El Universo hubiera podido ser un desierto de partículas baldías, pero no lo ha sido. La materia es la fuente de la luz, del calor y la energía, es lo que da forma y propiedades a las cosas, ya estaba cuando la vida no existía y es la causa más primitiva de su evolución, está en el tejido neuronal que nos da la razón y nos hace conscientes de la realidad… ¡La materia lo es todo!

miércoles, 6 de noviembre de 2013

10.- Interpretación del experimento de Michelson-Morley.

Se advierte que los contenidos de este apartado son deducciones de un modelo de campos estacionarios. No es información de propósito general como la que solemos buscar en una enciclopedia, y probablemente no se entenderá nada sin haber comenzado por la INTRODUCCIÓN.


Recordando el apartado del experimentode Michelson-Morley, el supuesto éter debería tener propiedades muy extrañas para permitir la propagación de ondas transversales, algo que solo es conocido en medios materiales sólidos y elásticos que pueden oscilar perpendicularmente a la propagación de ondas mecánicas. Puesto que las ondas mecánicas pierden energía pero no se ha comprobado ninguna disipación de la luz, solo se entendería si el éter que llenara el vacío fuera como un sólido perfectamente elástico para explicar una velocidad de propagación tan grande y sin disipación. Esta propiedad sería incompatible con una densidad nula o casi nula si se quiere explicar la ausencia de fricción entre la materia y el éter.

De momento, el experimento de Michelson-Morley ha concluido a favor de Einstein y el viejo éter ya no es una pesadilla para los físicos. Sin embargo, basta con recordar la preferencia de Lorentz por un éter estático para justificar que la realidad puede ser lo que nos dé la gana, siempre y cuando seamos capaces de añadir o quitar lo que falta para tener razón. En todo caso, el experimento ha dejado claro hasta qué punto las demostraciones experimentales están condicionadas por la historia, la cultura y la forma de pensar.
El viejo éter resultaba tan incómodo que, al explicar la propagación de la luz sin medio físico, parecían existir razones de peso para negar su existencia, y son muchos los que aseguran que es eso lo que se ha demostrado. Pero lo cierto es que Einstein se limitó a decir que se puede entender la propagación de la luz sin tener en cuenta el medio de propagación, nunca afirmó que tal medio no pudiera existir.
Parece claro que el vacío es algo si continuamente se crean y se aniquilan partículas virtuales de todo tipo, responsables de las fuerzas, de la masa, de todas las diferentes clases de partículas, e incluso de la gravedad, supuestamente. Tanto en la mecánica cuántica como en relatividad general no existe ningún vacío absoluto, pues incluso con ausencia total de partículas detectables no deja de tener propiedades que lo relacionan con la materia, en un caso mediante partículas virtuales y en otro como espacio-tiempo que se deforma y se tensa donde hay masas presentes.
El vacío no puede ser un medio material como el aire o el acero de un puente, en eso tienen razón los que afirman que el éter no existe, pero es evidente que su realidad física es mucho más extraña que cualquier medio material. Las propiedades que debería tener el éter bastaron para descartar su existencia, y ahora soportamos el peso de propiedades todavía más extrañas para salvar la reputación del espacio-tiempo y la teoría cuántica de campos.
No tiene sentido deshacernos de las únicas teorías que funcionan experimentalmente, pero haber descartado la vía del viejo éter podría ser un error, ya que sus viejas propiedades no parecen más extrañas que las atribuidas al vacío por la relatividad general y la mecánica cuántica.
¿Puede explicarse el experimento según el modelo?
Un cuerpo estará formado por muchos campos (partículas) que están ligados con radios de enlace muy pequeños. Por debajo de dichos radios, las proyecciones locales estarán poco determinadas como corpúsculos, pero el cuerpo macroscópico estará mucho mejor definido y su campo no se proyecta sobre cualquier posición con la misma indeterminación que sus partículas.
A nivel macroscópico, un campo tiene proyección local tan definida como explica la mecánica clásica, tirando de su extensión ondulatoria lo mismo que la extensión ondulatoria estará tirando de su proyección local. Por lo tanto, toda interacción que ocurra en la superposición de campos alcanzará con retraso a sus posiciones locales, propagándose con una velocidad que podría ser equivalente a la de la luz.
Eso significa que el campo estacionario de un cuerpo en movimiento tendrá un adelanto respecto de su proyección local o corpuscular, y posiblemente dependerá de los radios de enlace con los que ocurran las interacciones. Si es cierto que los campos pueden tensarse de forma parecida a una cuerda, la luz puede ser el equivalente a su oscilación transversal, pero como el campo debería estar tensado en la dirección de su movimiento, entonces explicaría el por qué de la aberración de la luz.
Recordemos que la aberración de la luz se podía explicar con un éter estático, poniendo en apuros a la teoría de Maxwell porque ésta necesitaba un éter arrastrado, en cuyo caso tendría problemas para explicar la aberración de la luz. Las dos opciones resultaban negativas para Maxwell.
O bien un éter estático, o bien un éter arrastrado como el polvo que levanta un camión por la carretera. El condicionante histórico de imaginarlo como una sustancia material hacía imposible pensar en la opción de un éter que adelanta a la materia, lo mismo que siempre llega primero el camión y luego nos vemos envueltos en la nube de polvo.
Si las partículas son campos con proyecciones corpusculares y las interacciones ocurren siempre en la superposición de sus extensiones ondulatorias, no sería extraño que un cuerpo vaya detrás de su extensión ondulatoria. Eso explicaría la aberración de la luz como ya se ha dicho, pero con la suposición de un éter en reposo relativo respecto de la materia, lo mismo que si fuera arrastrado.
Maxwell no necesitaba exactamente un éter arrastrado, necesitaba un éter en reposo relativo respecto de la Tierra, y eso también se cumpliría si el éter fuera por delante de la Tierra, desapareciendo el problema de la aberración de la luz y sin contradecir la teoría de Maxwell.
Por lo tanto, el modelo podría explicar la aberración de la luz sin contradecir a la teoría de Maxwell, pero además, la condición de reposo relativo respecto de los cuerpos está de acuerdo con el experimento de Michelson-Morley. No olvidemos que lo primero que demostraba era un éter arrastrado, pero eso era porque se imaginaba como una sustancia material, como el polvo que levanta un camión. La verdadera condición para que no hubiera interferencias era el reposo relativo entre la Tierra y el éter.
Eso es lo que demostró el experimento, que no había interferencias, y todo lo demás depende de las interpretaciones que dan forma a las teorías. Los campos estacionarios son una más entre cualquier otra interpretación posible y, por cumplir la función de un medio de propagación de la luz sin desplazamiento relativo con la materia, justifica que las interferencias no deberían aparecer, lo cuál ya es evidente por el experimento.
¿Y qué pasa con las extrañas propiedades del medio?
Hace falta un medio fuertemente tensado y sólido para que las ondas mecánicas se propaguen verdaderamente rápido. Una posibilidad muy extraña sería que el vacío fuera realmente así, ya que si la realidad física es derivativa no habría ninguna forma de ver qué es lo que cambia, solo seríamos ondas que se propagan sobre un medio desconocido.
Sea lo que sea el vacío, el concepto de “solidez” se puede entender de la misma forma que el concepto de corpúsculo. Efectivamente, si una función de onda o campo estacionario amplifica su densidad a medida que nos aproximamos a la posición corpuscular, entonces también debería amplificar las oscilaciones transversales de la luz que se propaga. La materia sí puede propagar ondas transversales, y si las partículas son campos estacionarios también éstos podrán hacerlo. Recordemos que las funciones de onda cumplen los principios de la mecánica clásica por mucho que se haya retocado su interpretación a favor de las probabilidades, de modo que deberían poder oscilar transversalmente por el principio de acción y reacción. Si una propiedad emergente como la masa puede adquirir solidez, ¿por qué no podría suceder lo mismo con otra propiedad como una interacción electromagnética?
Las ondas transversales que oscilan en una sola dirección son un caso particular de una oscilación elíptica perpendicular a la dirección de propagación, que puede variar desde un círculo hasta la elipse más excéntrica, que sería una recta. Es verdad que su propagación puede explicarse como la superposición de un campo magnético y otro eléctrico, cuyos vectores de campo serían perpendiculares entre sí, y perpendiculares a la dirección de propagación. También se puede explicar la oscilación elíptica si los vectores de campo giran a la vez que varían de magnitud y se propaga la oscilación.
Todo eso está muy bien, lo que pasa es que la relación entre los dos vectores de campo es muy similar a la que se puede deducir de la oscilación de una masa en el centro de una cuerda tensada, y no por eso decimos que la cuerda no existe, solamente porque no se necesita para explicar la oscilación. Efectivamente, siempre se pueden definir dos direcciones perpendiculares en el ejemplo de la cuerda, en las que una oscilación podría propagarse con la misma dinámica que una onda electromagnética. Si un campo estacionario también se puede tensar como una cuerda, las ondas transversales estarán justificadas. Después de todo, ¿por qué vibraría el núcleo denso de un campo si no es porque vibra el campo?
Justificar que un campo estacionario puede ser casi tan ligero como el vacío absoluto parece sencillo, ya que si la corriente de ondas atraviesa secciones esféricas la densidad será inversamente proporcional al cuadrado del radio. Al tener en cuenta la relación entre el tamaño de un núcleo atómico y la distancia al primer electrón, se comprende que la densidad será completamente indetectable fuera del átomo.
Por ejemplo, si una pelota de tenis fuera el núcleo de un átomo, tendríamos que acercarnos a unos 50m para encontrar al primer electrón, donde habría suficiente densidad y reacciones para retenerlo. Pero si tenemos en cuenta las dimensiones reales, solo sentiríamos reacciones acercándonos a distancias del orden de 0.153 nanómetros como corresponde al radio atómico de la plata, por ejemplo. Si las partículas son campos estacionarios, no sería extraño que la materia macroscópica dibuje contornos que parecen tan nítidos, a pesar de que no exista división real entre materia y vacío. Si el vacío absoluto existe, tendríamos que viajar más allá de los límites del Universo para encontrarlo.
Por todas partes encontramos una extraña sustancia que puede propagar ondas transversales y que no interacciona con la materia, y no es otra que la materia misma. La materia propaga ondas transversales, es tan sólida como un corpúsculo, y es evidente que un cuerpo no se frena a sí mismo, es tan extraña y desconocida como el viejo éter que ya solo existe en los recuerdos, pero su extensión ondulatoria cumple las condiciones como medio de propagación de la luz.
Demasiadas interpretaciones para un solo medio.
Relatividad general y mecánica cuántica… ¿Cómo se pueden contradecir tanto siendo las teorías más exactas de la historia? Solo puede quedar una para describir la realidad, tal vez una sola de las dos pero más desarrollada, tal vez una fusión de las dos, o tal vez ninguna de las dos. Ambas hacen uso de una teoría de campos muy particular, atribuyendo propiedades muy extrañas a lo que parece vacío absoluto.
Como teorías de campos, cada punto del espacio tiene propiedades aunque no haya ninguna masa o partícula que lo demuestre. El vacío es un medio cambiante con la presencia de la materia pero es ajeno a la materia. Nos podemos preguntar si los campos y el vacío son lo mismo o si más bien se trata de campos que llenan el vacío. Si pudiéramos retirar los campos, ¿quedaría un vacío absoluto, o no quedaría ni eso?
Los campos funcionan como un medio intermediario entre la materia, ¿pero no son materia? Según el modelo, no son materia exactamente pero sí una extensión ondulatoria de la misma. Podemos definir su densidad y amplitud en cada punto del espacio, pero su interacción no puede definirse para cada punto del espacio porque tiene lugar en el espacio entero. El campo entero es el que reacciona en sus diferentes niveles de superposición. Aunque hablemos de radios de enlace muy pequeños como si tratáramos con corpúsculos, entonces dichos corpúsculos no tienen otro medio intermediario que sus propios campos, pero no el espacio vacío en el que se encuentran.
En fin, no se puede sacar conclusiones precisas de un modelo que todavía está muy poco definido, pero es evidente que se necesitan nuevas ideas para buscar un solo punto de encuentro en la descripción de la realidad. Tal vez el espacio-tiempo y la teoría cuántica de campos no sean irrenunciables para comprender todo lo que nos rodea. Tal vez lo irrenunciable es todo lo que nos rodea para comprender el único medio posible. Tal vez se ha matado al viejo éter como si fuera portador de una enfermedad de la razón, pero su fantasma nos sigue recordando que el medio existe.



14 comentarios:

  1. Considero que los resultados del experimento de Michelson-Morley fueron el fundamento para que Einstein desarrollara la teoría de la relatividad. Desde hace muchos años he venido reflexionando sobre los postulados de dicha teoría, y francamente cuestionar a Einstein es muy difícil por los importantes aciertos en sus predicciones y por la gran aceptación mundial de su teoría defendida por todos los grandes científicos. Sin embargo, he escuchado muchos desarrollos hipotéticos fundándose en la relatividad que me parecen absurdos o contrarios a los mismos experimentos y descubrimientos hechos. Sobre interferómetros existe el caso de Sagnac, un efecto muy discutido pero extensamente usado hoy día en giroscopios satelitales. Sin embargo, las explicaciones teóricas sobre el fenómeno distan mucho de algo que en principio es sencillo de entender sin necesidad de aplicar complicadas fórmulas relativistas. En mi opinión, el efecto Sagnac no convalida la relatividad aunque usen fórmulas relativistas para que los resultados les den correctos. ¿Que opinas?

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    1. Muchas gracias por el aporte sobre el experimento de Sagnac, pues no lo conocía. No hay efecto Doppler porque la fuente y el receptor giran con la misma velocidad y en el mismo sentido. Aunque existan efectos relativistas en tiempo y distancia también se compensan, serían despreciables debido a la pequeña diferencia entre recorridos. Solo quedan dos rayos de luz que recorren distancias diferentes y se justifican las interferencias.

      No está claro cómo aplicar la relatividad especial porque el sistema no es inercial. He visto que algunos aplican la métrica de Minkowski pero deben tener en cuenta el efecto de la rotación sobre los espectros. Supongo que se puede aceptar sus deducciones: Que la velocidad de la luz se suma a la velocidad tangencial cuando se propaga en sentido contrario a la rotación, y se resta en el caso contrario. Eso es lo mismo que la relatividad de Galileo y parece ser que no contradice ni demuestra nada sobre relatividad especial.

      Tampoco demuestra ni contradice a la relatividad de Lorentz (éter estático o absoluto) porque los efectos relativistas son los mismos y se compensarían igualmente. Evidentemente, no está en contra de Lorentz ni de Einstein, pero las preferencias ya están decididas desde hace mucho tiempo.

      Curiosamente, si el interferómetro de Sagnac mide velocidades angulares del orden de 0,00001 grados por hora, entonces debería medir la velocidad angular de un satélite como la estación espacial y se arrojarían dudas sobre su trayectoria inercial, un granito que la relatividad general debería extirpar.

      El autor de uno de los documentos que he leído se centraba en la velocidad de la luz respecto de la fuente: Según él, lo primero que se dedujo del experimento de Michelson-Morley era que si la fuente viaja con velocidad V y emite luz en igual dirección y sentido, dicha luz viajaría con velocidad V+c. Es cierto, pero hay que recordar que la fuente de luz en el experimento estaba ligada al interferómetro y éste estaba en reposo respecto de la Tierra. Por lo tanto, la fuente y el supuesto medio de propagación estarían corriendo paralelamente, la velocidad V era la velocidad del medio, y solo por un casual coincidía con la velocidad de la fuente. ¿Se entiende?... Un medio arrastrado no se puede rechazar solamente porque la velocidad de la luz no dependa del movimiento de la fuente.

      El mismo autor indicaba que el experimento de Sagnac era contrario a un medio de propagación arrastrado, porque demostraba que la velocidad de la luz era la misma para los dos rayos que recorrían el anillo en sentidos opuestos, en un caso como V+c y en otro V-c, pero en los dos casos “c” aunque la fuente se acercara en un caso y se alejara en el otro. Efectivamente no depende de la velocidad de la fuente, pero repito que eso no descarta un medio que corre paralelo con la materia. Es más, en el experimento de Sagnac, el medio rota igual que lo hace el anillo, sobre todo si es de fibra óptica. Ese medio no tiene nada que ver con éter ni vacío, ni nada relacionado con el experimento de Michelson-Morley. No veo razones para descartar que la materia y su posible extensión ondulatoria corran a la vez, necesito mejores pruebas y no preferencias que confunden a la velocidad de la fuente con la del medio.

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    2. El experimento de Sagnac no solo puede hacerse con fibra óptica, sino con espejos, donde se prescinde de la misma y los haces de luz viajan líneas rectas. Dos años antes que Sagnac hiciera el experimento, Max von Laue ya predijo este efecto sobre la base de la relatividad especial, por lo que este efecto es consistente con la relatividad especial (según Wikipedia). En cuanto al interferómetro de M-M, en mi opinión (a lo mejor me equivoco) posee una disposición que tiende a disminuir considerablemente de existir cualquier variación entre él y el éter al recorrer los haces de luz el mismo camino en direcciones opuestas. El haz que va y viene en la dirección donde se considera no hay movimiento respecto al éter tendrá la misma velocidad que el que corriera en un éter moviéndose en dirección del haz porque mientras la velocidad de ida fuera, digamos menor, al retornar del espejo aumentaría, igualando a la otra.
      En lo relacionado a la fibra óptica, a mi entender no es el medio de propagación, solo es un medio para dirigir el haz. El medio de propagación por dónde viaja la luz, y considero que tu también lo ves así, impregna todo, y se halla tanto dentro de la fibra como fuera de ella.
      Otra cosa: el efecto de interferencia aparece aún cuando el eje de rotación no esta dentro del recinto según Wikipedia, y no es poca cosa. Y comparto tu visión de un medio que no es surcado por la tierra en su viaje por el espacio sino que la acompaña, pues este medio tiene que ver con materia, y la tierra es una enorme masa de ella. No obstante, me viene a la mente el otro experimento de Michelson, el hecho con Gale, una variante del de Sagnac pero de 1,9 Km de perímetro y fijo usado esta vez con el objetivo de averiguar si la rotación de la tierra tiene un efecto sobre la propagación de la luz en las proximidades de la misma. Y el efecto apareció, constatando mediante interferometría la velocidad angular de la tierra.
      Ya viste tú como otros despliegan explicaciones en dónde dicen que "la velocidad de la luz era la misma para los dos rayos" cuando en realidad la velocidad del haz que va en sentido inverso al giro es mayor del que acompaña la rotación. Tampoco tiene sentido para mi que se diga que lo afectado es el espacio-tiempo al introducir el concepto de dilatación o contracción de la distancia de recorrido de ambos haces. ¿Que hace que aparezca la interferencia?
      En mis reflexiones no pude dejar de lado algo que mencionaste sobre velocidad tangencial, pero que enseguida la asocié con la fuerza g. ¿Pudiera en verdad tener algo que ver la fuerza g en el efecto Sagnac? Bueno, se diría que no, porque cuando el giro es a velocidad uniforme no hay g, pero es cierto que nosotros hablamos de 1g de fuerza cuando estamos sobre la tierra aún sin movernos.
      Si estoy en lo correcto, y desenrollamos la fibra de 50 metros y la extendemos en línea recta podríamos construir un variómetro, quizás no un velocímetro. La interferencia aparecería producto de la aceleración (o velocidad quizá) con respecto al medio de propagación.
      Es que los experimentos donde se detectaron las influencias de la gravedad sobre la propagación de la luz me llevan a relacionarlo. Campos magnéticos intensos no solo curvan sino frenan (y sin atenuación) la luz. Por ejemplo se ha comprobado (efecto Shapiro) que las ondas electromagnéticas disminuyen su velocidad de propagación (aparte de curvada es frenada) cuando atraviesan campos gravitatorios fuertes. Se ha descubierto que la trayectoria de la luz se doblaba de acuerdo con la predicción de Einstein. De hecho, se descubrió que la trayectoria de la luz de las estrellas de todo un hemisferio del cielo está curvada por el sol. (El Universo de Einstein, pág 169). Así que debe existir algo en ese medio asociado con la masa y que se manifiesta como un campo gravitatorio, o como tu lo expresas, una 'extensión ondulatoria de la materia', que produce también el efecto Sagnac.

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    3. En cuanto al interferómetro de M-M, en mi opinión (resto del párrafo…) igualando a la otra.

      Me cuesta entender lo que quieres decir con ese párrafo, no veo qué tiende a disminuir considerablemente… El resto del párrafo también me cuesta entenderlo, pero parece que estás diciendo que los efectos quedarían compensados en cada rayo de luz porque invierte su sentido de avance. Si es eso, se compensaría en un medio arrastrado, pero no se compensaría en un medio estático o absoluto, porque los tiempos de ida y retorno no serían iguales. Quizás nos estamos haciendo un buen lío y tendríamos que comenzar haciendo una lista de ciertos conceptos, y qué palabras utilizamos los dos para referirnos a ellos.

      Estoy de acuerdo en que la luz se transmite en el vacío, sin un medio hecho de partículas. Parece que los dos pensamos que tal vacío está estrechamente ligado a la materia como una extensión de la misma, y que por lo tanto viaja con la materia. En ese caso no importa si la fibra óptica es un medio o solo dirige la luz, ya que la fibra óptica viaja igualmente con el resto del experimento. Quienes deben preocuparse son los que piensan en medios estáticos y los que ignoran el medio.

      La fibra óptica refleja la luz como un espejo, pero en su interior no hay vacío sino un material transparente parecido al cristal. Aunque solo haya espejos y no fibra óptica, la luz encontraría el aire. El aire y el cristal de la fibra óptica están hechos de moléculas, pero ya sabemos que hasta los átomos parecen hechos de corpúsculos infinitesimales en medio de un vacío inmenso. En el experimento de M-M y en el de Sagnac yo diría que hay un medio de partículas, aunque lo más importante será el vacío que la luz tiene que salvar entre una y otra.

      Por lo que yo entendí, el efecto Sagnac se explica sin relatividad en el espacio y el tiempo, es la relatividad especial la que tiene cierta dificultad para justificar el experimento, pero si dicen que lo explica yo lo acepto y ya está, no me preocupa entender cómo lo demuestran, porque no contradice la relatividad que surge de un medio que viaja con la materia.

      ¿Qué hace que haya interferencia en el experimento de Sagnac? En lo que yo leí dejaba claro que era la diferencia de recorridos, y no mencionaba para nada otras posibles causas, excepto explicar que la relatividad especial no se contradice a sí misma, y que no interviene el efecto Doppler porque se compensa. Pienso que el experimento de Sagnac no sirve para probar o falsear ninguna clase de relatividad porque se trata de un efecto puramente clásico. Yo no tengo intención de darlo más vueltas, pero si crees que puede probar algo ya me dirás.

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    4. Es posible que me haya expresado de manera no tan precisa y me interpretaste para el diablo.
      Cuando me refiero a lo que tiende a disminuir estoy hablando de la precisión del instrumento en medir variaciones en la velocidad de la luz, y digo la no muy feliz palabra “considerablemente” para querer decir “matemáticamente no exacto al 100 x 100”, la cual ante las dimensiones del instrumento sería incapaz de detectar pequeñas diferencias en tan cortas distancias arribando a conclusiones erróneas por la disposición o diseño del mismo. ¿Qué el tiempo de recorrido se compensaría en un medio arrastrado pero no en un estático? Justamente te estaba diciendo que, desde mi opinión, tanto en uno como en otro caso los resultados serían idénticos, y que el interferómetro de M-M sería incompetente en notar tan pequeñas diferencias si las hubiere producto de desviaciones y compensaciones no perfectas frente a un estado donde no las hubiere. Por ejemplo, si suponiendo que la tierra viajara con una velocidad respecto al medio, el cual supongamos viene de norte a sur y tú colocas el instrumento y el emisor se halla ubicado al sur; el rayo emitido que se bifurca en el primer espejo y que se dirigiera al este, (el otro recorrido) retornaría al receptor yendo y viniendo a velocidades diferentes al espejo y el receptor por efecto de la rotación de la tierra, pudiendo existir además un ángulo de desplazamiento por el trayecto norte-sur del supuesto éter que sería cubierto al momento de ajustar el espejo. Aquí, además de la primera compensación habría una pequeña diferencia de tiempo de recorrido, pues no sería una línea recta ida y vuelta, sino un triángulo, y la distancia de los catetos o lados siempre es mayor a su altura. En cuanto al rayo que iría en dirección al norte, su velocidad con respecto al medio sería igual que en el otro, pero con respecto al espejo también sería como si tardara más en llegar, como cuando uno va en bicicleta con viento de frente, su velocidad es menor, tarda más en llegar al espejo. (Parecido a la explicación dada para el efecto Sagnac, donde se dice que el receptor se aleja del rayo mientras este se acerca a él en el sentido del giro) Pero cuando retorna, su velocidad aumenta respecto al instrumento (como en el caso del otro espejo), llega antes, ante lo cual lo demorado de antes se compensa con la rapidez del trayecto de vuelta, algo que no ocurre en Sagnac porque son dos rayos (y no uno) que van en sentidos contrapuestos y lo que se detecta es justamente esta compensación del de M-M. En este ejemplo imagino una velocidad del supuesto éter mayor a la relativa producto de la rotación de la tierra del trayecto que va hacia el este y retorna. La cuestión es que sumando ambos tiempos en distancias físicas idénticas para ambos trayectos en el M-M darían igual (o con una diferencia tan mínima que el instrumento sería incapaz de detectarla), y entonces deducen que el éter es estacionario cuando en realidad se mueve respecto a la tierra, que era eso lo que esperaban hallar. En caso de un éter estático no habría compensaciones, pero el resultado sería el mismo. Eso es lo que entiendo de ese instrumento y del experimento. Espero haber podido explicarme. Si no, no tengo problemas en volver a intentarlo. Pido disculpas ante estas "interferencias" comunicativas.

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    5. No te disculpes, es que de verdad es un lío de conceptos que cuesta entender solo con palabras. Yo no había planteado tantas posibilidades como tú indicas, y daba por supuesto que la precisión del interferómetro de M-M era suficiente. Tampoco había encontrado ningún comentario que lo pusiera en duda, ni explicaciones que tuvieran en cuenta tantos detalles posibles. No sé lo que podemos pensar acerca de lo que nos cuentan porque no lo podemos verificar con nuestros propios ojos, y eso nos obliga a creer o cuestionar lo que nos dicen. La verdad es que yo suelo creer que los experimentos que han hecho historia han sido tan precisos como nos dicen, ¿en qué nos basaríamos de no ser así?

      En cuanto al experimento de M-M: Se supone que la velocidad de la Tierra alrededor del Sol es de unos 30Km/s, y parece que su efecto en el experimento será mucho mayor que los efectos de la rotación de la Tierra sobre su eje, ya que multiplicando su velocidad angular por el radio tiene que salir una velocidad tangencial despreciable respecto de 30Km/s. Por otra parte, si solo planteamos dos opciones (medio estático o medio arrastrado), a primera vista no me parece imposible que la precisión fuera suficiente. ¿Crees que valdría la pena gastar tiempo para intentar comprobarlo?

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    6. Sobre el lío de conceptos, tienes razón. Medio estático o medio arrastrado, ¿Qué es cada cual? Hay quienes entienden por ‘estático’ un medio universalmente quieto mientras que otros lo consideran solo respecto a la tierra, en la que no hay movimiento entre ambos. Al mismo tiempo, por arrastrado algunos entienden por ‘ir junto con la tierra’ lo que para otro podría entenderse por estático, ante lo cual no hay dos opciones sino una, o de lo contrario un medio que presenta una velocidad relativa menor porqué la tierra en su arrastre lo surca arrastrando consigo parte del mismo pero no a su misma velocidad. Para mi cuando dicen “medio estático” es como si quisieran decir “no presenta movimiento alguno frente a mi instrumento para detectarlo”. Pero bueno, más allá de las palabras el concepto está.

      Aún entre 0Km/s hasta los 30Km/s las diferencias me parecen que son indetectables para un rayo que va y retorna comparado con otro que supuestamente no enfrenta ‘viento del éter’ y que va y vuelve también, considerando esa velocidad a la de un éter que tuviera ese movimiento relativo con respecto a la tierra. Hice los cálculos basado en el fenómeno de Sagnac y estableciendo una distancia de trayectoria del haz de 100 metros (el brazo más largo de los interferómetros de M creo que fue de 32 metros) me da una diferencia máxima de 6,67 a la-21, es decir 0,00000000000000000000667038 segundos.

      De un sitio de Internet, aunque indirectamente, aparece este dato: “Las conclusiones de Michelson y Morley fueron: El experimento sobre el movimiento relativo de la tierra y el éter ha sido completado, y el resultado es manifiestamente negativo. La desviación esperada de las franjas debería haber sido de 0.40 de franja –el máximo desplazamiento observado fue de 0.02 y la media menor a 0.01, y no en el lugar correcto. Como el desplazamiento es proporcional a los cuadrados de las velocidades relativas, se sigue que si el éter se desliza (parcialmente) al paso de la tierra, la velocidad relativa es menor que un sexto de la velocidad de la tierra*.

      *Carta de Michelson fechada el 17 de agosto de 1887, de los archivos de Lord Rayleigh.

      Es decir, 30/6 = <5Km/s. No se detecto la velocidad esperada, pero se detectaron variaciones mínimas que no fueron entendidas. ¿Pueden corresponder estás variaciones mínimas a las calculadas por mi? Bueno, espero que algún matemático que sea físico me lo pudiera aclarar, a lo mejor esos valores eran los esperados, no lo se.

      Si vale la pena? Depende de tus intenciones. Si quieres entender cómo es la materia, los campos y todo lo que es parte de tus estudios tienes que averiguarlo. Aún de los experimentos fallidos no hay que quedarse con lo que te cuentan. Debes analizarlos personalmente metiéndote de lleno en los mismos.

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    7. Gracias. De lo que dices parece que podría existir un ligero desplazamiento entre la Tierra y el supuesto medio de propagación de la luz, aunque sería mayormente arrastrado por la Tierra, o bien estático respecto de la Tierra. Eso es lo que yo necesito en líneas generales y por eso no lo doy más vueltas en la cabeza. Me parece dificilísimo revolver toda la historia del experimento de M-M, y todo lo que se dice al respecto. Mi opción es intentar formular una teoría lo bastante completa para hacer algunos cálculos, y seguir buscando después coincidencias o discrepancias con experimentos conocidos. El principal obstáculo es cómo interpretar el significado de "masa", porque es un concepto propio de algo corpuscular, difícil de encajar con campos que son onda y corpúsculo a la vez. Es posible que el concepto de "masa" no tenga sentido y se necesite formular algunos principios desde otro punto de vista, nueva física para una nueva forma de ver a la materia.

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    8. Te entiendo.
      Aprovecho para corregir el dato, pues copié mal y puse el de 30m/s. A 30Km/s la diferencia es de 6,67 a la-15, es decir 0,00000000000000666667 segundos.

      Saludos cordiales

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  2. Sobre la estación espacial, se considera un sistema inercial por la ausencia de gravedad, pero en realidad existen fuerzas g que la mantienen en órbita, solo que parecen no notarse porque uno flota en el equilibrio de fuerzas alcanzado. La atracción gravitatoria (fuerza centrípeta) es contrarrestada por la velocidad tangencial existente.
    Volviendo al interferómetro giratorio, una cosa queda clara: el haz que llega antes al receptor no viaja con respecto a él (Vr) a la misma velocidad que el que llega más tarde. Hay dos haces de luz viajando a velocidades diferentes con relación al mismo receptor por efecto de su movimiento respecto al medio de propagación. Este hecho (contrario a lo que se afirma por allí (http://www.relatividad.org/bhole/sagnac.html) rompe el principio de la teoría de la relatividad en la cual Einstein al postularla descartó la noción de tiempo absoluto y requirió que la velocidad de la luz en el vacío sea la misma para todos los observadores, sin importar si éstos se movían o no. Para el mismo observador r (receptor) que viaja con velocidad Vr ( y que a su vez es exactamente la misma que de la fuente Ve) recibe dos haces de luz corriendo a distintas velocidades.
    Se afirma que esto es falso porque se ha comprobado experimentalmente que el tiempo no es absoluto mediante la comparación de relojes atómicos sometidos a distintas fuerzas g y velocidades, ante lo cual es el espacio-tiempo lo que se altera en el interferómetro y no c.
    Es cierto que para Einstein y para cualquiera sería imposible aún con los conocimientos actuales sobre física tomar como referencia al medio de propagación de las ondas electromagnéticas, y de allí que se prefirió tomar al valor de c en ese medio (el considerado vacío) como la referencia, por ser conocida y por creerse que era independiente del medio, o que este, daba lo mismo que no existiera (experimento de M-M). De allí es que surgen paradojas sobre el tiempo. Pero retornando a los relojes, se afirma rotundamente que se ha comprobado que el tiempo se dilata (reloj anda más lento) cuanto mayor es el campo gravitatorio donde se halla o mayor es su velocidad. Precisamente de la teoría especial es de donde aparece la paradoja de los gemelos, en la cual Einstein la resolvió con la general afirmando que el gemelo que queda en la tierra es el que envejece respecto al otro que viaja. Sin embargo, ¿quién asegura que es el tiempo el que cambia y no el ritmo de los relojes que lo miden por efecto de los campos de energía (más precisamente por ser atómicos)? Al final, los gemelos se encuentran al cabo de varios años y tienen la misma edad y el mismo aspecto, solo que el gemelo viajero tiene un reloj que le marcó un tiempo muy corto comparado al se quedó en tierra, preguntándose cómo es posible que halla envejecido en tan poco tiempo...

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    1. Completamente de acuerdo. El interferómetro de Sagnac cuestiona la relatividad especial, claro que justamente en la página que indicas afirman que haciendo los cálculos llegan a la misma conclusión. No me explico cómo se puede aplicar la relatividad especial en un sistema que no es inercial, porque una rotación implica aceleración, pero si ellos lo dicen pues yo procuro no caer en diálogo de sordos y ya está. No busco falsear a la relatividad especial, busco una alternativa.

      Lo que dices de los relojes también lo comparto. En esa línea lo expreso en algunos apartados... ¡Los relojes no miden tiempo! Pero la misma causa que ralentiza su funcionamiento también ralentiza cualquier otra actividad, incluyendo la biológica, por lo que uno de los gemelos (el viajero) parecería más joven, ya que su actividad biológica habría corrido más despacio.

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    2. Lo había pensado, pero dije otra cosa. En eso debo debo cambiar y me ajusto a tu expresión cuando señalas que la actividad biológica también se ralentiza. Es coherente tu dato.
      Sin duda todos buscamos una alternativa, y las posturas de unos y otros nos ayuda a ver el camino. Lo que sí esta claro es que estamos descubriendo, no que hemos descubierto. Es como un apasionante viaje por el mundo de lo desconocido. Y de eso se trata la existencia, al menos para personas como nosotros, que nos entusiasma investigar.

      Saludos

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  3. Los relojes atómicos no revelan que el espacio-tiempo se dilate o contraiga, lo que en verdad sí revela, y eso es indiscutible, es que su ritmo atómico se ve afectado por la intensidad y densidad del campo de energía gravitatoria en el que se halle y su velocidad respecto a él, semejante a un reloj mecánico que se sumerge en aceites de distinta densidad y viscosidad sus segundos serán más espaciados cuanto mas espeso y viscoso el aceite. Y este fenómeno de afectación, en mi opinión, corre paralelo con los descubrimientos relacionados con la afectación que ejercen los campos gravitatorios a las ondas electromagnéticas.

    Sabemos que lo que viaja no es la luz sino una vibración electromagnética que al hallar materia, ésta se excita y emite luz del color acorde a su frecuencia. La luz está en la materia, no es la que viaja por el espacio. Lo que se propaga es una vibración electromagnética en un medio acorde a su naturaleza (me gusta el nombre 'extensión ondulatoria de la materia') generada desde otra materia (sol, estrellas) a otra que la recibe (planetas, asteroides, cometas, polvo, etc.) y se ilumina al transferirle dicha energía. Se asemeja a las olas del mar que lo recorren en forma de ondas y cuando chocan con una orilla o islas de terreno en medio del mar se forman los rompientes produciendo la espuma blanca señalando su existencia.

    Disculpa la extensión, pero necesitaba redondear la idea y no podía hacerlo con menos palabras.

    Saludos

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    1. Otra vez de acuerdo. Tal vez la luz no tenga masa precisamente porque se trata de una agitación, como la de una cuerda que se zarandea, aunque dicha cuerda sea un concepto demasiado infantil y simple para que se acepte como posible. Ya veremos, ya veremos.

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