31. CAMPOS

Casi todos han estudiado física en la escuela. En las clases o en los libros de texto, a menudo se encuentran frases como estas:
- Las cargas eléctricas crean un campo eléctrico a su alrededor.
- Un imán crea un campo de fuerza magnético a su alrededor.
- Una carga eléctrica en movimiento genera un campo magnético a su alrededor.

A continuación, se muestran las líneas de fuerza de los campos creados por cargas eléctricas positivas y negativas. En la imagen de la izquierda, las cargas son iguales, mientras que en la derecha son opuestas.

A continuación, a la izquierda, se muestran las líneas del campo electromagnético de una bobina con corriente, y a la derecha, las líneas del campo de un imán.

En esta asombrosa fotografía, se pueden ver Saturno y sus anillos. El cinturón de anillos ha sido moldeado por la fuerza gravitacional.

¿QUÉ ES UN CAMPO?: En física, un campo es una magnitud física que tiene un valor en cada punto del espacio-tiempo en forma de un número o un tensor. (Cita de Wikipedia)

Por supuesto, esta es una definición muy primitiva del concepto de campo. Es el resultado de un intento de explicación basado en ecuaciones matemáticas obtenidas a partir de investigaciones. En realidad, ¿qué es un campo?, ¿de qué está hecho?, ¿tiene una estructura interna?, ¿es parte del espacio? Estas son solo algunas de las cientos de preguntas a las que esta definición no puede responder. Teorías como la Teoría Cuántica de Campos (QFT) y la Teoría Unificada de Campos (UFT) amplían este tema, convirtiéndolo en un misterio sin fondo que sigue siendo uno de los mayores desafíos de la física y probablemente lo seguirá siendo en el futuro.

Volvamos a la definición de campo. La definición anterior considera el espacio-tiempo como un todo, lo describe como un "único campo" y menciona la existencia de un valor en cada punto dentro de él. Sin embargo, esta definición es muy limitada. Esto se debe a que la influencia sobre un punto en el espacio es el resultado de la suma de los efectos de todos los elementos que componen la materia en el universo (átomos y, más específicamente, los componentes que forman el átomo). Cada componente de un átomo tiene un valor asignado en relación con un punto en el espacio. Por lo tanto, en cada punto del espacio existen, en realidad, un número infinito de valores asignados. El efecto final es la suma de todas estas influencias. Por lo tanto, la definición de campo describe en realidad este efecto final generado por los componentes subyacentes.

Ahora volvamos a mirar la imagen del imán. Es bien sabido que la fuerza que atrae las limaduras de hierro sobre las líneas de fuerza del campo magnético es el resultado del efecto total generado por los electrones dentro del imán. Ahora, hagámonos una pregunta desafiante: ¿De qué manera los electrones dentro del imán transmiten su fuerza a las partículas de hierro dispersas a su alrededor?

Si las partículas de hierro están siendo afectadas, entonces debe haber un mecanismo que transmita la influencia de los electrones a estas partículas. Aquí no me refiero a la fuerza magnética generada por los espines de los electrones libres dentro del imán. Estoy hablando de cómo se transmite esta fuerza magnética a las limaduras de hierro. Podemos buscar una respuesta a esta pregunta bajo dos enfoques principales.

1- El electrón utiliza el espacio para transmitir su fuerza. Afecta y modifica el espacio que lo rodea. El medio que permite la transmisión de la fuerza es el espacio. La parte del espacio afectada por la fuerza total de los electrones en el imán forma el campo magnético. ......................

2- Cada electrón tiene su propio campo. El campo del electrón actúa como un objeto físico que permite su interacción con el entorno. El electrón transmite su fuerza a través de su propio campo. ......................

Es posible desarrollar teorías dentro de ambas opciones, e incluso proponer otras alternativas. Sin embargo, quiero explicarles la segunda opción. Porque las matemáticas de (c+v)(c-v) proporcionan grandes pistas e indicios de que el camino correcto se encuentra en la segunda opción.

Tal vez quieran mirar las fotos de arriba y reflexionar un poco. A partir de este punto, nos embarcaremos en un viaje hacia lo desconocido. Para ello, deben sentirse preparados. Intentaré describir el PAPEL en la naturaleza que da lugar a las matemáticas de (c+v)(c-v).

31.1. LA RAZÓN DE LA FORMACIÓN DE LAS MATEMÁTICAS (C+V)(C-V) - CAMPOS

Personalmente, creo que el campo es una estructura especial perteneciente a elementos fundamentales como el electrón, el protón y el quark, que forman el átomo, y que es un componente natural de estos elementos. En realidad, no sé nada sobre la naturaleza del campo. Pero esto no es algo exclusivo de mí. Muchas personas creen en su existencia, pero nadie ha podido describirlo de manera coherente. Por esta razón, abordaré el concepto de campo de manera muy general, basándome en los átomos. Para mí, lo importante es mostrarles cómo se forman las matemáticas de (c+v)(c-v). Y solo puedo hacerlo a través de los átomos y sus campos, lo cual es precisamente lo que haré aquí. Les guiaré hasta el punto al que me han llevado las matemáticas de (c+v)(c-v). 

Comenzaré mi explicación utilizando dos argumentos fundamentales.

1. Si digo que "Cada átomo tiene su propio campo", ¿estaría diciendo algo incorrecto? Si un átomo puede ejercer una fuerza de atracción sobre otros átomos, y aceptamos el principio de que la fuerza se transfiere a través del campo, entonces esta afirmación sería lógicamente coherente.

2. Si digo que "La longitud del campo de un átomo se extiende hasta el infinito", ¿sería incorrecto? Tampoco sería incorrecto, ya que en la ecuación de la Fuerza de Gravitación Universal no hay un límite que indique que los cuerpos no pueden ejercer fuerza de atracción entre sí a partir de cierta distancia. 

Si combinamos lo dicho en una figura, obtendremos la estructura de un modelo como la que se muestra a continuación. En el centro se encuentra el átomo. Su campo lo rodea como una esfera.

Si generalizamos los dos argumentos anteriores, obtenemos una estructura del universo compuesta por átomos y sus campos. Los campos de los átomos han llenado el vacío que llamamos espacio. Matemáticamente, esto significa lo siguiente: si nuestro universo está compuesto por 10⁸¹ átomos, entonces cualquier punto en el espacio está bajo la influencia de 10⁸¹ campos. Cada átomo en el espacio se encuentra dentro de los campos de otros átomos y está sujeto a la fuerza de n = 10⁸¹ - 1 campos atómicos. Como se puede ver, hemos obtenido al menos un modelo lógico compatible con el mecanismo de la fuerza de atracción. 

Ahora desarrollemos un poco más nuestro modelo. En el centro del campo esférico se encuentra el átomo. Dado que el campo del átomo surge de su existencia, hay una conexión entre ellos. En este caso, si el átomo se mueve, su campo también se moverá en la misma dirección. En la dirección en que se mueva el átomo, el campo se moverá también. 

Ahora agreguemos algunas propiedades al campo. Supongamos que el campo tiene una estructura extremadamente rígida. Es decir, imaginémoslo como una estructura completamente estable que no vibra como la gelatina ni es flexible como la goma. Tanto así que si movemos el átomo, los bordes exteriores del campo, incluso a una distancia infinita, también se moverán de la misma manera. 

Ahora añadamos otra propiedad al campo. El campo debe ser capaz de transmitir ondas electromagnéticas dentro de sí mismo. La velocidad de una onda electromagnética en el campo debe ser siempre "c", es decir, constante. Hagamos una última adición para completar el modelo: el campo debe ser capaz de dirigir una onda electromagnética que viaje dentro de él hacia el centro del campo. 

De este modo, hemos obtenido un modelo completamente compatible con las matemáticas de (c+v)(c-v). Una onda electromagnética que se libere en cualquier punto del campo se dirigirá directamente hacia el centro del campo. Dependiendo del campo en el que se libere, llegará al átomo al que pertenece dicho campo. La velocidad de la onda electromagnética que llega al átomo en el centro del campo siempre será "c". 

Ahora echemos un vistazo a las preguntas que en el pasado nos obligaron a hacer una pausa. Miren cuántas preguntas han sido respondidas automáticamente.

1) ¿Cómo puede una onda electromagnética conocer su destino en el momento de su emisión? 
2) ¿Cómo se transmite al emisor de la onda electromagnética la información de que el destino está en movimiento?
3) Si el destino se mueve con respecto a la fuente, ¿cómo ajusta la onda electromagnética su velocidad para que siempre sea "c" con respecto al destino? 
4) Si una señal ha sido fabricada con una frecuencia f0 y una longitud de onda λ0 predeterminadas, ¿cómo es posible que pueda emitir ondas con diferentes longitudes de onda? 
5) Si las preguntas anteriores pueden responderse, ¿cómo es posible lograr esto incluso cuando la distancia entre la fuente y el destino es increíblemente grande, en el orden de miles o incluso millones de años luz?

Como se puede ver, todas las preguntas han sido respondidas, pero aún podemos dejar un signo de interrogación en la quinta pregunta. ¿Cómo es posible que la longitud de un campo se extienda hasta el infinito? Quiero dejar en claro que la respuesta a esta pregunta no se encuentra dentro de las matemáticas de (c+v)(c-v). Compartiré mi opinión sobre este tema en el Capítulo Cuatro.

El debate sobre si "las matemáticas de (c+v)(c-v) existen o no en la naturaleza" es ahora una discusión sin sentido. Existen. Y dado que existen, debe haber una razón para ello. Debe describirse una infraestructura en la naturaleza que permita la existencia de las matemáticas de (c+v)(c-v). Lo que he explicado aquí es el resultado de este esfuerzo. En definitiva, he descrito un modelo que puede dar lugar a las matemáticas de (c+v)(c-v). 

Este modelo se basa en dos ideas principales. La primera es aceptar, en principio, que la estructura llamada campo existe en la naturaleza y que es un objeto físico. Si revisamos libros de ciencia, artículos o apuntes de clase, inevitablemente encontraremos frases como: "Una bobina con corriente genera un campo electromagnético a su alrededor" o "Un objeto cargado genera un campo eléctrico a su alrededor". Estas afirmaciones son completamente erróneas. Lo digo claramente: NO PUEDE SER GENERADO. No se puede crear algo que ya existe. El campo ya está ahí. Cuando se hace pasar corriente eléctrica a través de una bobina, simplemente se activan los campos preexistentes de los átomos (electrones) dentro de la bobina. Si cargas un objeto con electricidad estática, solo estás estimulando sus campos ya existentes. El campo siempre existe; es una característica natural de la materia, una parte intrínseca de ella. El campo es un objeto físico real que siempre debe considerarse junto con la materia. Sí, no podemos verlo como un objeto tangible, pero claramente observamos sus efectos, e incluso hemos construido toda nuestra civilización aprovechándolo. El campo no puede ser creado ni generado, porque siempre ha existido.

Ahora expondré mi segunda idea. "Un campo está en un flujo constante hacia su centro, y la velocidad de este flujo es "c"", esta es mi hipótesis. Con esta suposición, una onda electromagnética ya no necesita tener su propia velocidad, ya que se convierte en un paquete de energía. Si colocas este paquete sobre un campo, debido al flujo del campo, inevitablemente se dirigirá hacia el centro del campo, es decir, hacia el átomo que allí se encuentra. Si colocas el paquete en el campo de un átomo en particular, el paquete se dirigirá a ese átomo. Para el átomo en el centro del campo, la velocidad del paquete que se acerca a él siempre será "c". Esta configuración explica sin dificultad las matemáticas de (c+v)(c-v). 

Ya sea por el flujo interno del campo o por la propia velocidad de la onda electromagnética, las matemáticas de (c+v)(c-v) nos indican que la velocidad de una onda electromagnética con respecto al campo en el que se encuentra siempre es "c". En este punto, hago mi propuesta y dejo el resto a los científicos que estudian este tema. ¿Qué es el campo, de qué está hecho, cómo se mantiene su relación con la materia? Dejo estas preguntas complejas para los investigadores actuales y futuros en este campo.

31.2. PENSAR CON CAMPOS

No puedo afirmar con certeza que todo lo que he explicado sobre los campos sea absolutamente correcto. Sin embargo, lo que sí es cierto es que, si pensamos dentro de la LÓGICA DE LOS CAMPOS que he explicado antes y que seguiré desarrollando aquí, será mucho más fácil interpretar las matemáticas de (c+v)(c-v). Al analizar un evento, se pueden hacer predicciones bastante coherentes sobre el resultado que se obtendrá.






Pensar con campos.....

Podemos fusionar en nuestros pensamientos los campos de los átomos que componen un objeto y considerarlo como un único campo. Por ejemplo, el campo de un avión, el campo de un observador, el campo de la Tierra, etc. En las matemáticas de (c+v)(c-v), pensar en los cuerpos y sus campos es suficiente en la mayoría de los casos para llegar a resultados. 

La respuesta a la pregunta "¿Qué es un sistema de referencia?" en las matemáticas de (c+v)(c-v) es la siguiente: El cuerpo y el campo que le pertenece juntos forman el sistema de referencia del cuerpo. 

Podemos dividir mentalmente cualquier cuerpo en partes más pequeñas. Cada una de estas partes seguirá siendo un cuerpo, tendrá su propio campo y constituirá un sistema de referencia independiente. En la figura, se ilustran algunos de los campos asociados con las partes del cuerpo de los corredores. Al pensar con campos, se puede comprender fácilmente cómo se comporta la luz que llega a los deportistas.