de las fuerzas y presiones que nuestro cuerpo experimenta, son los objetos en caída libre. Sabemos que estamos acelerados porque vemos a dichos objetos acercarse al suelo en forma acelerada. Pero un observador en caída libre, sin referencia exterior, experimenta el reposo; y lo caído, lo adherido al suelo, la aceleración en el sentido contrario. Según Einstein, en lo que entendemos como caída libre, es como si la Tierra alcanzara al observador y a los objetos que flotan en el espacio. Esa sería la razón por la que caen todos a la misma velocidad.
Pero como la gravedad actúa en todo el globo y los cuerpos caen hacia tierra en cualquier punto del mismo, el modo de explicar la gravedad al estilo Einstein es que la Tierra se hinche aceleradamente, de ahí le habrá surgido que todo el Universo se expande.
 
Desde este enfoque no hay lo que no se hinche en el Universo, nada es atraído, todo es alcanzado. Es así que nada puede eludir la gravedad, no solo la luz, ni siquiera lo que no existe, lo imaginario: si no queremos que caiga un objeto imaginario debemos mantenerlo imaginariamente acelerado hacia arriba.
Como todo se hincha simultáneamente no hay referencia de hinchazón, no somos conscientes de ella… pero sentimos la presión del cuerpo contra la superficie terrestre; nuestro oído interno nos lo informa dándonos el sentido de la aceleración aún con los ojos cerrados; y también vemos —desde este punto de vista—, que nos acercamos aceleradamente a los objetos en caída libre (mientras ellos experimentan el reposo) y creemos que son atraídos hacia el suelo. Y si que los objetos caigan fuera poca evidencia de la inflación general, tenemos el corrimiento al rojo del espectro luminoso de las huyentes galaxias lejanas, producto de la expansión universal.
Dos astronautas en el espacio no se atraerían sino que se estarían expandiendo y a la larga se alcanzarían, y sin más referencia que ellos mismos no advertirían su gran aumento de volumen… 

No hace falta señalar la ilogicidad del asunto: la densidad también debe mantenerse constante, entonces la masa debería aumentar viniendo de la nada. También sucede que cuerpos de igual volumen no tienen necesariamente la misma densidad, un cuerpo debería inflarse más cuanto mayor sea su masa para justificar su mayor gravedad, un decímetro cúbico de Iridio debería expandirse más aceleradamente que el igual volumen de Litio. Además, los cuerpos vivos y por lo general los inertes están compuestos por elementos de diferentes densidades, el mundo debería estar no solo expandiéndose sino también deformándose aterradoramente; el núcleo de la Tierra, de hierro y níquel, debería expandirse más rápido que la corteza compuesta mayoritariamente de elementos más livianos. Nada de eso ocurre. 
Se puede objetar que no era así como Einstein explicaba la gravedad, sino que un cuerpo masivo como la Tierra produce una hondonada en el espacio que afecta la trayectoria de los cuerpos.

Pero entonces... ¿cómo se conjuga esto con su analogía del ascensor espacial? 
La humanidad ilustrada ha sido muy complaciente con las explicaciones de Einstein: Con la hondonada hablamos de atracción, un cuerpo a la altura de la órbita de la Luna, pero inmóvil respecto de la Tierra, cae, no es alcanzado por la Tierra. Entonces quizás sea al revés, los cuerpos no se expanden sino que el espacio (ya que no es la nada) es dinámico, y surgiendo del infinito se dirija eternamente hacia todos los cuerpos que existen, inmensos o minúsculos, arrastrando todo, hundiéndose en sus mismísimos centros sin amontonarse ni llenarse, acaso volviendo a de donde viniera por senderos entre bambalinas, oculto a nuestra realidad tridimensional.
La mayoría parece satisfecha con que otros digan que han entendido la explicación de Einstein. Pero éstos no nos la pueden explicar, dicen, en lenguaje común, sino matemático, o que la entienden matemáticamente pero no en lenguaje común (¡) ¿Acaso no hay forma de traducirla al lenguaje común? 
Apelemos a algún antiguo de los que trataban de hacerse entender en lenguaje común: Aristóteles. Él decía que los cuerpos lanzados hacia arriba caían porque el suelo era su lugar natural. Es una idea sugestiva: la materia desparramada por el espacio inconmensurable es un accidente, lo primario es que esté toda junta y a eso tiende ¿Y por qué el Universo no colapsa, entonces? 
Newton tenía una explicación interesante, aunque…
 ¿hasta qué punto es fiable el criterio científico de alguien que dedicó la mayor parte de su vida a la magia; que no solo abandonó el desarrollo de su dinámica cuando todavía no había vivido ni la mitad de su larga vida, sino que saboteó con su “sensorio divino” el principio de relatividad galileano que él mismo matematizara? Es obvio que renegó de la relatividad para no rodar cuesta abajo por el firme y despejado sendero de la lógica hacia el humilde barrio de los materialistas ateos, lejos de su vida y de su muerte de reyes.
Lo que Newton decía era que el Universo no puede precipitarse hacia su centro de gravedad porque no lo tiene. La cantidad de materia es infinita, siempre habría más allá estrellas, planetas, asteroides, cometas, polvo y gases. 
Aceptemos, por lo pronto, la idea de moda según la cual el Universo era como un huevito de paloma, toda la materia ahí concentrada y un campo gravitatorio inmenso. Parece que las ondas electromagnéticas desaparecerían dentro del poderoso campo gravitatorio, pero el campo gravitatorio mismo estaría infinitamente extendido, la fuerza gravitatoria, o sus gravitones, se propagarían desde el núcleo hacia al infinito a la velocidad de la luz atrayendo todo. Los gravitones salen sin ningún problema, pero no los fotones, y si no pueden hacerlo es porque en la normal al centro de gravedad y respecto de éste, la luz tiene cero velocidad... ¿no era otra y constante su velocidad? 

Por supuesto que, como concluyó Bryan Wallace con sus experimentos con radares, la velocidad de la luz es relativa, puede tener una velocidad varias veces superior a esa c o estar inmóvil ante nuestras narices. Que no se hayan hecho los experimentos para hacer palpable esta realidad es otro tema. 
Una partícula a miles de millones de kilómetros, sin movimiento circular alrededor del centro masivo, no puede ir para otro lado, su único camino es hacia el huevo de paloma central, su trayectoria natural. ¿Esa es la forma original del Universo? ¿Un campo gravitatorio de radio infinito con un centro? ¿Las únicas líneas rectas que existen convergen hacia el núcleo? Es coherente con la visión de Einstein: el espacio no es la nada, tiene forma, no hay lugar para la nada, todo es existencia. Pero la nada debe estar detrás del campo gravitatorio, si no ¿cómo se diluye su intensidad a medida que se aleja del centro? Si no existiera la nada el Universo sería un todo sólido sin lugar a cambios como lo veía Parménides.

Si el efecto de la gravedad es equivalente a la inercia de los cuerpos acelerados, el único modo de encontrarse en reposo es en caída libre o en órbita (ya que, como dedujo Newton, un cuerpo en órbita está cayendo permanentemente), o en el centro de algún improbable planeta hueco (así mismo estaría cayendo en órbita alrededor de su estrella). De modo que todo cuerpo (estrella, planeta, etc.) se encuentra en caída libre y las partes que lo integran, salvo el centro, acelerados. Si hay dos cuerpos adheridos por la gravedad en el espacio, su centro gravitatorio común está en reposo y los cuerpos por separado acelerados. La única manera posible de que esto ocurra, ubicándonos en el punto de vista de Einstein, es por la expansión acelerada de cada cuerpo, con las objeciones ya descritas.


                La gravitación en términos de densidad

Hay una opción menos complicada: ¿No será que el principio de equivalencia es seductor pero incorrecto? Quizás la acción de la gravedad sobre cada partícula de nuestro cuerpo produzca en nuestros sentidos el mismo efecto que la aceleración por cambio de velocidad o por cambio de dirección, pero que no sea lo mismo y algún experimento lo pueda demostrar. Al menos, el importante disidente de la física Ronald Hatch dice demostrar todos los días, con sus GPS, que el principio de equivalencia es falso: 

 http://www.youtube.com/watch?v=qS5e_mWdOQ8

Si “hay la nada” detrás del campo gravitatorio, idea justificada por su dilución en la distancia, habría que entender esta fuerza en términos de densidad, no de aceleración como intentó explicarlo Einstein. 
La Teoría General de la Relatividad no sólo no explica nada, sino que contradice a la Teoría de la Relatividad Restringida (que tampoco explica nada), que a su vez contradice el principio de relatividad en el que dice basarse, pero esto ya lo hemos explicado en otros artículos.
Antes de que se tomara conciencia de que vivimos en el fondo de un océano de aire y sometidos a la presión atmosférica (hace más de trescientos sesenta años), se podría interpretar que un globo de aire caliente (o de Helio, o de Hidrógeno) va hacia arriba por ser ése su lugar natural, porque ama el Cielo, porque odia el suelo... la disminución de la densidad de la atmósfera con la altura da cuenta del fenómeno. 
Forzando una analogía, la diferencia en la densidad del campo gravitatorio según la distancia al centro masivo debería ser la causa real de la fuerza gravitatoria. Lo que nos desorienta es que dicha fuerza no empuja, sino que atrae, por lo que para explicarla debemos cambiar de enfoque:
Alguien desprevenido podría creer que la enorme fuerza ascensional de un dirigible es ejercida por el aparato mismo, como lo hace un helicóptero. Quizás también estemos desprevenidos al creer que la gravedad es una fuerza que se aplican las masas a distancia atrayéndose de algún modo como con ganchos y cuerdas invisibles.
Pero alguien prevenido sabe que la fuerza de ascensión de un globo dirigible no surge del mismo, la atmósfera lo empuja. Así, la fuerza gravitatoria no sería un tironeo de la masa, sino un empuje de su campo al disminuir su densidad hacia el centro masivo.   
Aferrándonos al principio de relatividad galileano no decimos que estamos sumergidos en un único ente universal cuya densidad disminuye en dirección a las masas, no. Lo que decimos es que la realidad consiste en una cantidad infinita de estos entes, traslapados y en movimiento relativo, donde la densidad de cada uno disminuye hacia un núcleo. En el núcleo se encontraría lo que sea que falta en lo menos denso del campo, siendo los núcleos lo que llamamos una "partícula". 
Dichos campos elementales se acoplan formando sistemas cada vez más complejos y masivos, esto es, partículas diversas, átomos y cuerpos. Un cuerpo como nuestro planeta sería, desde el punto de vista gravitacional, una inmensa yuxtaposición de campos elementales de extensión infinita cuya densidad disminuye hacia el núcleo, por lo que un cuerpo que cae está siendo desplazado hacia la zona de menor densidad hasta topar con lo que llamamos superficie. 
Acertado o no, lo dicho no es ocurrencia, sino consecuencia del principio de relatividad galileano, ya que éste implica que el campo gravitatorio es un mismo sistema con el cuerpo nuclear, no un efecto sobre un estrambótico tercer cuerpo universalmente extendido, aunque cuatrocientos años después de revelado no haya consciencia de ello.
Es sabido que los cuerpos están constituidos por átomos, que ya no son lo que significa en el idioma original: “sin partes”. ¿Existen los verdaderos átomos tal que constituyentes últimos de la materia? ¿Hay de un solo tipo o más? De cualquier modo ya no se trata de partículas diminutas, lo que se entiende por tales son los centros de entidades sin límites, pero, como digo en otro artículo, aquí es donde el sentido común y la teoría parecen divorciarse, y no en las falsas paradojas einsteinianas: ¿Es posible lo extenso indivisible? Quizás para ello habrá servido, al menos, el antirrelativista “continuo espaciotiempo”, para familiarizarnos con lo extenso indivisible.

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