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Ciencia en español

Revisión de la Teoría de la Gravitación Modificada de Majorana

Posted by Albert Zotkin en mayo 1, 2013

El término “apantallamiento gravitacional” se refiere a un hipotético fenómeno de apantallamiento de un objeto de la influencia del campo gravitatorio. Tal proceso, si existe, tendría el efecto de reducir el peso de un objeto. La forma de la región apantallada gravitacionalmente sería similar a una sombra producida por un “escudo gravitacional”. Por ejemplo, la forma de una región apantallada por un disco sería cónica. La distancia del vértice respecto del disco variaría directamente con el diámetro del disco apantallador. Hasta la fecha, parece no existir evidencia alguna de tal efecto de sombra gravitacional. El apantallamiento gravitacional es considerado como una flagrante violación del principio de equivalencia y por lo tanto inconsistente con la Teoría de la Gravitación Universal de Newton y con la teoría general de la Relatividad de Einstein.

majorana

En figura de arriba, el cuerpo A irradia su influencia gravitacional, y el cuerpo intermedio B produciría sombra gravitacional sobre el cuerpo C, por lo tanto la masa del cuerpo C se vería reducida en cierta cantidad, según esta teoría.

Hasta el año 2008, no hubo ningún experimento exitoso respecto a la detección de sombra gravitacional . Para cuantificar dicho efecto, Quirino Majorana propuso un coeficiente de extinción h que modifica la ley de gravitación de Newton, de la siguiente forma:

\displaystyle   F' = \frac{GMm}{r^2}\  e^{-h \int \rho(r) dr}   (1)
donde \rho(r) es la densidad de materia bariónica entre el cuerpo A y el C, M sería la masa de A, m la masa de C, y r la distancia entre ambas masas. Por lo tanto, en la figura de arriba, la densidad \rho(r) sería la cantidad de masa del cuerpo intermedio B.

Las mejores medidas de laboratorio han establecido una cota superior para el apantallamiento gravitatorio de 4.3×10−15 m²/kg. Un análisis más reciente sugiere una cota inferior de 0.6×10−15 m²/kg. La mejor estimación, basada en datos de la mayor precisión de anomalía gravitatoria durante el eclipse de Sol de 1997, ofrece una nueva restricción del coeficiente de extinción h en 6×10−19 m²/kg. Sin embargo, observaciones astronómicas imponen límites más severos. Poincaré, basándose en observaciones lunares de 1908, estableció que h no puede ser mas grande que la cota 10−18 m²/kg. Posteriormente la precisión de esa cota fue mejorada. Eckhardt mostró que los datos obtenidos del experimento Lunar Ranging LR-3 implican una cota superior de 10−22 m²/kg, y Williams y colegas han mejorado dicha cota hasta situarla en h = (3 ± 5)×10−22 m²/kg. Ese valor es menor que la incertidumbre. La consecuencia de esos resultados experimentales negativos (que están muy en consonancia con las predicciones de la teoría general de la relatividad) es que cada teoría que contiene hipótesis de apantallamiento gravitacional, como la teoría de la gravitación de Le Sage, debe reducir esos efectos a un nivel indetectable.

Muy bien, muy bien. Hasta ahora todo lo que he escrito es muy mainstream, muy en la onda de lo oficial de lo politicamente correcto, que viene a decirnos que el apantallamiento gravitacional no existe, y que la teoría general de la relatividad es más o menos el dogma que reina en el paradigma actual de la física teórica. Perfecto, pero ahora viene lo interesante. Pensando un poco, vemos que la teoría que propuso Majorana es interesante pero incompleta. ¿Incompleta por qué?. Incompleta por la sencilla razón de que un apantallamiento gravitacional produciría una pérdida efectiva de masa en el cuerpo situado en la zona de sombra gravitacional, pero eso no se ha observado experimentalmente. Entonces, ¿dónde está el quid de la cuestión?. El quid de la cuestión está en un pequeño detalle que a todos estos pensadores de la física se les ha pasado desapercibido, y es el siguiente: En la figura de arriba donde he dibujado los cuerpos A, B y C, existe sombra gravitacional de B sobre C, por lo que C perdería masa efectiva, pero eso no se observa experimentalmente, por lo tanto, lo que ocurre es que el cuerpo C refleja gravitación sobre el cuerpo intermedio B, de modo que el cuerpo A “ve” al cuerpo C con menos masa efectiva (hipótesis de Majorana), pero también “ve” al cuerpo B con un aumento de su masa efectiva (hipótesis de Zotkin) en la misma cantidad. El resultado de esa simetría en la distribución efectiva de masas es que el centro de masas del sistema B-C está más cerca de A que la predicción clásica de Newton.

Para explicar mejor mi hipótesis, fijémonos en la ecuación (1) de Majorana, donde la fuerza F’ de atracción resulta ser menor que la predicha por la teoría clásica de newton. Mi hipótesis es que debe existir una compensación de masas efectivas. Es decir, la parte de masa efectiva que pierde el cuerpo C la gana el cuerpo B, y eso expresado matemáticamente es así:

\displaystyle  F = \frac{GMm}{r^2}\  \cfrac{ e^{-h \int \rho(r) dr} + e^{h \int \rho(r) dr}} {2} \\ \\ \\ \\  F = \frac{GMm}{r^2}\ \cosh \left( h \int \rho(r) dr\right) \\ \\   (2)

y ahora si tendríamos una ley de gravitación modificada que explicaría muchos fenómenos y anomalías gravitacionales.

Saludos

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