25 septiembre, 2013

¿Qué es G?

El instinto es más fuerte que toda metafísica. —Poincaré

Por Miles Mathis.

Sinopsis: En este artículo muestro que G actúa como una transformada entre los dos campos distintos que componen el campo completo de la ecuación de la gravedad de Newton. Primero escribo cada masa como densidad por volumen. Luego le doy a V(volumen) un campo y a D(densidad) el otro. Esto hace que la gravedad, por sí sola, dependa sólo del volumen o el radio. La densidad se convierte en una cuestión del campo E/M(electromagnético) fundamental. Es decir, la densidad es relevante sólo para ese campo. Esta densidad se debe aplicar a la densidad de los llamados "fotones mensajeros" que median para el campo E/M. Pero no podemos aplicar la densidad directamente a este campo. Necesitamos una transformada. La razón por la que necesitamos la transformada es que la gravedad ahora depende del radio, en la ecuación re-expandida. Esto significa que las fuerzas y las aceleraciones no son comparables directamente con objetos de diferentes tamaños sin una transformada. Las aceleraciones son comparables únicamente cuando las velocidades son iguales, pero las velocidades en las superficies de los objetos que "gravitan" no son las mismas. Por lo tanto, para poner ambos campos en la misma ecuación, debemos transformar un tamaño al otro, o una velocidad a la otra. Eso es lo que hace G. Y como la velocidad es proporcional al radio, el radio del fotón mensajero debe ser 6.67x10-11 veces más pequeño que el radio del átomo de hidrógeno (o la partícula media del campo físico). Esto también explica las variaciones de G, pues no todos los objetos macroscópicos están compuestos de átomos de hidrógeno.




En artículos anteriores he desvelado las dimensiones de la constante de gravitación universal[por traducir] y he mostrado su lugar en la ecuación de campo unificado[por traducir](la ecuación de Newton re-expandida). En este artículo te diré a qué hace referencia el valor de la constante. Nunca antes en la historia ha intentado nadie explicar por qué G es el número que es, y no otro, ni lo ha aplicado a la relación mecánica entre partículas o campos reales. Esto siempre se ha visto como algo parecido a descubrir por qué pi es 3,14 en lugar de, digamos 3,5 ó por qué una vaca tiene cuatro patas en vez de cinco. Simplemente se ha enseñado que así son las cosas. Hasta ahora, G ha mantenido una presencia únicamente heurísitca, conocida por los experimentos pero desconocida en otro sentido. Hasta en los experimentos, G ha permanecido misteriosa y efímera hasta hace poco. Como demostración de esta afirmación, te refiero a la famosa revisión de Gillies del IOP:


Sinopsis: Los avances de nuestro conocimiento del valor absoluto de la constante de gravitación de Newton, G, se han sucedido muy lentamente a lo largo de los años. La mayoría de las otras constantes de la naturaleza se conocen (y algunas se predicen) a precisiones de partes por mil millones en los peores casos. Sin embargo, G permanece misteriosamente parada, siendo su historia la de una cantidad que es extremadamente difícil de medir y que permanece virtualmente aislada de la estructura teórica del resto de la física. Varios intentos encaminados a cambiar esta situación están ahora en progreso, pero los resultados experimentales más recientes de nuevo han producido valores conflictivos de G y, a pesar de algunos progresos y mucho interés, no hay a día de hoy una forma universalmente aceptada de predecir su valor absoluto. La revisión evaluará el rol de G en la física, examinará el estado de los intentos de derivar su valor y proporcionará un resumen de los esfuerzos experimentales que se dirigen a incrementar la precisión de su determinación. Respecto a esto último, se hará énfasis en describir los aspectos instrumentales del trabajo experimental. Algunos temas relacionados que también se tratan incluyen la búsqueda de una variación temporal de G y recientes investigaciones de posibles efectos gravitatorios anómalos que quedan fuera de las teorías aceptadas actualmente. [1]

Sólo recientemente se ha completado mi teoría hasta el punto en que pudiera ver precisamente a qué se refiere el valor de G. Cuando escribí mi primer artículo sobre G hace unos cinco años, todavía no podía ver por qué el valor debía ser tan pequeño. ¿Qué estaba haciendo ese número? ¿Era algún tipo de transformada? Si lo era, ¿Qué estaba transformando? Ahora creo que te lo puedo decir, y de forma bastante rápida.

En el mi artículo del campo unificado, hice un gran progreso al desenmarañar la famosa ecuación de Newton. Mostré que F = Gm1m2/R² debe ser una ecuación compuesta. Es decir, es una síntesis de dos ecuaciones de campo, simplificadas en un uber-campo. Newton interpretó las atracciones terrestres y astronómicas como causadas por un único campo, que se ha venido a conocer como el campo gravitatorio. De los experimentos, sintetizó una ecuación que explicaba de forma satisfactoria tanto los fenómenos locales como los orbitales de una forma muy convincente.

Al reinterpretar la ecuación de Newton, no he puesto en cuestión el éxito heurístico de la ecuación. Acepto que la ecuación de Newton está escrita correctamente (sin Relatividad). Pero he mostrado que la fuerza F de Newton es una composición del trabajo de dos campos actuando simultáneamente, y que la parte derecha de la ecuación se debe entender ahora como una síntesis o simplificación de ecuaciones más exhaustivas. Como Newton estaba observando únicamente los movimientos finales, y no los campos, llegó a lo que llamaríamos una ecuación sobresimplificada. Y como no pudo mostrar la derivación completa de la ecuación a partir de los campos existentes, no pudo mostrar toda la mecánica que había involucrada.

En los siglos que le han seguido, nadie ha sido capaz de re-expandir la ecuación, para mostrar cómo expresa los campos mecánicos de forma lógica y sin inconsistencias. La ecuación ha permanecido en su estado comprimida, manteniéndola misteriosa. Ni siquiera Einstein pudo desgajar más información de la ecuación. Las aportaciones de Einstein son todas externas a la ecuación de Newton, y no añaden nada a nuestro conocimiento de la mecánica newtoniana.

En los ultimos años, he empezado a re-expandir esta famosa ecuación. Quizás la clave para desentrañar la ecuación fue la sugerencia de Maxwell de que la masa se podía escribir como L³/T²(longitud al cubo entre tiempo al cuadrado). Esto hacía simple reescribir la ecuación, devolviendo todas las dimensiones de G a las variables existentes. Una vez que hice eso, vi que G ya no era una constante con muchas de dimensiones; es una constante adimensional. Es decir, sólo un número. Esto me permitió ignorar la desorientación actual de relacionar las dimensiones de G a la longitud y el tiempo de Planck y todo eso. Para re-expandir la ecuación de Newton, no tenemos que meternos con unidades de Planck ni con ningún otro misterio de la QED(Electrodinámica Cuántica)

Lo otro que hicieron las dimensiones de Maxwell fue permitirme expresar toda la fuerza en términos de longitud y tiempo. Pude despachar cualquier idea de masa. La idea de aceleración ya incluye la idea de impermeabilidad, así que no necesitamos una dimensión como la masa que la reafirme. La dimensión de masa solo enfanga nuestras ecuaciones, haciéndolas más difíciles de descifrar.

La aceleración ya incluye la idea de impermeabilidad, dado que tienes algo que acelerar. Si todas las cosas fueran interpenetrables, entonces la aceleración no tendría sentido físico o mecánico. Todo sería como un fantasma, y no tendríamos fuerzas por contacto. El hecho de que tengamos fuerzas y aceleraciones significa que debemos tener impermeabilidad. Si tenemos impermeabilidad, no necesitamos hablar de masa o de que las cosas sean "ponderables". Mecánicamente, todo lo que necesitamos es que las capas de nuestras esferas cuánticas sean impenetrables en algún grado, y la mera existencia de las variables a y F nos proporcionan eso. No necesitamos masa ni la idea de masa.

La segunda clave para descifrar la ecuación de Newton fue mi descubrimiento de que el campo fundamental E/M debe tener una equivalencia en masa. Dirás que acabo de descartar la masa, así que hablar de equivalencia en masa debe parecer perverso. Así que en lugar de continuar usando los viejos términos por conveniencia, diré que el campo fundamental E/M debe tener energía, lo que por la ecuación de Einstein E=mc², debe dar a ese campo un grado de impermeabilidad, y por lo tanto lo que siempre hemos llamado características materiales.

Hasta ahora, este campo fundamental E/M sólo se ha representado en el modelo estándar por el fotón mensajero. El campo fundamental E/M es el campo que media la fuerza o la "carga" entre el protón y el electrón. La QED ha estado muy falta de mecánica desde el principio sin disculpas, de hecho con fanfarria; pero persiste el hecho de que bajo sus probabilidades, debe haber un campo que cree tanto las fuerzas como las probabilidades. Este campo es lo que llamo el campo fundamental E/M, pues existe como el sub-campo bajo cualquier electricidad y magnetismo.


Si este campo crea un movimiento real, debe tener energía. Si tiene energía, debe tener materialidad. Esos fotones mensajeros deben tener lo que se llama ahora un equivalente en masa. Si tienen equivalencia en masa, debo incluírlos en la ecuación de Newton. Y una vez que he hecho eso, la ecuación de Newton se convierte en una ecuación compuesta, sintetizando dos campos. Lo que significa que he encontrado la raíz del segundo campo de la ecuación de Newton.

Incluso después de encontrar esa raíz, estaba todavía muy lejos de ser capaz de separar la ecuación de Newton en sus partes constitutivas. Si la ecuación de Newton es compuesta, significa que la gravedad, por sí misma, debe expresarse de alguna otra manera. Si la ecuación de Newton no es sólo gravedad, ¿Cómo expresamos la gravedad sola?

Te refiero a mi artículo sobre el campo unificado para la derivación completa de las ecuaciones por separado. Baste decir aquí que la gravedad se expresa sólo como aceleración. La gravedad es la aceleración de una longitud o un diferencial. Esto significa que el "tirón" gravitatorio de un cuerpo se determina sólo por su radio. La densidad, y por lo tanto la "masa", sólo le concierne al campo fundamental E/M. Lo que quiere decir que las consideraciones sobre densidad entran en la ecuación de Newton sólo a través del campo E/M. Dos esferas que tienen el mismo tamaño tienen el mismo campo gravitatorio, por definición. Si tienen campos totales diferentes de acuerdo con la ecuación de Newton, es porque sus densidades son diferentes; y sus campos totales son diferentes sólo porque uno tiene mas partículas cuánticas constituyentes, y por lo tanto más radiación fotónica.

Esto significa que si la Tierra fuera más densa, pesarías menos, no más. Pesas menos en la Luna no porque sea menos densa, o porque tenga menos masa, sino porque su campo fundamental E/M es más fuerte. Y su campo fundamental E/M es más fuerte porque el radio de la luna es más pequeño que el de la tierra. Aunque el cuerpo de la Luna es menos denso, tomada al completo, su campo E/M es más denso en la superficie. Y esto es simplemente porque tiene mucha menos área superficial que la tierra (13 veces menos). No puedes mirar sólo a la masa o la densidad, tienes que mirar las líneas de campo; y la densidad de esas líneas de campo en la superficie determinan la fuerza del campo fundamental E/M.

[La mayor parte de la gente no le prestará la menor atención al párrafo anterior, al ser tan impactante. Pero te animo a prestarle la máxima atención, pues he divulgado esta información en este artículo y no en otro sitio. No lo encontrarás en ninguno de mis otros artículos (hasta ahora). Y ciertamente no lo encontrarás en los artículos de nadie más.]

Pero ahora, a contarte qué es G. El valor actual de G es 6.67x10-11. Ese valor es en realidad una transformada, y lo que hace es transformar el tamaño de un campo en el tamaño del otro, de modo que se puedan comparar directamente. Como ya dije, tenemos dos campos en la ecuación de Newton, no uno. El campo gravitatorio, separado del campo compuesto, es sólo la aceleración de una longitud. Por lo tanto no tiene partícula mediadora. Ni siquiera es en realidad un campo en ese sentido. No hay gravitón ni ninguna partícula radiada. Por lo tanto, cuando hablo del campo gravitatorio, estoy ablando del campo de átomos, electrones libres y demás. El campo de "partículas materiales": partículas que conforman o constituyen objetos físicos.

El segundo campo que compone la ecuación de Newton es el campo fundamental E/M, y este campo no constituye objetos físicos materiales. Este campo es radiado por los protones y los núcleos y los electrones, y hace de mediador de fuerzas básicas, pero no constituye físicamente objetos macroscópicos del mismo modo. Ciertamente existe en todas las regiones de todos los objetos materiales, pero creo que está claro lo que quiero decir aquí de todas formas.

Como este campo fundamental E/M tiene energía, debe tener materialidad. Como he descartado la idea de masa, la materialidad se representa ahora sólo por longitud. Concretamente, la materialidad se representa por el radio, en todas las ecuaciones. En todas las ecuaciones gravitatorias o de fuerza, tenemos un radio de alguna esfera o esferas que se acelera.

En la ecuación de Newton no tenemos una representación directa del radio del fotón mensajero, por supuesto. Ni siquiera tenemos una representación del fotón, o del campo. Lo que tenemos son las masas de nuestros objetos, y G. Pero a partir sólo de las masas y G, podemos encontrar el radio del fotón mensajero.

Para hacer esto, promero escribimos la masa como una densidad y un volúmen

M = DV

He mostrado en otros artículos, y tocado por encima más arriba, que el campo gravitatorio es proporcional al radio únicamente, y a nada más. Por lo tanto, la variable V se aplica al campo gravitatorio. Pero le otorgamos la variable D al campo E/M. La parte de la densidad de ambas masas en la ecuación de Newton no se aplica a la gravedad, se aplica al campo fundamental E/M.

Pero no podemos asignar directamente esa densidad a la densidad el campo fotónico. ¿Por qué? Porque esa densidad no está medida al nivel de tamaño del fotón. Déjame decirlo de otro modo. En esa última ecuación, D y V están una al lado de la otra. Eso significa que si conseguimos un número para M por observación o experimento, D está ligada experimentalmente a V. Hemos medido una densidad en ese volumen. Pero ahora todos los volúmenes no son equivalentes en un sentido gravitatorio. Como he dicho en mi artículo sobre el campo unificado, las velocidades no son equivalentes, por lo que las aceleraciones no se pueden comparar directamente.

Para aquellos que no hayan leído mi artículo sobre el campo unificado, déjame dar el argumento por encima una vez más. Si tomamos el principio de equivalencia de Einstein literalmente y simultáneamente le damos la vuelta a todos los vectores de aceleración gravitatoria del universo, estamos sugiriendo que todos los objetos, macroscópicos y microscópicos, se expanden. En cierto sentido deben expandirse al mismo ritmo, pues todos siguen teniendo el mismo tamaño relativo uno al orto. No vemos que los objetos cambien de tamaño respecto a nosotros, por lo que deben estar expandiéndose al mismo ritmo respecto a nosotros y a cada uno de ellos. Pero para conseguir eso, la superficie de los objetos macroscópicos debe moverse más rápido durante cada dt que la de los objetos pequeños. Eso es lo que quiero decir con dv en mi artículo del campo unificado. El dv en la superficie de las esferas más grandes debe ser mucho mayor que los de la superficie de las esferas más pequeñas. Esta diferencia en dv debe afectar a las aceleraciones también. Las aceleraciones tienen que ser medidas en esos dt, y si los dv de esos intervalos no son los mismas entonces las aceleraciones no se pueden comparar directamente. Si las aceleraciones no se pueden comparar directamente, las fuerzas no se pueden comparar directamente.

Déjame simplificar la idea más aún. Digamos que alguien te dice que la aceleración de un cuerpo es x y la aceleración de otro cuerpo es 2x. ¿Te dice eso algo respecto sus velocidades en un intervalo dado? No. Las aceleraciones no te proporcionan longitudes ni movimientos reales durante tiempos dados, a menos que conozcas el estado inicial. Las velocidades de los dos cuerpos podrían ser iguales en el intervalo de medida, incluso con aceleraciones totalmente diferentes. Por la misma razón, los dos cuerpos podrían tener la misma aceleración y velocidades completamente diferentes. Las aceleraciones y las fuerzas son comparables sólo cuando los dv son iguales.

Ahora llevemos ese conocimiento a nuestro análisis de nuestros dos campos. Digamos que un campo está compuesto de átomos de hidrógeno, en media. El átomo de hidrógeno es el tamaño medio de cada partícula del campo. El otro campo está hecho de fotones radiados. Como todos los otros cuerpos, estos cuerpos tienen que mantener su tamaño relativo el uno al otro a medida que pasa el tiempo. Si no lo hicieran veríamos efectos que no vemos. Pero si le hemos dado la vuelta a todos nuestros vectores de aceleración gravitatoria, para ver más claramente cómo funcionan nuestros campos mecánicamente, entonces si los planetas y las estrellas se expanden, los átomos de hidrógeno deben expandirse también, y los fotones también se deben expandir. En ese caso, dv en la superficie del fotón debe ser mucho más pequeño que dv en la superficie del átomo de hidrógeno. Lo que significa que necesitamos una transformada para comparar cualquier aceleración o fuerza mediada por cualquiera de esas partículas.

Si queremos combinar las fuerzas causadas por la gravedad y las fuerzas causadas por el campo fundamental E/M, tenemos que transformar las aceleraciones de los dos campos durante el mismo dt. Tenemos que transformar el dv de un campo al dv del otro campo. Una vez que hagamos eso podemos compara las aceleraciones directamente. Podemos poner ambos campos en la misma ecuación, comprimirlos, y obtener una ecuación final simplificada.

Eso es lo que es la ecuación de Newton. Y G es la transformada de un dv al otro. Puesto que dv es directamente proporcional al radio, podemos deducir que el radio del fotón mensajero es 6.67x10-11 más pequeño que el radio del átomo de hidrógeno. Esto nos lo proporciona el campo unificado.

Esto explica también las variaciones en G. Como he mostrado G depende de la constitución de los cuerpos en cuestión. La Tierra no está hecha de átomos de hidrógeno únicamente. G es la transformada entre el tamaño medio de los átomos presentes en el campo que se calcula y el tamaño de los fotones radiados. Por lo tanto G no es realmente una constante. A medida que cambien los átomos promedio, G varía.

[1] George T Gillies 1997 Rep. Prog. Phys. 60 151-225