Matemática de la Relatividad

Han Erim

7 de mayo de 2012

MATEMÁTICA DE LA RELATIVIDAD

La Ley de Alice se ha desarrollado durante un largo período de tiempo. En paralelo, su explicación se ha ido simplificando. Las primeras demostraciones que hice sobre la Ley de Alice eran bastante detalladas (esto cubre el periodo de 2000 a 2005). Hoy puedo realizarlas de manera mucho más fácil y sencilla.

Las demostraciones que verás aquí muestran cómo debería ser la Teoría de la Relatividad. Estas demostraciones también explican cómo ocurre la interacción electromagnética. Por eso, son demostraciones realmente importantes tanto para la Teoría de la Relatividad como para la Teoría Electromagnética.

Figura 1 

La demostración relacionada con la Teoría de la Relatividad de la Ley de Alice se basa en un fundamento bien conocido.

Imaginemos una caja rectangular. En el centro exacto de la caja hay una fuente de luz. Cuando se enciende la lámpara, los rayos de luz alcanzan las paredes de la caja simultáneamente. Que la caja esté en movimiento, su velocidad o dirección, no cambia esta simultaneidad. Esta simultaneidad es válida tanto para un observador dentro de la caja como para uno fuera.

No importa quién sea, incluso si se trata de un famoso profesor de física, si dice que desde el punto de vista de un observador externo la luz no llega simultáneamente a las paredes de la caja, NO LE CREAS. Estas personas son víctimas del error cometido en la construcción de la teoría electromagnética. Su sistema de pensamiento ha sido dañado por ese error. Así que cuando miran la figura, perdón, pero la ven cruzada. Si ni siquiera pueden encontrar su propio camino, no pueden mostrártelo a ti.

Los físicos, en general, son personas inteligentes. Pero si se ha cometido un error en la teoría principal de la física y tú no eres consciente de ello, inevitablemente te conviertes en un tonto; tu inteligencia no será suficiente para salvarte. Antes tenía miedo de decir este tipo de cosas, pero ahora ya no me importa.

Lo importante aquí es que el movimiento de la caja, su velocidad o dirección, no cambian esta simultaneidad. Que el observador externo esté en reposo o en movimiento tampoco cambia nada. Para ambos observadores, los rayos de luz llegan simultáneamente a las paredes de la caja. Es más, el momento de llegada también es el mismo para ambos. Esto se ve claramente en la figura. Es decir, todo es como lo muestra la figura.

En la figura puedes cambiar la velocidad horizontal y vertical de la caja.

Figura 2

Ahora hacemos lo siguiente: cortamos la caja a lo largo en dos partes iguales. Imaginemos que también cortamos la lámpara en el centro y sus cables. Movemos ambas partes de manera que pasen una al lado de la otra. Cuando los cables de la lámpara se tocan, se enciende una luz.

¿Cómo se comportará la luz de la lámpara? Naturalmente, debemos aplicar a ambas partes la misma situación de la página anterior. Si lo hacemos, obtenemos la situación que se muestra en esta página. La luz alcanzará simultáneamente las paredes de ambas partes. Pero ahora hay dos partes y sus coordenadas son diferentes. Observa qué situación tan interesante aparece. Esta figura es la demostración más simple y directa de cómo se comporta la luz.

Ahora pensemos desde el punto de vista del observador en tierra. ¿Puede la velocidad de la luz que va hacia las paredes de las partes ser c desde su perspectiva? Por supuesto que no; eso ya es evidente en la figura. Como las partes están en diferentes coordenadas en el momento de la llegada de la luz, eso no es posible. Ah, escucho una voz de objeción...

— ¡Claro que es c! La velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas de referencia. Debido a la velocidad de las partes de la caja, su espacio se ha contraído y curvado. Por eso esta figura no muestra la realidad.

Ahá... Justo lo que esperaba. Aquí tienes otro cerebro contaminado. Mira, ya no puede entender ni siquiera lo que muestra una figura tan simple. Un error en la teoría de la física devora un cerebro como un gusano. Ni siquiera puede ver una mosca en la punta de su nariz. Al final se convierte en un zombi caminando en el crepúsculo. En realidad, si se convirtieran en zombis solo ellos, no me importaría tanto. Pero muerden. Y a quienes muerden, los convierten en zombis como ellos. No dejes que te muerdan. Esa mordida es realmente asquerosa y te enferma. ¿Sabes cuántas veces intentaron morderme? Muchas veces lo lograron. Pero yo tenía el antídoto. Gracias a él, me curé cada vez.

Figura 3

Ahora veamos lo que nos dice esta figura.

Primero, coloquemos un observador en el suelo y pensemos desde su sistema de referencia. Cuatro rayos de luz diferentes se dirigen a cuatro paredes distintas. Según este observador, los rayos llegan al mismo tiempo. Con esta situación, ¿puede la velocidad de los rayos hacia las paredes ser c desde su punto de vista? Como las partes de la caja están en coordenadas diferentes en el momento de la llegada de la luz, eso no es posible.

Vamos a calcular la velocidad de la luz desde el punto de vista del observador en el suelo. La figura ya muestra cómo hacerlo. Sabemos que, para los observadores dentro de las partes, la velocidad de la luz hacia sus paredes debe ser “c”. A partir de esto, la figura nos da una matemática del tipo (c+v)(c−v) para el observador en el suelo. Aquí, v es la velocidad de las partes de la caja. Así obtenemos la matemática (c+v)(c−v) de la manera más sencilla.

En resumen, la matemática (c+v)(c−v) afirma que la velocidad de una onda electromagnética es c únicamente respecto a su objetivo, independientemente de otros sistemas de referencia. Esta matemática también puede llamarse c±v.

Esta matemática no solo pertenece a la Teoría de la Relatividad, sino que también debería ser la base de la Teoría Electromagnética. Si prestamos atención, la figura nos muestra cómo se comporta la luz, es decir, una onda electromagnética.

Cuando los físicos comenzaron a construir la teoría electromagnética, asumieron que la velocidad de la luz en el vacío era c. Y construyeron toda su teoría sobre esa suposición. Pero estaban equivocados, y fue un error fatal. Esta suposición viene de mucho antes de Einstein, incluso anterior a Maxwell. Esta figura ya muestra que dicha suposición es incorrecta. Ahora pon atención. Mira hasta dónde llega esto.

Pero el error no se quedó ahí. Luego cometieron un segundo error que los destruyó completamente. Supusieron que la luz debía viajar a velocidad c para todos los sistemas de referencia. No solo lo supusieron, decidieron entre ellos que eso era un hecho. Ojalá hubieran hecho más experimentos. Pero ya era tarde. Su pensamiento, ya confundido, se torció y se arrugó como una hoja de papel. Colectivamente se hundieron en un absurdo abstracto. Empujaron hacia adelante a quien intentaba detenerse. Y a donde iban, ese abismo, era un infierno. Un infierno que ellos mismos crearon con sus mentes. Ese infierno creció y acabó dominando toda la física. Incluso hoy, viven felices dentro de ese infierno, y cada día les consume un poco más el cerebro. Si tan solo tuvieran un espejo para ver cómo se ven realmente. No intentes entrar en ese infierno. No es un lugar bonito.

Figura 4

Ahora hagamos una ligera modificación a la demostración.

Esta vez coloquemos dos lámparas en ambos extremos de la caja, como se muestra en la figura. Si ambas luces se encienden al mismo tiempo, llegan simultáneamente al observador ubicado en el centro de la caja. La velocidad y dirección del movimiento de la caja no afectan esta simultaneidad. Ya sea que observemos desde dentro o fuera de la caja, esto no cambia.

En la educación hay una regla general: no se cuestiona si la información proporcionada es correcta, simplemente se recibe. El deber del estudiante es recibir la información, el del maestro es transmitirla. Así se ha transmitido el conocimiento de generación en generación desde la antigüedad, y probablemente seguirá siendo así. Pero aquí vemos cuán importante es que la información proporcionada sea correcta. Si es incorrecta, debe corregirse. Y corregirla no es tarea del alumno, sino del maestro.

Ahora llegamos a la cuestión de cómo corregir este gran error en la física. Si un profesor de física ve esta figura y no puede decir “vaya, esto es cierto”, ¿cómo se puede corregir el error? La verdad, no lo sé. Me cuesta encontrar palabras para describir lo simple que es esta figura. Lo único que puedo hacer es escribir. Así que escribo.

Figura 5

Una vez más cortamos la caja longitudinalmente en dos partes iguales. Colocamos un observador en cada parte. Movemos las partes para que pasen una frente a la otra. Cuando los cables de la lámpara se tocan, se enciende la luz. De esto obtenemos nuevamente el mismo comportamiento de la luz y otra vez la matemática (c+v)(c−v). En resumen, la luz se mueve con velocidad c respecto al objeto al que va dirigida.

Déjame hablarte un poco de los zombis jóvenes. Generalmente son inofensivos y, a menudo, hasta graciosos. Sus mordidas no son muy fuertes, por lo que no pueden enfermarte con facilidad. Para convertirse en verdaderos zombis, necesitan varios años de entrenamiento. Por lo general, también necesitan a otro zombi que les diga: “Bien hecho, buena mordida.”

Protégete de los zombis dentro de la física. Ahora mismo están por todas partes en el campo. Son muchos, lo han invadido todo. Incluso han tomado otros ámbitos como la astronomía o la astrofísica. Se clonan constantemente y se multiplican cada vez más. La situación es realmente grave. Lo observo como si fuera una película de terror, pero está ocurriendo en la vida real.

Durante mucho tiempo, no me di cuenta de que se habían convertido en zombis. No entendía que estaban enfermos, ni que la enfermedad había llegado a niveles tan alarmantes. Pero ahora veo claramente su verdadero rostro, su interior. Intento advertir a la gente sobre este peligro tanto como puedo. Además, tengo un antídoto muy bueno que puedo ofrecerte. Si lo usas, incluso si ya te han mordido, te curarás por completo, y después no volverás a enfermar. La Ley de Alice que tienes en tus manos es el antídoto para esta enfermedad implacable. Puedes usarla si lo deseas.

Ya estoy acostumbrado a que me muerdan. Ya no me duele mucho. Pero hay algo a lo que no puedo acostumbrarme: no entiendo por qué un zombi querría seguir siendo un zombi. Supongo que eso es lo que los hace felices.

Figura 6

Por último, cuando colocamos las fuentes de luz fuera de la caja, vemos cómo se comporta la luz. Aquí solo lo muestro. Puedes leer la demostración de que la luz se comporta así en la Versión 5 de la Ley de Alice o en línea en aliceinphysics.com. He hecho esta demostración tantas veces, y estoy tan cansado de escribirla, que decidí no incluirla aquí.

Además, ya sé que mostrar estas demostraciones a un zombi no tiene mucho sentido. Sus ojos ven borroso, sus oídos casi no oyen, y su cerebro ha sido consumido por la enfermedad. Ahora hablo abiertamente. Antes, cuando escribía, me contenía: “Mejor no diga esto, podrían ofenderse”, “¿De verdad se puede escribir eso?”, “Esto suena muy duro, voy a suavizarlo…” Ahora, no me importa quién se ofenda. Ese no es el problema.

En el pasado, los físicos no cumplieron con su deber y cometieron error tras error. Además, cometieron estos errores en un área tan importante como la teoría electromagnética, que es la columna vertebral de la física. Todo el problema proviene de ahí. Incluso hoy, no han medido la velocidad de la luz que se dirige hacia un objeto en movimiento. ¿Qué ocurre si no haces esa medición? Esto es lo que pasa: te conviertes en zombi. ¿Por qué no la midieron? Hablan sin base, y con sus teorías absurdas no solo se dañan a sí mismos, sino que también perjudican a otros. Y se hacen llamar físicos. Si les preguntas cuál es la teoría que mejor conocen, responden sin vergüenza: “La teoría electromagnética.”

Ooooh. Me siento un poco mejor. Si no existiera internet, ¿qué habría hecho? ¿Cómo habría podido hacerte escuchar mi voz? El mundo se ha convertido en una sola casa grande. Internet es realmente una herramienta inmensa, y está haciendo que el mundo se vuelva más pequeño. Ahora mismo estás leyendo esto desde algún rincón del planeta que quizás nunca conozca.

Una cosa es segura: tú eres quien ha traído la Ley de Alice hasta el presente. Tu interés siempre me ha mantenido en pie. Que descargues los programas de la Ley de Alice, que los leas, que visites aliceinphysics.com — todo eso me ha dado la motivación para seguir trabajando. La Ley de Alice ha evolucionado con el tiempo y, renovándose constantemente, ha llegado a su hermosa forma actual.

Ahora necesito tu apoyo activo más que nunca. Difunde la Ley de Alice en todos los lugares posibles. Háblales de ella a tus amigos, a tu familia, a tus profesores. Comenta sobre ella en foros, blogs y debates. Utiliza la plataforma de mensajes del programa para enviar mensajes. Los físicos deben entender que esto no es un juego. Mientras sigan resistiéndose y permaneciendo en silencio, aumentaremos la presión. Realizaremos el experimento de la Ley de Alice, y mantendremos la presión hasta que se anuncie oficialmente su incorporación en los programas escolares. Cuento con tu ayuda.

En este momento, los zombis están haciendo experimentos en Francia con un acelerador que trabaja a no sé cuántos miles de millones de electronvoltios. Nunca antes se habían alcanzado niveles de energía tan altos. Si hubieran investigado los resultados de la Ley de Alice, tal vez nunca habrían considerado llegar a estos niveles de energía. No lo sé, quizás no sea peligroso, pero este tipo de cosas no permiten errores en la teoría base. No es correcto entregar tanto poder a personas que entienden mal la física. Esta vez, el precio de su error lo pagaremos todos.

Matemática (c+v)(c−v) para la Teoría Electromagnética

Como hemos visto en las demostraciones, la matemática que describe correctamente el comportamiento de la luz es (c+v)(c−v). Reitero que (c+v)(c−v) es simplemente un nombre. También se puede llamar matemática c±v. Esta formulación indica que la luz —y en general las ondas electromagnéticas— se mueven con velocidad c respecto a su destino de llegada.

De hecho, la matemática (c+v)(c−v) se utiliza de forma inconsciente en la teoría electromagnética actual. ¿Por qué? Porque al escribir las ecuaciones de la Teoría Electromagnética, no se tuvo en cuenta la interacción entre marcos de referencia en movimiento relativo. Por lo tanto, las ecuaciones actuales reflejan únicamente relaciones entre marcos en reposo entre sí. Esto corresponde al caso v = 0 dentro de la matemática (c+v)(c−v), es decir, cuando los marcos no se mueven uno respecto al otro.

Como la teoría electromagnética fue formulada de forma incompleta desde el principio, naturalmente genera errores cuando se aplica a marcos en movimiento. La matemática (c+v)(c−v) es en realidad la que debería sustentar la Teoría Electromagnética. Esta matemática la amplía para incluir la interacción entre marcos móviles.

Si desde el inicio se hubiera usado esta matemática al construir la Teoría Electromagnética, nunca habría hecho falta una Teoría de la Relatividad. Temas como la dilatación del tiempo, contracción de la longitud y simultaneidad estarían todos contenidos dentro de los resultados de (c+v)(c−v).

El origen de la matemática (c+v)(c−v):

A primera vista, la matemática (c+v)(c−v) puede parecer sorprendente. Porque resulta difícil de creer que una onda electromagnética sepa la velocidad de su destino y ajuste su propia velocidad para que sea c respecto a él. Pero, por supuesto, una onda electromagnética no hace eso. Las ondas electromagnéticas se desplazan utilizando los campos de los objetos.

La razón de ser de la matemática (c+v)(c−v) se puede explicar fácilmente a través de los campos. Por eso, en la Teoría de la Relatividad de la Ley de Alice, los campos ocupan un lugar muy importante. En la siguiente sección abordaremos ese tema.