TARDÍGRADOS

Ciencia en español

Archive for 24 julio 2014

La curvatura del espacio-tiempo contradice el Principio de Fermat

Posted by Albert Zotkin en julio 24, 2014

El Principio de Fermat establece que la luz sigue la trayectoria de tiempo mínimo entre la fuente emisora y el observador. La Teoría General de la Relatividad de Einstein predice la existencia del efecto de lente gravitacional, afirmando que ese efecto es causado por la curvatura del espacio-tiempo ante la presencia de materia y/o energía en las inmediaciones. Realmente, esos dos efectos son el mismo. Lo único que tenemos que hacer es repensar lo que entendemos por vacio y cómo es posible que un fotón pueda viajar en el vacio.
refraccion
Si la velocidad de la luz es diferente en diferentes medios, ¿significa eso que hay un cuerpo masivo en la zona limítrofe de ambos medios que hace que el espacio-tiempo se curve ahí? La respuesta debe ser obviamente no. La respuesta correcta es que los átomos y moléculas en un medio deben de retransmitir la señal: si un medio es ópticamente más denso, la velocidad de la luz sería más pequeña. Por lo tanto, el concepto de curvatura del espacio-tiempo es sólo un pseudo-concepto que se refiere implícitamente a la variación de la velocidad de la luz. No se puede afirmar por un lado que el espacio-tiempo se curva y por otro lado que existe una velocidad de la luz localmente variable. Se debe elegir entre una afirmación o la otra, pero no ambas. El problema que nos produce la Relatividad General es que en ella coexisten ambas afirmaciones sin contradicción alguna. y eso es un absurdo.

lente

Está claro que si existe un cuerpo masivo intermedio entre la fuente de luz y el observador, el vacio (medio) se hace gradualmente denso e inhomogéneo, ofreciendo diferentes índices de refracción, no sólo en el sitio de la fuente y en el del observador, sino por todo el espacio. Por lo tanto, surge otra pregunta. ¿Cómo curvaría la antimateria la trayectoria de la luz?. Si la materia ordinaria curva dicha trayectoria hacia el centro del cuerpo masivo intermedio, la antimateria debería curvar la trayectoria de la luz en la dirección opuesta. La antimateria es por lo tanto un alias para referirnos a un medio que posee indices inversos de refracción graduada. Es decir, si un cuerpo masivo de materia ordinaria produce un indice de refracción graduada con la distancia r, n = N(r), entonces un cuerpo masivo de antimateria de la misma clase produciría , n’ = N’(r), de tal forma que el producto escalar de ambos debe dar la unidad, n n’ = 1. Si la función N(r) para el primero es

\displaystyle                 N(r) = \exp \left ( -\frac{2V_r}{c^2} \right ),  (1)

donde Vr es el potencial gravitatorio a la distancia r.

Entonces la función N’(r) para el segundo medio (antimateria) sería

\displaystyle        N'(r) = \exp \left ( \frac{2V_r}{c^2} \right ),  (2)

y vemos que efectivamente N(r) N'(r) = 1

Ahora surge otra interesante pregunta. Si un medio homogeneo, donde la velocidad local de la luz que se mide como c, se está haciendo más denso hacia el centro de masas, ¿significa eso que se está creando un vacío rarificado en la zona de su límite exterior, que se comporta como materia oscura?. La respuesta a esa pregunta debe ser SÍ. Ese fenómeno se puede observar en la formación de galaxias. La región exterior de cualquier galaxia está llena de “materia oscura “. Las regiones exteriores de cúmulos de galaxias están también llenas de “materia oscura“. Incluso nuestro Sistema Solar tiene también una pequeña cantidad de “materia oscura” en sus regiones exteriores. Materia oscura es por lo tanto un alias para una región donde la velocidad local de la luz es más grande que la estandar c.

mo

El proceso de emergencia de materia oscura en la formación de una galaxia es muy parecido a cómo construimos un castillo de arena en una playa totalmente lisa en principio. Elegimos el punto donde construir nuestro castillo de arena, mediante una pala escabamos en la arena húmeda y la amontonamos. El resultado de amontonar la arena produce un foso alrededor del montón. Es decir, el foso es un valle que está por debajo del nivel medio de la superficie llana de la playa. La superficie llana de la playa es considerada como el vacío, y el montón central es considerado como materia ordinaria. Por lo tanto el foso alrededor del montón es considerado como materia oscura. Las ondas electromagnéticas que atraviesan ese foso de materia oscura, en las zonas exteriores de las galaxias, se propagan a una velocidad mayor que la estándar c.

Anuncios

Posted in Astrofísica, Cosmología, Gravedad Cuántica, Mecánica Cuántica, Relatividad | Etiquetado: , , , , , , , , , , , , , , , , , , | 10 Comments »

BICEP2: triste ejemplo de mala investigación científica que casi roza el fraude

Posted by Albert Zotkin en julio 20, 2014

Hola amigos de Tardígrados. Hoy, en este breve artículo, os traigo algo que no deberia ocurrir muy a menudo en el mundo de la ciencia. Primero, se anuncia a bombo y platillo que se ha descubierto algo muy importante en el terreno científico, con el consiguiente revuelo mediático, y poco tiempo después a alguien se le ocurre revisar un poco el documento científico del tan “sonoro descubrimiento” y se percata de que tal vez dicho hallazgo podría quedar en nada debido a que la señal se desvanece en el ruido de fondo si se analizan corretamente los datos y los procedimientos.

No voy a entrar en detalles técnicos sobre el experimento BICEP2, tan sólo decir que “las afirmaciones audaces sobre fenómenos muy importantes para la ciencia necesitan estar respaldadas por evidencias también muy importantes” (bold claims require bold evidence)- Los resultados de ese experimento llamado BICEP2, venían nada menos que a decirnos que se había encontrado evidencia de ondas gravitacionales primordiales que confirmaban el modelo de inflación cósmica del Big Bang. Para hacer tan audaz afirmación estudiaron los B-modes de la Radiación Cósmica de Fondo. la cual es un tipo de polarización de la luz, el otro tipo son los E-modes.

BICEP2

Grosso modo, las conclusiones de este experimento BICEP2 son falsas porque se demuestra que no se usaron adecuadamente los mapas de fondo de ruido. No se tuvo en cuenta que el polvo galáctico genera B-modes que están a la par con la señal, y eso significa que BICEP2 afirma que lo observado es efecto de las ondas gravitacionales primordiales. Es decir, la falsedad de los resultados de BICEP2 consiste en que lo que se ha medido no es procedente de ondas gravitacionales primordiales, sino procedente del polvo galáctico. Una pena, señoras y señores. Lamentáblemente BICEP2 ha sido un suflé que se sacó demasiado rápido del horno, y acabó desinflándose. La teoría de inflación cósmica parece estar desinflándose como un suflé.

En el siguiente videoclip de youtube podeis ver cómo el profesor adjunto Chao-Lin Kuo de la Universidad de Standford se dirige a la casa del profesor Andrei Linde, el cual es uno de los creadores de la teoría de la inflación cósmica, para brindar con él por el feliz hallazgo de evidencias a favor de las ondas gravitacionales primordiales en BICEP2:

Por lo tanto, y para restaurar la simetría que fue rota por esa prematura celebración, aquí os dejo este otro videoclip que he creado hoy y al que le he puesto el título “Stanford Professor Andrei Linde retracts about the prematurely celebrated BICEP2 ‘physics breakthrough’ “:

Lo curioso del caso de BICEP2 es que aún siguen intentando engañar a la gente manteniendo como válidos esos resultados, pues nadie ha presentado una retractación oficial al respecto. Una pena, la verdad.

Saludos

Posted in Cosmología, Física de partículas, Gravedad Cuántica, Mecánica Cuántica, Relatividad | Etiquetado: , , , , , , , , , , , | 1 Comment »

Número de Avogadro del espacio-tiempo

Posted by Albert Zotkin en julio 14, 2014

Pronto aprenderemos a encapsular el espacio-tiempo como si fueran grageas en una cajita de 60 comprimidos. Pero antes, veamos cómo está codificado el número de Avogadro, NA, en un agujero negro.
spacetime
En mi anterior post titulado “Decibelios de un agujero negro” al expresar la Ley de los Gases Nobles cometí un “pequeño error” (aunque imperdonable) cuando escribí la ecuación (11) así:

\displaystyle       PV = kNT    (1)
diciendo que N era el número de moles. Pero, en realidad, N no es el número de moles, sino el número de moléculas, puesto que k es la constante de Boltzmann. Por lo tanto, si queremos expresar esa ley con el número de moles n tendria que haber escrito:

\displaystyle       PV = nRT    (2)

avogadro

donde R es la Constante universal de los gases ideales. Es ahí donde podemos ahora introducir el Número de Avogadro, NA pues sabemos que:

\displaystyle           k = \frac{R}{N_A}   (3)

Es decir, la ecuación de los gases ideales se puede expresar así:

\displaystyle          PV = n k N_A T    (4)
Por lo tanto, y corrigiendo lo anterior dicho en el post de los decibelios de un agujero negro, en la ecuación (12) que expresa la ganancia de antena de un agujero negro,

\displaystyle         \displaystyle    G_{\mathrm{antena}} =\left (\cfrac{\hbar\;\nu}{k\;T_H\;\sqrt{1/e_A}}\right )^2    (5)

la eficacia de Apertura eA se correspondería con el número de moles n y el Número de Avogadro NA, de la siguiente forma:

\displaystyle          n N_A =\cfrac{1}{\sqrt{e_A}}      (6)

Por otro lado podemos definir el número de moles n de un agujero negro así:

\displaystyle          n =\cfrac{M}{m_P}      (7)
donde M es la masa y mP es la masa de Planck, la cual hace la función de constante de masa molar.

Esto significa que para un agujero negro, su eficiencia de apertura eA y su masa M están relacionados mediante el número de Avogrado NA así:

\displaystyle           N_A =\cfrac{1}{n \sqrt{e_A}} = \cfrac{m_P}{M \sqrt{e_A}}     (8)
\displaystyle           N_A = \sqrt{\cfrac{\hbar \ c}{M^2\ G\ e_A}}     (9)

Saludos

Posted in Astrofísica, Gravedad Cuántica, Mecánica Cuántica, Relatividad | Etiquetado: , , , , , , , , , , , , , , , | Leave a Comment »

 
A %d blogueros les gusta esto: