Ensayo: "El Universo en mi taza de café"
Especulaciones sobre la materia, el tiempo y la gravedad.
Por E.V.Pita (2014)
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Como aficionado a la Física y por mero afán de entrenimiento, reúno en este ensayo unos textos, generalmente preguntas, especulaciones o intuiciones, relacionados con el origen de la materia, la gravedad, el tiempo y otros aspectos teóricos de la Física. Son ideas sin valor académico y están basadas en experimentos caseros o mentales. En la medida de lo posible, los textos irán acompañados de ilustraciones.
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1) El Universo, la materia oscura y la taza de café
Por E.V.Pita (2014)
El texto original y actualizado está en:
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Supongamos que un comensal remueve una taza de café negro caliente con una cuchara y crea espuma. Tras quitar la cuchara, la espuma que flota sobre la superficie sigue girando con el movimiento de las agujas del reloj, por ejemplo, en forma espiral y atrayendo a los pequeños restos de espuma aislados. Es fácil ver que el centro de la espuma, que es el remolino que imprime el giro de rotación, está ocupado por una abolladura, un agujero de medio centímetro, hacia el que colapsa toda la espuma. Finalmente, el café se enfría, la energía cinética de rotación de agota, el movimiento cesa y la espuma se disuelve.
A uno, este movimiento rotatorio y en espiral de la espuma le parece sospechosamente parecido al de una galaxia. Pero la pregunta es: Sí, vale, pero ¿y dónde està la materia líquida que sustenta la rotación? Bien podría ser la materia oscura , esa sopa de partículas que envuelve las galaxias y de la que no se sabe nada salvo su existencia porque ejerce una fuerza gravitatoria sobre la galaxia. Si aceptasemos que la materia oscura es el "café" en el que flota la espuma ( las galaxias) aún quedaría por resolver otro enigma : ¿Entonces, qué es la taza que contiene el café y la espuma? Podría ser un campo gravitatorio que confina a esa galaxia y la materia oscura que la rodea en un espacio concreto e impide que se disuelva en el espacio.
Aceptado ese punto, aún quedaría un tercer enigma: ¿qué es la cuchara que imprime el movimiento rotatorio al conjunto? Podría ser ese haz vertical de materia a modo de eje que se aprecia en el centro de las galaxias y que se supone que es un chorro de materia expulsado por un agujero negro u otra cosa.
Pero incluso así , nos falta otra pregunta: ¿Por qué las galaxias se comportan como una taza llena de café caliente removido? ¿Qué es lo que aísla a una galaxia de otra y como es posible que haya colisión de galaxias?
A mi entender, se forma un grumo de materia oscura que es más denso cuanto más cerca está del centro de todo el conjunto. El centro coincide con el centro de la galaxia . Es ahí donde vemos la materia ordinaria, la que forma las estrellas y planetas. La conclusión parece sencilla: la materia ordinaria es materia oscura sometida a una elevada rotación y a una alta densidad rotatoria.
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2) Variación del experimento de Einstein sobre relatividad
Por E.V.Pita (2014)
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Hay un famoso experimento de Einstein que ayuda a explicar el movimiento relativo . Se trata de un viajero que esta sentado en un tren parado en la estación. De repente, el pasajero cree que el tren se está moviendo porque ve que avanza sobre otro tren situado al lado. En realidad, es el segundo tren el que se marcha y ha creado una ilusión de movimiento.
La variación en el experimento que propongo es situar un espejo junto a la ventana del compartimento del viajero. El espejo creara una segunda ilusión óptica porque invertirá la dirección de la marcha del tren y si va hacia adelante el espejo dará la sensación de que va hacia atrás.
Este es un efecto que no se había examinado.
Su aplicación práctica puede asociarse al estudio del movimiento de galaxias lejanas respecto al movimiento de la Tierra, por ejemplo cuando hay un efecto lupa por la distorsión de la gravedad generada por cúmulos galácticos.
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3) Cuestiones sobre la luz y su masa 0
Por E.V.Pita (2014)
El texto original y actualizado está en el siguiente link:
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Me han surgido dos cuestiones sobre la luz y su masa 0,
1) Según la teoría de la relatividad, un rayo de luz vería desviada su trayectoria al pasar por un campo gravitacional que curvase el espacio-tiempo, por ejemplo cuando un rayo de luz pasa cerca del Sol.
La pregunta es: ¿como puede la gravedad atraer un fotón si este carece de masa? (aunque no es una partícula fantasma como el neutrino).
2) Una bombilla se enciende en un cuarto cerrado sin ventanas y lo ilumina. Cuando se apaga la bombilla, desaparece la luz y todo el cuarto se vuelve oscuro. ¿A dónde se ha ido la luz? ¿No deberían seguir rebotando en las paredes del cuarto eternamente? La única explicación que se me ocurre es que la luz se disipa como calor.
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4) Indicios de que el universo es curvo
Por E.V.Pita (2014)
Nota: texto no académico
Para ver el texto original y actualizado:
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Indicios de que el universo es curvo.
Imagínese que se sube a una montaña muy elevada y observa el paisaje a su alrededor. Su vista alcanzará quizás cien kilómetros (y una circunferencia de 314 kilómetros cuadrados). Allá donde mire es la máxima distancia que alcanzarán sus ojos. El resto permanece invisible a causa de la curvatura de la Tierra.
El mismo fenómeno lo observamos cuando miramos con telescopio desde la Tierra a las profundidades del espacio. La luz de las estrellas más lejanas es de 13.700 millones de años luz (y una circunferencia de 45.000 millones de años luz). Lo que hay detrás queda fuera de nuestro alcance, o bien porque la luz aún no ha llegado a nosotros o bien porque el Universo tiene forma esférica y el horizonte " se dobla" al llegar a un radio de 13.700 millones de años luz.
La otra opción es que allí se encuentra el horizonte de sucesos de una singularidad de donde la luz ya no puede escapar.
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5) Preguntas sobre la generación espontánea de leyes físicas y la estructura del espacio
Por E. V .Pita (2014)
Ve texto original y actualizado en:
http://elgranlaboratoriodelasideas.blogspot.com/2013/12/preguntas-sobre-la-generacion.html#
Dudas y preguntas sobre teoría física.
Sobre la creación y generación espontánea de leyes físicas universales y en especial las cuatro fuerzas: electromagnetismo, fuerza débil, fuerza fuerte y gravedad (y la quinta, que sería la fuerza repulsiva que aleja las galaxias). ¿Estas leyes naturales son inherentes a la materia y al espacio tiempo? ¿Si hubiese otro tipo de materia o de estructura del espacio tiempo, habría otras leyes físicas ? ¿Se encadenan unas a otras y se construyen unas a partir de otras y como eso es posible? ¿Las cuatro fuerzas son distintas manifestaciones de una única y responde todo a una única fórmula de la que se deriva el resto ?
Parece obvio que las leyes físicas del movimiento o la gravedad deben surgir de algo muy sencillo y básico.
Supongamos que una subpartícula básica, el componente mínimo de la materia que podamos imaginar, algo que lo mismo es nada que un leve destello que se esfuma. ¿Cómo surgen de algo tan ínfimo las leyes físicas que rigen el Universo actual?
Puede que la clave esté en la generación del espacio a medida que el Universo se expande. ¿Cómo puede crearse el espacio allí donde no había nada?
¿Es el espacio preexistente a la materia?
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La energía como gravedad negativa
Por: E.V.Pita (2013)
Ideas sobre la naturaleza de la energía y su relación con la fuerza de la gravedad.
El texto original y actualizado está en el siguiente link:
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Teoría: La energía es equivalente a la antigravedad.
El argumento es el siguiente: cuando un objeto hace un movimiento ( el mero hecho de mover un brazo o dirigir una bola de billar a una esquina) vence a la fuerza de la gravedad o al estado natural de reposo pero para ello el actor requiere el uso de energía, por ejemplo cinética o potencial. Por tanto, la idea sería que la energía es algo que anula la influencia de la gravedad , o lo que es lo mismo sería gravedad negativa expresado con esta sencilla fórmula: E = -G
Cuando un cuerpo está en reposo, la E=0 y G=1. Si ese objeto rueda abajo por una pendiente y adquiere aceleración por su energía potencial, G entra en valores negativos (consume energía).
La idea es que G es una especie de pendiente o curvatura (no sé bien como explicarlo, sólo tengo una intuición) que puede anularse mediante la anti G o energía .
Hay otro detalle que es el uso del pensamiento (o programa informativo) para dirigir el movimiento (ya sea caminar o una sonda que explora la luna). Esta intención supone indicar una dirección al objeto, lo que genera un gasto energético extra para desviar el curso natural del movimiento y aplicar el que queremos. Es decir, exige un gasto de E mayor que -G.
Desde el punto de vista de la entropía, el uso de la mente o de un programa informático para indicar una dirección de un objeto implica generar orden y por tanto un gasto extra energético. Hay una descompensación entre la relación E=-G.
Dado que E=mc2, tenemos que -G=mc2, o lo que es lo mismo G=-mc2.
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6) La reversibilidad del tiempo, cómo detectarla, el principio de causalidad y consecuencias en la Física
Autor: E.V.Pita
Fecha: 2013
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Es comúnmente aceptado que el tiempo es irreversible y que fluye hacia adelante pero no hacía atrás . No se puede volver al pasado. Es lo que se llama principio de causalidad. El vaso que de cae no se reconstruye por arte de magia salvo si nos lo imaginamos en nuestra mente. Si se detectase una reversibilidad temporal estaríamos ante una clara anomalía que la excluiría automáticamente del mundo físico.
Cómo distinguir una escena real de otra que proviene de la imaginación: a través de la reversibilidad del tiempo. Por ejemplo, sabemos que una escena es una recreación porque vemos una imagen corrida hacia atrás como si fuese una cinta de vídeo marcha atrás y luego un reinicio con cambios. Por eso reconocemos pronto un sueño, una alucinación o una película. Hay una manipulación temporal de las imágenes que requieren un "trabajo". O vemos personajes que entran y salen, y vuelven, o cambian de rostro, o los escenarios saltan de un lugar a otro, como ocurre en un sueño.
Por ejemplo, si imaginamos una escena cualquiera (un señor que sale de casa en un día de sol) puede ocurrir que "corrijamos" esa escena con varios pases (añadimos lluvia, un paraguas, peatones, un coche que salpica), es decir revertimos el tiempo y ensayamos nuevas acciones sobre el mismo tema. Por tanto, hay una recreación. Cualquier observador sabe que esa escena no es real.
En cambio, en una situación real eso no ocurre porque el tiempo no es reversible, no se puede dar al botón de marcha atrás. En el anterior ejemplo, el hombre saldría de su casa en un día de sol y se perdería calle abajo.
Consecuencias prácticas en el terreno de la Física: la reversibilidad temporal es un indicio de "recreación", de imaginación, de que estamos ante algo no-real, de que es una simulación fruto del cálculo o el razonamiento.
Esto tiene consecuencias en el campo de la Física teórica, en mi opinión. Si este fenómeno de la reversibilidad temporal se detectase en el mundo físico (por ejemplo, en algún fenómeno cuántico de subpartículas) estaríamos ante una posible prueba que apoyaría la teoría de que somos (quienes vivimos en el mundo real, en el Universo) parte de un programa informático que simula la realidad. Algunos autores trabajan sobre esa idea para refutarla (buscan trazas paralelas en el espacio que revelarían la huella de un diseño informático) y asegurarse al 100% que el mundo físico es físico y no una simulación informática. La buena noticia es que en ese tipo de mundo irreal habría reversibilidad del tiempo y los viajes al pasado o al futuro serían posibles, así como los saltos en el hiperespacio.
Otra conclusión menos drástica es que esas fluctuaciones temporales, en caso de ser detectadas, podrían ser "recreaciones" de origen desconocido que interfieren con el mundo real. Piensese en la teoría de la mecánica cuántica y en el principio de incertidumbre de Heisenberg y de Schoringer del gato que está un 50% vivo y un 50% muerto si no se le observa.
El experimento del e-mail en el PC y el móvil, y la dualidad onda-partícula
Hay otra cuestión inquietante: Supongamos que una persona tiene un correo electrónico habilitado en dos dispositivos, por ejemplo, en su PC de mesa y un teléfono móvil. El sujeto observa que sus e-mails llegan con unos segundos de antelación al móvil y los borra o los contesta. Cuando luego abre el correo de su PC, observa que los e-mails siguen allí intactos, aunque al abrirlos le da como fallido. Parece como si, al haber dos dispositivos, hubiese dos realidades distintas cuando, en realidad, es la misma. Inmediatamente, uno no puede evitar hacer una comparación con la dualidad onda-partícula, el hecho de que algunas partículas se comporten a la vez como ondas y partículas, o simplemente parezcan estar en dos sitios a la vez. Uno se pregunta: ¿y si la realidad estuviese compuesta por 2 dispositivos como en el ejemplo del móvil y el PC? No hay que olvidar que en ambos casos lo que se transmite es información en forma de electrones o fotones. Queda esta pregunta en el aire.
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7) Altercaciones de la causalidad temporal en el hiperespacio de Internet
Autor: E.V.Pita (2005)
Ver el texto original y actualizado en:
http://elgranlaboratoriodelasideas.blogspot.com/2013/09/la-alteracion-de-la-causalidad-en.html#
ANTECEDENTES
Desde Hume, se supone que existe una causa y un efecto que delimitan la línea temporal (presente, pasado y futuro; el sol sale todos los días). La termodinámica nos muestra que no puede haber inversión de entropía, energía e información (la taza se rompe y no se recompone). En la teoría general de la relatividad, el tiempo se puede expandir como variable de la masa y la energía.
En las teorías de la información, ¿qué pasa con la línea temporal?
Los correos electrónicos permiten hacer y deshacer información. Se ha roto el principio de causalidad, de presente y futuro. Puedes volver al pasado para “reescribir” una información ya borrada. El pasado es reversible.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
El objetivo es demostrar la existencia, la descripción y las consecuencias de un fenómeno informático que hace replantear el paradigma de presente-pasado-futuro en el espacio virtual.
La investigación pretende demostrar la existencia de fenómenos que existen en el espacio virtual creado por los programas informáticos. Un ejemplo a examinar será el de los textos borrados de correo electrónico que persisten en el espacio virtual pese haber sido eliminados. También se pretende demostrar que los programadores obvian el principio de causalidad y que el espacio virtual no sigue la ley universal de pérdida de información. Otro objetivo es definir lo que son los llamados “textos fantasma”, información residual que fue borrada pero que puede ser capturada y reescrita. En cierto modo, es información “zombi”.
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8) Colisión entre universos
Suponiendo que existiesen varios universos en un Multiuniverso, también cabría la posibilidad de que dos de ellos colisionasen, aunque muchos teóricos sostienen que eso sería prácticamente imposible debido a las gigantescas distancias que los separan unos de otros y porque son realidades diferentes.
0 ) La colisión más probable, en mi opinión, es entre dos universos que tengan gravedad y que se atraigan mutuamente, lo cual sería una colisión estándar o de la misma naturaleza.
A) Otra colisión probable es entre un universo lleno de materia, como el nuestro, y otro de antimateria (donde el número de antimateria superó al de materia). Como es sabido, la materia y la materia se desintegran mutuamente al entrar en contacto.
En este caso, el resultado sería una aniquilación mutua pero cabe la posibilidad, según lo que veo, que la primera de las explosiones causase una onda gravitacional de tal magnitud que su potencia y fuerza expulsase chorros de materia y antimateria en direcciones opuestas, de forma que ambos universos se separarían y grandes masas de materia y antimateria quedarían aisladas y seguirían su curso.
De esta conclusión se extraen consecuencias interesantes a mi modo de ver. Una colisión entre grandes masas de materia y antimateria podrían explicar la inflación que hubo tras el Big Bang y que causó la actual expansión de las galaxias.
B) Otro caso de colisiones es la de dos universos con leyes físicas distintas, por ejemplo, uno no tiene fuerza nuclear débil ni fuerte y es una sopa de partículas sin que exista materia atómica, en otro la velocidad de la luz duplica la existente en el nuestro, etc...
En algunos casos, las colisiones pueden ser inocuas, por ejemplo, cuando colisionan con otro universo donde la luz va un poco más veloz que aquí pero otras pueden ser brutales, como uno vacío donde la materia sencillamente no puede existir. Si una galaxia entrase en esa zona, se disolvería como un azucarillo. Esa es mi hipótesis, pero ¿cómo se puede calcular qué le ocurre a la materia cuando entra en otro universo donde las leyes físicas son distintas? Un buen objeto de estudio teórico.
E.V.Pita 2013
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9) Galaxias espirales y efecto Coriolis
Nota: las observaciones aquí vertidas son mero entretenimiento y carecen de validez académica.
ESTUDIO DE LAS GALAXIAS ESPIRALES Y EL EFECTO CORIOLIS
Cuando abrimos un grifo del fregadero, el agua que se vierte hacia las cañerías gira en un único sentido que es el de la rotación del eje de la Tierra, lo que se denomina el efecto Corialis.
Llama la atención que el giro de las galaxias espirales, generalmente en torno a un agujero negro, se parece bastante a un giro del agua en el fregadero.
Eso lleva a sospechar que la materia que cae en un agujero negro por su enorme efecto gravitacional y que todo apunta a que es aplastada en una singularidad podría, en realidad, caer por un enorme tubo (una distorsión del espacio tiempo) que desemboque en un agujero de gusano en otro lugar del espacio tiempo. Esa enorme distancia en vertical sería lo que le daría esa fuerza de giro a una galaxia, como si realmente, toda la materia girase antes de colarse por el agujero de un fregadero.
Hablar de un agujero en el centro galáctico que tiene un "largo tubo" es lo mismo que hablar de una distorsión del espacio-tiempo que termina en una singularidad y cuya "pendiente" o "curvatura" es tan cerrada que impide la salida de la luz.
La otra posibilidad es que la gravedad sea, en realidad, un simple efecto de inercia. Las galaxias giran alrededor de cúmulos estelares, estos se encaminan hacia un gran muro y posiblemente todo lo demás gire en torno a algun supercúmulo galáctico gigante. Para visualizarlo, esta gran masa sería el lanzador de una bola que la hace girar primero con una cuerda, lo que crea un momento inercial. Lo mismo, cuando hacemos girar un cubo sin que el agua se caiga por la fuerza de la inercia.
Por último, ese giro de las galaxias podría ser provocado por los ejes de fuerza que generan los chorros de radiación que salen desprendidos del agujero negro en el centro de la galaxia (aunque nada puede escapar de una singularidad, sí hay radiaciones que se evaporan). Los chorros de radiación que emanan del centro de algunas galaxias ya han sido observados recientemente.
E.V.Pita (2013)
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10) ¿Qué es la gravedad? Teorías sobre la gravitación
¿QUÉ ES LA GRAVEDAD?
Durante mucho tiempo me he preguntado y sigo intrigado sobre qué es la gravedad y cómo actúa. ¿Qué es lo que hace que el suelo tire de una manzana y que a la vez un imán arrastre unos clics como por arte de magia?
He llegado a la conclusión, tras múltiples lecturas, de que tiene que haber "algo" físico que haga mover unas moléculas en cierta dirección con un efecto arrastre. Einstein pensó en la existencia de un campo de fuerza que deforma el espacio-tiempo y que hace desviar un rayo de luz de una estrella lejana cuando pasa cerca del sol. Esto se ilustra como si el sol estuviese posado sobre una cama elástica y hundiese la tela plana por su peso. Pero este ejemplo tan repetido no explica la gravedad sino sólo los efectos que vemos. Es como si lo ilustramos con un guardia de tráfico que cuando un rayo de luz se acerca al sol le obliga a dar un rodeo. Todo el mundo entendería el ejemplo pero esto seguiría sin explicar qué es la gravedad.
Quizás donde mejor se vea, y así lo han dicho varios autores, es el rastro de campus de fuerza que deja un imán que atrae virutas de metal. Estas se reparten a lo largo de varias líneas en dirección al imán como si unas cuerdas tirasen de las virutas. En la gravedad, un cuerpo cae verticalmente hacia el centro por el mismo efecto arrastre.
Lo que yo me planteo es si existen unas partículas gravitatorias que efectivamente agarran un cuerpo y lo arrastran hacia el centro, o sea, como si unas partículas gravitatorias agarrasen fisicamente a una partícula ordinaria y la empujasen como quien mueve un objeto con la fuerza de la mano. Una idea como esta eliminaría el "misterio de la gravedad" y explicaría porque los objetos con más masa ejercen una atracción mayor: simplemente porque tienen mayor número de partículas gravitatorias, estas se amontonan en el espacio y estas llegan más lejos.
Hay una segunda idea relacionada con la gravedad y es su conexión con el electromagnetismo. La idea es tan sencilla como que si a un cochecito de hierro con motor se le aplica una corriente eléctrica se mueve, si se le empuja con la mano también, si se coloca un imán cerca también y si se lo deja caer también. Por tanto, la electricidad, el magnetismo, la fuerza o empuje molecular y el peso (gravedad) podrían ser distintas caras del mismo fenómeno. Todas generan un trabajo o movimiento de estructuras moleculares.
La gravedad o el peso podría estar relacionada con la conducción de partículas. Un pequeño experimento lo podría ilustrar: supongamos que usted pesa 100 kilos y de sube a una báscula posando los dos pies. El marcador marcará 100 kilos. Ahora, uno de los pies lo posa sobre el suelo y el otro lo mantiene en la báscula. El aparato medirá cinco veces menos, usted pasara a pesar unos 20 o 30 kilos por el mero hecho de posar un pie en el suelo. Da la sensación de que hay una relación y se transmite parte de su peso al suelo por una especie de " conducción", algo parecido al paso de electricidad.
La otra intuición es que la gravedad sería algo así como un «bajón» o «barranco» en el espacio de modo que el objeto que cruza por un campo gravitatorio "pierde pie " y "cae" por ese espacio vacío, a no ser que otro objeto lo sustente.
Hipótesis como esta revitalizan ideas como el éter o el bosón de Higgs, una especie de lodo que lo cubre todo y que dan masa a las partículas que se ven atrapadas.
Por ultimo podremos estar hablando de algo más grande A nivel de un universo o un Multiverso que genera atracción sobre todo lo existente.
Autor: E.V.Pita (2013)
.JPG "Un universo en una taza de café (by E.V.Pita 2014) / Ver el blog: http://evpitabooks.blogspot.com/2014/06/ensayo-el-universo-en-mi-taza-de-cafe.html")
