[escepticos] Quien es Rafael A. Vera

["illu minati" <illu03@...>]

Se dice que no hay mejor ciego, que el que no quiere ver
ni mejor sordo, que el que no quiere oir
Yo digo que no hay mejor speudoesceptico que el que se cree
esceptico, ni mejor pseudoesceptico que el que teme y se
resiste al cambio.
JA Ja, Sigan justificandose, creyendose muy conocedores o si
como no....



DESDE UN FOTÓN HASTA EL UNIVERSO, SEGÚN UNA NUEVA TEORÍA
GRAVITATORIA MÁS EXACTA
(Rafael A. Vera. Dep. de Física. Universidad de
Concepción. Chile)
http://gauss.cfm.udec.cl/~rvera

PROLOGO

Algunos problemas de la ciencia del siglo XX.

A pesar de la gran belleza y simplicidad que se observa en la
naturaleza, y a pesar del elevado desarrollo de la ciencia y
de la tecnología de hoy, la mayoría de los fenómenos básicos
de la naturaleza aun no se comprenden bien.

Por otro lado, en cada una de las numerosas ramas de la ciencia
existen demasiadas teorías, demasiados principios, postulados e
hipótesis independientes que se aceptan como dogmas. A todo esto
hay que sumar muchas especulaciones que no están bien comprobadas.
La falta de una verdadera generalidad o unicidad en la ciencia
actual es obvia.

Otros problemas se derivan del hecho que muchos científicos confían
demasiado en teorías que aún no están plenamente comprobadas. Ellos
convierten a algunas ramas de la ciencia en materia de fe que se
presta, eventualmente,  para cierto fanatismo científico similar
al religioso y político. Tal es así que muchas veces las nuevas
ideas son rechazadas por el solo hecho de estar en algún conflicto
con otras teorías convencionales que aún no han sido plenamente
comprobadas en toda su extensión.  Otros, en cambio, actúan a la
defensiva como si temiesen que sus trabajos científicos, basados en
las teorías en boga, se derrumben.

Esta situación se ha empeorado progresivamente en las ultimas décadas
del siglo XX debido a que la ciencia ha crecido extraordinariamente
en volumen y complejidad. Tanto el número de las ramas de la ciencia
como el número de problemas no resueltos por algunas teorías o modelos
tradicionales ha aumentado considerablemente en ves de disminuir. En
algunas de ellas, para ajustar las teorías a nuevos hechos observados,
se termina postulando el quebrantamiento de las hipótesis básicas para
situaciones específicas y por razones que tampoco son claras.

Por otro lado se está generando un volumen creciente de datos
experimentales sobre un número también creciente de materias. Estos
datos normalmente se han interpretado en los libros de acuerdo con
las teorías o modelos más populares. Estos libros contribuyen a hacer
creer en que dichas teorías o modelos son definitivas. En esta forma
ellos también contribuyen a conservar las teorías en el tiempo y a
evitar que otras teorías diferentes de las tradicionales puedan ser
concebidas o aceptadas.

Por ejemplo, los estudiantes de las universidades deben aprender una
gran cantidad de materias dentro de un tiempo limitado. Por lo tanto
ellos normalmente no tienen tiempo suficiente para analizar en forma
crítica las teorías convencionales, las cuales muchas veces terminan
siendo aceptadas como dogmas. Así, durante el proceso ordinario de
aprendizaje, muchos estudiantes pueden perder tanto la capacidad de
criticar las ideas convencionales como la oportunidad de concebir ideas
nuevas diferentes de las primeras.

Por consiguiente, existe un elevado numero de científicos altamente
especializados en diversos de campos de interés, los que han sido
instruidos a través de sistemas de educación universitaria altamente
polarizados hacia las teorías convencionales en boga. Cuando eran
estudiantes, muchos de ellos confiaron en que los conceptos y teorías
convencionales básicas enseñadas eran las correctas. Actualmente ellos
asisten a reuniones nacionales o internacionales las que son tácitamente
convocadas para reafirmar las teorías en boga, a través de presentaciones
de trabajos basados en ellas y aprobados por sus propios pares. Por lo
tanto normalmente el tiempo normalmente programado para presentaciones
de otras teorías alternativas es mínimo, normalmente insuficiente para
hacer una introducción a ellas.

Dado que la cantidad de trabajos de investigación está creciendo casi
exponencialmente,  la competencia por publicarlos crece en igual
proporción. Estos factores disminuyen tanto las posibilidades para
publicar ideas fundamentalmente diferentes de las convencionales como
las posibilidades de que dichas publicaciones sean leídas por otros
científicos.

Por lo demás un referí de una revista internacional es corrientemente
seleccionado entre los investigadores de prestigio cuyos trabajos
presuponen que las teorías convencionales no tienen errores. Por
consiguiente éste referí no es absolutamente imparcial frente a una
teoría alternativa que demuestre que existe algún error en una teoría
convencional de su especialidad. Por consiguiente es probable que lea
el trabajo superficialmente, entrelíneas, suponiendo de antemano que
es el autor el que está rotundamente equivocado. En dichas condiciones
las nuevas relaciones corregidas del autor serian interpretadas como
errores de la teoría alternativa, aún cuando este haya demostrado en
alguna otra parte que son las relaciones convencionales las que no son
consistentes con todos los hechos observados.

Por otro lado también es razonable que algunos editores teman perder
lectores al aceptar trabajos  que están en desacuerdo con teorías de gran 
popularidad.

Así, en una forma u otra, la comunidad científica normalmente tiende a
rechazar o ignorar los trabajos que ponen en relieve los errores de las
teorías más populares. En el mejor de los casos, nadie quiere hacerse
cargo de la "papa caliente".

A través de la historia, la conducta conservadora de no cuestionar los
conceptos tradicionales, y la de cuestionar las ideas que difieren de las 
convencionales, ha permitido la existencia y permanencia de errores
tradicionales por largos períodos. Este criterio retarda el advenimiento
de nuevas teorías más generales y exactas que puedan explicar en forma
consistente el maravilloso universo en que vivimos.





1. INTRODUCCION
Para poder progresar en la ciencia no basta demostrar que existen algunos 
errores de las teorías en boga sino también proponer una nueva que vaya en 
forma más directa y confiable hacia la verdad.

De acuerdo con este criterio, este trabajo se dedica a dejar bien 
establecido

a) Un tipo de error fundamental que existe en las teorías actuales.

b) Una nueva teoría basada en un conjunto universal de experimentos,
que permite determinar en forma más exacta la naturaleza y algunas 
propiedades generales de la materia, del espacio y del universo.

.

1.1 PROBLEMAS FUNDAMENTALES EN LA FÍSICA Y LA COSMOLOGÍA
1.1.1 Imprecisiones del lenguaje ordinario de la física
Muchos de los errores de la humanidad han tenido sus orígenes en 
apreciaciones subjetivas y precipitadas de las observaciones primitivas, las 
que fueron hechas con lenguajes que aún no estaban bien definidos. En cada 
ocasión las imprecisiones o ambigüedades de los lenguajes ordinarios 
contribuyeron a conservar los errores
primitivos por largos períodos. En cada ocasión  ha sido necesario 
establecer un nuevo lenguaje mejor definido que permite eliminar las 
ambigüedades del lenguaje anterior.

Por ejemplo, en la física clásica se suponía, la mayoría de las veces en 
forma ambigua o tácita, que las propiedades relativas de un cuerpo no 
cambian al cambiar su velocidad o su potencial gravitatorio respecto de un 
observador que no ha cambiado de velocidad. Dicha suposición se basaba en 
las mediciones ordinarias
realizadas por observadores locales que se mueven junto con los objetos
observados. En dichas condiciones, de acuerdo con los experimentos más 
exactos, este tipo de observador no puede detectar cambio alguno en los 
cuerpos en reposo que lo acompañan en su movimiento, a pesar de que los 
cuerpos y los instrumentos han cambiado de velocidad o de posición relativa 
respecto de los otros sistemas externos. Más aún, los experimentos de 
Michelson y Morley demostraron que en
estas condiciones tampoco se observa cambio alguno en la velocidad "local" 
de la luz, a pesar de los cambios de velocidad y de posición del sistema 
local de medición (la tierra) respecto del sistema solar.

Fue entonces cuando Lorenz, a fin de poder resolver el dilema de la 
constancia de la velocidad local de la luz observada en los experimentos de 
Michelson y Morley, introdujo el lenguaje mejor definido que permite 
describir los "cambios relativos" que sufre la materia al cambiar de 
velocidad respecto del observador que no ha cambiado de velocidad. Solo 
entonces, al usar las ecuaciones y marcos de referencia Lorenz, Einstein 
pudo demostrar, en su teoría especial de la relatividad, que "las 
propiedades relativas de un cuerpo en movimiento, respecto
de un observador (o marco de Lorenz) bien definido, no son invariables como 
antes se creía, sino que son funciones bien definidas de la velocidad del 
cuerpo respecto
de tal observador ". *

Por ejemplo, de acuerdo con los resultados de dicha teoría, al impulsar un 
cuerpo mediante una fuerza externa que le entrega energía y momento, las 
masas relativas de todas sus partículas aumentan en la misma en la misma 
proporción *
al aumentar la velocidad del cuerpo respecto de cualquier observador fijo 
que no haya cambiado de velocidad. Lo mismo sucede con la contracción 
longitudinal de todas las partículas del sistema, las que se contraen en la 
misma proporción a lo largo de las mismas orientaciones respecto del 
movimiento. Por otro lado el observador local que viaja junto con dicho 
cuerpo no puede detectar dichos cambios relativos de masas o de longitudes 
pues todas las razones o proporciones locales respectivas se mantienen 
invariables, respectivamente. Por la misma razón este tipo de observador 
tampoco puede detectar cambio alguno de la velocidad "local" de la luz.

Los resultados generales del conjunto de experimentos estrictamente 
"locales", en donde el observador y los cuerpos observados viajan juntos, 
pueden resumirse el "Principio de Equivalencia" (PE) de Einstein. Por 
razones que se comprenderán más adelante, es preferible enunciar este 
principio diciendo que "los experimentos
demuestran que las leyes de la física local, dadas por la relatividad 
especial, tienen la misma forma a pesar de cualquier cambio de velocidad o 
de  posición relativa que el sistema local haya tenido respecto de otros 
sistemas externos".

En esta forma el Principio de Equivalencia también admite la posibilidad de 
que todos los cuerpos de un sistema sufran cambios fundamentales reales al 
cambiar su posición en reposo respecto de otros sistemas externos, o sea al 
cambiar de potencial gravitatorio. Pero para que los cambios no puedan ser 
detectados por el observador local, el que se ha viajado junto con los 
cuerpos, es necesario que
"todos los vectores del sistema y del patrón del observador hayan cambiado 
en la misma proporción" respecto de cualquier observador fijo que no se haya 
cambiado de potencial gravitatorio.

Efectivamente, tanto la teoría de la Relatividad General como en los 
experimentos gravitatorios no locales más exactos, que fueron diseñados para 
comprobar dicha teoría, pusieron en evidencia que los cuerpos en reposo 
también sufren cambios pequeños pero fundamentales al cambiar de potencial 
gravitatorio. Dichos experimentos se denominan "tests gravitatorios"

Por ejemplo, los experimentos de "dilatación gravitatoria del tiempo" 
realizados con relojes atómicos colocados en diversas alturas sobre la 
tierra pusieron en evidencia que las frecuencias propias de los relojes 
atómicos de los observadores colocados en diferentes potenciales 
gravitatorios son diferentes unas respecto de las otras [1]. En dichos 
experimentos, los largos intervalos de tiempo medidos
por los observadores no dependen de los pequeños tiempos de vuelo de las
radiaciones electromagnéticas usadas para enviar información inicial y 
final, pues estos últimos tiempos se cancelan entre sí. Por lo tanto, estos 
experimentos demuestran, sin dar lugar a dudas, que las frecuencias propias 
de los átomos ubicados en diferentes potenciales son diferentes unas 
respecto de los otras, respectivamente. Lo mismo sucede con cualquier otra 
propiedad relativa de cada
átomo, pues todas las frecuencias locales están relacionadas entre sí por 
constantes universales que no dependen de la posición de los átomos.

Es importante anotar aquí que cada "ciclo local" de un reloj o de cualquier 
otro "evento cíclico local" es, por definición, "cerrado". Por consiguiente, 
un ciclo es un "evento universal respecto de todos los observadores en 
reposo entre sí". Este es como una moneda universal de medida para todos los 
observadores que están en reposo, unos respecto de los otros.

Por consiguiente de los experimentos no locales en campos gravitatorios se 
puede
concluir que:

Los observadores colocados en reposo en diferentes potenciales gravitatorios
tienen relojes y átomos patrones cuyas frecuencias propias son diferentes 
unos
respecto de los otro, respectivamente. Como las frecuencias atómicas locales
están relacionadas con otros parámetros mediante constantes universales, la
misma conclusión vale para los otros parámetros de sus átomos patrones tales
como sus masas y longitudes. Por ende sus patrones de referencia son
"físicamente" congruentes pero esencialmente diferentes unos respecto de los
otros.
De acuerdo con el punto (a), las relaciones físicas entre cantidades medidas
por observadores colocados en potenciales gravitatorios diferentes son in
homogéneas, sin significado físico definido.
El método usual de comparar masas u otras cantidades medidas en potenciales
gravitatorios diferentes resulta ser tan ambiguo e indefinido como el de
comparar los tiempos entre relojes atómicos que marchan con distintas
frecuencias. Pues las masas atómicas y sus frecuencias propias están
relacionadas entre sí por constantes universales". Exagerando un poco, este 
tipo de error puede ser tan obvio como el de "comparar precios locales de un 
mismo tipo de articulo en diferentes países sin reducirlos a una moneda 
común".
Estrictamente, los valores numéricos universales normalmente asignados a
los patrones de referencia locales, en todo lugar, solo tienen validez para 
los observadores locales, o sea para objetos ubicados dentro de espacios 
infinitamente pequeños alrededor de ellos o, en su defecto, en regiones en 
donde los potenciales gravitatorios son constantes
Es muy importante darse cuenta que, estrictamente, el lenguaje de la física 
local no puede ni debe usarse para relacionar directamente cantidades 
medidas diferentes observadores que están colocados en diferentes 
potenciales gravitatorios. Porque ellos tienen patrones de referencia 
locales que son físicamente diferentes unas respecto de las otros, 
respectivamente.

Por ejemplo el error más común se comete en el caso de una caída libre en
donde normalmente se dice que "la masa (local) de un cuerpo aumenta durante
una caída libre". Esto es literalmente cierto pero no tiene significado
físico alguno pues dicho "aumento" significa una diferencia entre masas
iniciales y finales medidas por observadores que están en potenciales
gravitatorios diferentes, vale decir, con relojes y patrones de medida
físicamente diferentes unos respecto de los otros, respectivamente. Esto,
evidentemente, induce a "creer", basado en relaciones ilícitas y sin
significado físico definido, en que el campo gravitatorio entrega energía
al cuerpo. Esta creencia ilícita es justamente la hipótesis usada por
Einstein para postular su ecuación de campo en la teoría de la Relatividad
General.(?)


1.1.2 La falta de una teoría confiable sobre la naturaleza de la materia
Es importante recordar que Einstein no contaba con una teoría confiable 
sobre
la naturaleza de la materia. Por consiguiente su ecuación de campo 
gravitatorio
fue propuesta en forma tentativa sobre la base de "cierta supuesta similitud
entre el campo gravitatorio y el campo eléctrico". Como este último tiene
energía, él pensó que es razonable que el campo gravitatorio también debiera
tener energía. Sin embargo esto no es obvio, considerando las diferencias
radicales que existen entre estos dos tipos de campo.

Es altamente probable que dicha hipótesis haya sido realimentada con
razonamientos usuales para una caída libre, los que no toman en cuenta
los cambios físicos reales que tiene la materia en reposo al cambiar de
potencial gravitatorio. (En esos momentos Einstein no podía saber,
anticipadamente, que mismos átomos colocados en reposo en alturas diferentes
son físicamente diferentes unas respecto de las otros)

Aquí, más abajo, al usar relaciones estrictamente homogéneas, y de muy
diversas maneras, se demuestra que dicha energía de campo no es
simultáneamente compatible con el Principio de Equivalencia y con los
resultados de los "tests gravitatorios".

Mas adelante un error semejante se encuentra en la teoría sobre la
expansión del universo, la cual no toma en cuenta la expansión que
sufre la materia al aumentar el potencial gravitatorio.(?)

Así, a pesar de que la teoría de la Relatividad General se basa
fundamentalmente en el Principio de Equivalencia, el cual es
incuestionable, por otro lado también depende (en menor grado) de una
hipótesis adicional cuestionable sobre existencia de una presunta energía
del campo gravitatorio que sería entregada a los cuerpos durante caída
libres. En campos débiles, dicha energía es insignificante, razón por
la cual la teoría de la relatividad general es muy exacta dentro del
rango de energías usadas en los ?tests gravitatorios?.  Lo opuesto
ocurre en campos muy intensos, como los de estrellas de neutrones
muy masivas. Este es justamente el rango en el cual la teoría de la
relatividad general nunca ha sido comprobada con certeza.
Paradójicamente, en esta presunta energía del campo conduce a
relaciones no lineales que son causantes de grandes dolores de
cabeza para quienes trabajan en Relatividad General y astrofísica.
Esto pone en relieve la importancia de demostrar que tal energía no
existe, pues esto soluciona numerosos problemas en gravitación,
astrofísica y cosmología.


1.2 Una Nueva Teoría Gravitatoria basada en un Principio de Equivalencia
más General
De acuerdo con lo anterior, es imprescindible reconocer, definitivamente,
que ?la materia sufre cambios pequeños pero fundamentales al cambiar tanto
de velocidad como de potencial gravitatorio?. Por consiguiente, ?para
describir los verdaderos cambios que sufre la materia al cambiar de
velocidad o de potencial gravitatorio es estrictamente necesario
transformar todos sus parámetros locales a algún sistema de unidades
común basado en un patrón de referencia que no haya tenido los mismos
cambios que han tenido los objetos?. Solo en esta forma es posible
establecer relaciones físicamente homogéneas que tengan un sentido
físico bien definido. De lo contrario estaríamos omitiendo, al igual
que en la física clásica, todos aquellos cambios físicos que sufren
simultáneamente todos los cuerpos al cambiar de velocidad o posición
relativa respecto de las fuentes de campo gravitatorio.

Este método es equivalente a usar marcos de referencia de Lorenz en
algún potencial fijo bien definido.  La condición esencial del patrón
de referencia es que no haya tenido los mismos cambios de velocidad y
de potencial que han tenido los objetos. En lo esencial dichos marcos
de referencia son estrictamente invariables. En otros términos, son
?planos?. Nótese que en esta forma podemos generalizar en forma
extraordinariamente simple la teoría de la Relatividad Especial,
que es estrictamente local,  para casos más generales ?no locales?,
razón por la cual la presente teoría podría llamares ?relatividad no
local?.

Para poder plantear una teoría es muy importante basarse en ?todos?
los hechos experimentales más exactos, tanto locales como no locales,
o sea es necesario generalizar el principio de equivalencia local
de Einstein usando los resultados de un conjunto más universal de
experimentos, el que incluye a los experimentos no locales usados
en los tests gravitatorios. En esta forma resulta posible acotar las
propiedades generales que debe tener la materia para dar cuenta,
simultáneamente, de los experimentos locales y no locales.

En esta forma el nuevo Principio General de Equivalencia puede tomar
una forma más explícita pues establece una equivalencia entre la
materia y las radiaciones en estado estacionario. Este permite emular
la materia por un modelo bien definido de partícula formado por un
quantum de radiación en estado estacionario. A través de este modelo
es posible determinar en forma más exacta la naturaleza y las propiedades
generales de la materia y de su campo gravitatorio en función de las
propiedades generales de la luz.

En esta forma es posible prescindir de algunas hipótesis arbitrarias
normalmente usadas en gravitación y cosmología, ya que éstas quedan
determinadas por las propiedades teóricas del modelo.

Este nuevo enfoque conduce, inevitablemente, a un nuevo tipo de física
más exacta basada en un Principio de Equivalencia más General (no local),
el que está tácitamente respaldado por un conjunto más universal de
experimentos que el usado por Einstein en su Principio de Equivalencia.
En esta forma las propiedades generales de la materia pueden deducirse
en forma más exacta y mejor fundamentada sobre la base de las propiedades
bien definidas de los cuantos de las radiaciones en estado estacionario.
Entre otras, las ventajas principales de este nuevo enfoque son:

Sus resultados son más generales, simples e independientes de algunas
antiguas hipótesis establecidas, tentativamente, en la física ordinaria.

Al usar las propiedades generales de los cuantos de las radiaciones
se reduce notablemente el número de variables independientes.

Las nuevas relaciones obtenidas de este modo son enteramente
consistentes con la teoría de la relatividad especial y la mecánica
cuántica. Además son necesariamente consistentes con todos los
experimentos locales y no locales, lo cual incluye a los tests
gravitatorios convencionales. Aquí, en todo caso, las demostraciones
correspondientes se hacen de todas maneras.

Los resultados generales pueden ser usados como "tests" para las
teorías e hipótesis usadas en la física y la cosmología.

Quizás lo más importante es que esta teoría permite comprender,
en forma muy simple, la naturaleza de los fenómenos que ocurren en
la naturaleza, desde lo más pequeño, que es un fotón, hasta el universo.

Por otro lado se demuestra que "la hipótesis sobre la supuesta
energía del campo gravitacional no es simultáneamente consistente
con el principio de equivalencia de Einstein y con los experimentos
gravitatorios no locales".

Al contar con un modelo más confiable de partícula es posible
determinar en forma más exacta y confiable las propiedades de los
agujeros negros y del universo. En lo principal, este modelo permite
determinar los cambios relativos de la materia durante una eventual
expansión homogénea del universo.

Las nuevas propiedades del universo y de los agujeros negros conducen
a un nuevo esquema evolutivo de universo en donde las interpretaciones
de algunos fenómenos celestes son fundamentalmente diferentes de las
convencionales. Esto soluciona numerosos problemas aún no resueltos
en astrofísica.

Este trabajo fue concebido en forma lo más independiente posible de
las teorías sobre gravitación. De manera que este trabajo es mas bien
el producto de mucha reflexión y meditación sobre los hechos observados
en el universo que nos rodea. Este método tiene algunas ventajas, como
ser el de evitar la influencia de los eventuales errores que se
refuerzan entre sí en gran parte de la literatura ordinaria. Pero
también tiene algunas desventajas, como ser el relativo aislamiento
del autor, que vive en el último rincón del mundo, frente a una
comunidad científica la que normalmente es reacia a aceptar cualquier
cambio fundamental en las teorías más populares.

Evidentemente, esta teoría no local es tan solo una nueva aproximación
que está garantizada por los experimentos gravitatorios más exactos.
Experimentos aun más exactos podrían eventualmente dar lugar a alguna
mejor aproximación en el futuro..

Dado que los errores más difíciles de percibir son los propios, es
probable que los lectores tengan mejores posibilidades de detectar
las eventuales imperfecciones de este trabajo. Por consiguiente les
estaré agradecido de sus observaciones, las que serían incluidas en
una eventual discusión al final de este trabajo. En esta forma este
trabajo podría tornarse interactivo y altamente interesante. Para
este efecto pueden dirigirse a <rvera en udec.cl> (Universidad de
Concepción, Chile) o a <rafaelvera en entelchile.net> (casa). Una
breve historia sobre la concepción y evolución de este trabajo, en
un lapso de un cuarto de siglo, se incluirá más tarde en un
Apéndice N° 1.

Es evidente que aún falta mucho por hacer para que este nuevo
enfoque se transforme en una teoría completa. Esta es tan solo
un primer paso que, con buena voluntad y la colaboración de todos,
puede conducirnos a una mayor comprensión de los fenómenos que
ocurren desde lo más pequeño hasta más grande del universo que
nos rodea.






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