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VELOCIDAD DE ONDA ELECTROMAGNÉTICA,
DESPLAZAMIENTO DOPPLER
y
LEY DE ALICE
Han Erim
15 de noviembre de 2023
Introducción al tema:
En la esencia de la Ley de Alice se encuentra la Teoría
Electromagnética, y en mis publicaciones anteriores mencioné que la
Teoría Electromagnética debe adoptar las matemáticas de (c+v) (c-v). En
este artículo, les mostraré cómo se puede pasar a la Ley de Alice
utilizando la mecánica de ondas y el desplazamiento Doppler.
Al explicar el tema, utilicé un dispositivo que genera una onda
sinusoidal uniforme con una frecuencia de 
como fuente de
ondas electromagnéticas. Podríamos pensar que la longitud de onda de
las señales generadas por dicho dispositivo sería 
. Pero... resulta
que... generalmente no es así en absoluto.
Porque si una señal emitida se dirige hacia un objetivo en
movimiento, tanto su longitud de onda (Desplazamiento Doppler) como su
velocidad cambian durante la emisión. De acuerdo con esto, para un
objeto que emite una onda electromagnética, la velocidad de la onda
electromagnética transmitida se expresa de la siguiente manera:
Abreviaturas utilizadas:
Señal: Onda electromagnética
Objeto Fuente: Objeto que emite la señal
Objeto Objetivo: Objeto al que llega la señal.
: Velocidad de la señal emitida con respecto al Objeto Fuente
: Constante de la velocidad de la luz
: Frecuencia de emisión de la señal del Objeto Fuente
: Longitud de onda normal sin cambios.
: Magnitud del cambio en la longitud de onda.
: Longitud de onda modificada (Desplazamiento Doppler)
:
Durante la emisión de la señal, diferencia de velocidad entre
el Objeto Fuente y el Objeto Objetivo.
: Si el Objeto Fuente y el Objeto Objetivo se alejan (+), si se acercan
(-)
Este artículo trata únicamente el Desplazamiento Doppler en la
interacción electromagnética. El mecanismo de formación del
Desplazamiento Doppler Acústico, relacionado con el sonido, es muy
diferente y está fuera del alcance de este estudio.
Hasta este punto, he proporcionado la información introductoria del
tema. En esta etapa, primero mostraré que el cambio en la longitud de
onda en el Desplazamiento Doppler ocurre durante la emisión de la
señal. Luego, procederé con las velocidades de la señal y la Ley de
Alice.
El Desplazamiento Doppler (cambio en la longitud de onda de la
señal) ocurre durante la emisión de la señal.
No es difícil entender que el cambio en la longitud de onda en el
Desplazamiento Doppler ocurre durante la emisión de la señal. Veamos la
Figura 1 a continuación. Los tres dispositivos representados en la
figura son idénticos. El Dispositivo[0] está inmóvil, el Dispositivo[1]
se acerca a la torre con una velocidad de u, y el
Dispositivo[2] se aleja de la torre con una velocidad de u.
Para facilitar la explicación, suponemos que las velocidades de los
dispositivos en movimiento son iguales. La figura muestra la posición
inicial del evento. En este momento, los tres dispositivos están a la
misma distancia de la torre y comienzan a transmitir la señal. No hay
restricciones en la distancia entre la torre y los dispositivos.
Figura 1 - Inicio del evento
Dado que las frecuencias de los dispositivos son iguales (), cada
dispositivo emitirá una longitud de onda del señal sinusoidal en un
tiempo de 
. El tiempo 
es un valor común
para los tres dispositivos.
Analicemos el desarrollo del evento en función del tiempo : Al comienzo del
tiempo , los dispositivos
se encuentran a la misma distancia de la torre y comienzan a transmitir
la señal. Al final del tiempo , los dispositivos
habrán emitido una onda sinusoidal completa. Las posiciones de las
señales emitidas y los dispositivos en este momento se muestran en la
Figura 2.
Figura 2 - Estado de las señales dirigidas hacia la torre al
final del tiempo .
Momento en que los dispositivos han emitido completamente una onda
sinusoidal.
Análisis de la situación mostrada en la Figura 2:
Cuando los dispositivos estaban en la posición O, comenzaron a
transmitir la señal hacia la torre. Durante el tiempo , las partes
emitidas de las ondas sinusoidales se movían hacia la torre a una
velocidad de , mientras que los
dispositivos Cihaz[1] y Cihaz[2] continuaban moviéndose en sus
respectivas direcciones. Al final del tiempo , la emisión de
las ondas sinusoidales se completa. En este momento, los frentes de las
ondas sinusoidales están a la misma distancia de la torre, mientras que
sus extremos traseros permanecen en la ubicación de los dispositivos.
Como se puede ver, las longitudes de onda de las señales han cambiado.
La longitud de onda de la señal enviada por el dispositivo Cihaz[2],
que se aleja de la torre, ha aumentado en , mientras que la
longitud de onda de la señal enviada por el dispositivo Cihaz[1], que
se acerca a la torre, ha disminuido en . Así se llega al
resultado final.
| El cambio en la longitud de onda en el
Desplazamiento Doppler ocurre durante la emisión de la señal. |
Debo decir que esta es una observación muy importante. Porque este
descubrimiento pone fin a muchas discusiones sobre la teoría de la
física y, además, permite demostrar y comprender fácilmente muchos
detalles importantes que son desconocidos o poco comprendidos en la
física.
Cálculo de las longitudes de onda de la señal y las velocidades
de la señal
Podemos calcular las longitudes de onda mostradas en la Figura 2
utilizando el tiempo de emisión (o la frecuencia) de la onda sinusoidal
y las velocidades de los dispositivos.
| Número del
dispositivo |
Longitud de onda de la señal emitida
|
| [2] |
 |
| [1] |
 |
| [0] |
(sin cambios) |
Tabla 1- Cálculo de las
longitudes de onda de las señales emitidas por los dispositivos.
La Figura 2 también proporciona información importante sobre las
velocidades de las señales enviadas a la torre según los sistemas de
referencia de los dispositivos. Dado que al final del tiempo las longitudes de
onda de las señales son diferentes (
),
las velocidades de las señales emitidas en los sistemas de referencia
de los dispositivos también son diferentes. La siguiente tabla muestra
las velocidades de las señales emitidas según los sistemas de
referencia de los dispositivos.
|
Número del dispositivo
|
Velocidad de la señal emitida
en el sistema de referencia de cada dispositivo
|
| [2] |
|
| [1] |
|
| [0] |
|
Tabla 2 - Velocidades de las
señales emitidas por los dispositivos en sus propios sistemas de
referencia
En las ecuaciones anteriores, normalmente se debería usar el valor "v",
que representa la velocidad de acercamiento/alejamiento entre los dos
objetos (la Torre y el Dispositivo). Sin embargo, dado que los
movimientos aquí ocurren solo en un solo eje, podemos sustituir "v" con
los valores de velocidad "u" (v = u). De esta manera, hemos pasado
automáticamente a la Ley de Alice, que es el nombre de la situación
representada en la Tabla 2. (Véase "Ley de Alice. Transición a las
matemáticas (c+v)(c-v) en la teoría electromagnética", 2017, Han Erim)
Así, hemos visto cómo se cumple la ecuación presentada al comienzo del
tema.
La velocidad de una onda electromagnética emitida por un objeto,
según su propio sistema de referencia, se expresa de la siguiente
manera:
Ecuación de la señal saliente
Velocidad de la señal = Frecuencia de la señal × Longitud de onda
modificada/no modificada de la señal
Velocidad de la señal = Constante de la velocidad de la luz + Velocidad
relativa entre el Objeto Fuente y el Objeto Objetivo
Como se observa en la ecuación, si el Objeto Fuente y el Objeto
Objetivo están en reposo relativo entre sí,
, 
y 
, entonces la
velocidad de la señal en relación con el objeto emisor será igual a .
Definición de la señal saliente: Para un objeto, la onda
electromagnética que emite se llama Señal Saliente, y su
velocidad está determinada por la ecuación anterior.
¿Dónde y cómo ocurre el cambio de longitud de onda si la señal se
envía desde la torre a los dispositivos?
Figura 4- Colocamos un dispositivo en la torre y enviamos una
señal desde la torre
Coloquemos en la torre el mismo dispositivo que emite con una
frecuencia de , y enviemos la
señal desde la torre. Sabemos que las señales que llegan a los
dispositivos [1] y [2], que están en movimiento con respecto a la
torre, experimentarán un desplazamiento Doppler. Pero ¿cómo y dónde
ocurre esto? Anteriormente, para entender y ver cómo cambia la longitud
de onda, usamos las velocidades de los dispositivos (Figura 2). Sin
embargo, dado que la torre aquí está en reposo, no podemos usar el
mismo método.
Antes que nada, quiero mostrarles la lógica errónea que aún persiste en
la teoría electromagnética. Para este propósito, preparé la Figura 5.
Figura 5- Lógica errónea aún vigente en la teoría
electromagnética: La torre emite a una frecuencia de . Dado que se
supone que la longitud de onda de las señales emitidas es , en la figura se
representa que las señales se alejan de la torre en todas las
direcciones con una longitud de onda de y una velocidad
de .
¿Por qué es errónea la Figura 5? Si analizamos la figura bajo las
reglas de la geometría y las matemáticas, veremos que en su propio
sistema de referencia, el Dispositivo[2] percibe que la velocidad de la
señal proveniente de la torre es 
, mientras que en
el sistema de referencia del Dispositivo[1] la velocidad de la señal
desde la torre es 
. Sin
embargo, en el sistema de referencia propio de cualquier objeto, la
velocidad de una señal entrante siempre debe ser igual a la velocidad
de la luz. (En la Ley de Alice, la matemática de "c+v" y
"c-v" funciona de manera diferente. No se sorprendan. Más adelante
veremos la forma correcta de aplicarlo.). Otro error es el
siguiente: aquí se supone que el Desplazamiento Doppler (cambio en la
longitud de onda) ocurre cuando las señales alcanzan su destino.
Sin embargo, en el Desplazamiento Doppler, el cambio en la longitud de
onda debe ocurrir durante la emisión de la señal.
¿Cuál es la explicación correcta? Vamos a verlo. Cuando enviamos una
señal desde la torre, la información que nos permite determinar el
cambio en la longitud de onda de las señales proviene del
PRINCIPIO DE RELATIVIDAD DE GALILEO. Según este principio: Si
dos objetos están en movimiento relativo entre sí, no hay una respuesta
objetiva para determinar cuál de ellos está realmente en movimiento.
Las leyes de la física se aplican de la misma manera a ambos objetos en
cualquier caso. Por lo tanto, utilizando el Principio de
Relatividad de Galileo y la información de la Figura 2, podemos
determinar fácilmente las longitudes de onda y las velocidades de las
señales enviadas desde la torre a los dispositivos. El hecho es que la
señal enviada por el Dispositivo[2] a la torre debe ser idéntica a la
señal enviada desde la torre al Dispositivo[2]. Dado que la longitud de
onda de la señal enviada por el Dispositivo[2] es 
y su velocidad en
su propio sistema de referencia es 
, la longitud de
onda de la señal enviada desde la torre al Dispositivo[2] será , y su velocidad
con respecto a la torre será . Este mismo
razonamiento se puede aplicar a las señales enviadas desde la torre a
los demás dispositivos. Como podemos ver, el Principio de Relatividad
de Galileo nos lleva inmediatamente al resultado correcto.
Figura 6- Al final del intervalo de tiempo se pueden
observar las longitudes de onda de las señales enviadas desde la torre
a los dispositivos, así como sus velocidades con respecto a la torre.
Obtenido a partir de la información de la Figura 2.
El Principio de Relatividad de Galileo es una herramienta poderosa en
la física teórica. En situaciones donde es necesario, realmente actúa
como un salvavidas. Obtener la Figura 6 sin recurrir a este principio,
si no es imposible, es extremadamente difícil. Si tienes dudas sobre la
validez de la Figura 6, observa la Figura 2. Porque si la Figura 2 es
correcta, entonces la Figura 6 será automáticamente correcta.
He añadido la siguiente figura para completar el tema. La torre y los
dispositivos intercambian señales. La señal enviada desde la torre a un
dispositivo y la señal enviada por ese dispositivo de vuelta a la torre
tienen características idénticas.
Figura 7- Señales enviadas en ambas direcciones y la
situación al final del intervalo de tiempo . Observamos el
evento desde el sistema de referencia de la torre.
Tabla 4- Señales enviadas y recibidas y el Principio de
Relatividad de Galileo
Verifiquemos si se conserva la igualdad de la señal recibida; En la
figura, podemos ver fácilmente que la velocidad de la señal enviada
desde la Torre al Dispositivo [2] con una velocidad de será igual a en el sistema de
referencia del Dispositivo [2]. 
. Una situación
similar se aplica al Dispositivo [1]. 
. Es decir, se
cumple la condición de que la velocidad de la señal que llega a los
dispositivos, en su propio sistema de referencia, es igual a .
Quiero enfatizar especialmente: En realidad, la Torre y los
Dispositivos transmiten señales de acuerdo con la ecuación 
, y la longitud de
onda transmitida es . Sin embargo, no
intervienen en la modificación de la longitud de onda de la señal. El
cambio en la longitud de onda ocurre independientemente de la Fuente
emisora de la señal. Es el Objeto objetivo el que modifica la longitud
de onda.
El experimento de Michelson-Morley y el principio de relatividad
de Galileo
Será interesante combinar nuestros resultados con el experimento de
Michelson-Morley. El principio de relatividad de Galileo sigue presente
aquí.
En la figura de abajo, una estrella envía una señal luminosa a la
Tierra. Observamos la velocidad de la señal en los sistemas de
referencia de la estrella y la Tierra.
Figura 8- Interpretación correcta del experimento de
Michelson-Morley.
Primero, quiero destacar la relación directa de la figura con el
principio de relatividad de Galileo. Observemos que en la imagen no
está claro si la estrella, la Tierra o ambos están en movimiento. Lo
único que podemos afirmar es que la Tierra y la estrella están en
movimiento relativo entre sí. A pesar de esta incertidumbre, las
ecuaciones de la Señal Emitida y la Señal Recibida permanecen
inalteradas. Sabemos esto porque el experimento de Michelson-Morley
prueba que la velocidad de la Señal Recibida es . La inmutabilidad
de la ecuación de la Señal Emitida también se demuestra a través del
efecto Doppler (1840, Christian Doppler).
Cambio de longitud de onda en el efecto Doppler
Los valores de 
en la ecuación
del Efecto Doppler y en la ecuación de la Señal Emitida son
equivalentes. En física, el tema desconocido era la velocidad de la
Señal Emitida. Con la Ley de Alice, este tema ha sido resuelto.
Este punto, sin duda, es importante: El principio de relatividad de
Galileo no explica por qué ocurre este proceso, solo describe qué
resultado se obtendrá. Supongamos que la estrella en la figura
permanece inmóvil. Incluso en este caso, la señal de luz enviada por la
estrella llegará a la Tierra con una longitud de onda modificada, como
si "supiera" la velocidad de la Tierra en el espacio, y su velocidad de
propagación será 
, con una
velocidad de llegada a la Tierra de . ¿Por qué y cómo
sucede esto? El principio de relatividad de Galileo no tiene respuesta.
¿Puede responder la Teoría Electromagnética? No, tampoco puede. Sin
embargo, en la Ley de Alice esto se vuelve inmediatamente claro, es
decir, hay una respuesta. Pero explicaciones más profundas, sin duda,
aparecerán a medida que se estudie más la Ley de Alice y solo después
de muchos años. Te recomiendo que te adaptes rápidamente a la Ley de
Alice.
He preparado una ilustración final que contiene y resume la información
explicada aquí. En la figura observamos la situación desde el sistema
de referencia de la Torre. Como se puede ver, la Torre de Señal emite
una señal con una frecuencia de y una longitud de
onda de (). Las señales
transmitidas se propagan hacia objetos que se mueven en diferentes
direcciones y velocidades. Dado que ya se ha proporcionado toda la
información necesaria, aquí presento la ilustración sin comentarios
adicionales.
Figura 9- Efecto Doppler.
Conclusiones del estudio
Comprender que el cambio de longitud de onda ocurre en el momento de la
emisión de la señal es un punto de inflexión para la Física Teórica. Si
has llegado a este punto, ya no podrás ver la Física de la misma
manera. Porque muchas otras ideas fascinantes surgirán a continuación.
Para ilustrarlo, he enumerado a continuación algunos de los
conocimientos adquiridos en el transcurso de esta investigación.
1) El cambio de la longitud de onda en el efecto Doppler ocurre durante
la emisión de la onda electromagnética. [Ref: Figura 2, Figura 6]
2) El factor que determina la cantidad de cambio en la longitud de onda
es la velocidad del objeto objetivo en relación con la fuente. [Ref:
Figura 2, Figura 6]
3) El cambio en la longitud de onda es independiente de la distancia
entre la Fuente y el Objeto Objetivo. [Ref: Figura 2]
4) La velocidad de una onda electromagnética es independiente del
objeto que la emite. [Ref: Figura 2, Figura 6]
5) Cuando se emite una onda electromagnética, su objetivo ya está
determinado. [Ref: Figura 6]
De hecho, hay muchos más resultados, pero no los mencioné aquí. Puedes
encontrar más conclusiones trabajando en la Ley de Alice.
¿Existen verificaciones experimentales?
Ya hemos visto dos pruebas experimentales de lo que se explica aquí. La
existencia del efecto Doppler y el experimento de Michelson-Morley son
pruebas empíricas de ello. Sin embargo, sin duda, también se necesita
una verificación experimental directa. La Figura 6 muestra claramente
qué se debe hacer. Basta con medir la velocidad de la señal enviada
desde un sistema de referencia estacionario hacia un objetivo en
movimiento. Y, por supuesto, esta medición debe realizarse desde un
sistema de referencia estacionario. Otra opción podría ser medir la
velocidad de la señal desde el punto de vista de la Fuente y el
Objetivo por separado.
La ciencia de la física ha retrasado este experimento por 2023-1840 =
183 años. Desde 2001, cuando lancé el sitio web aliceinphysics.com, he
estado pidiendo que se realice tal experimento. Después de publicar mi
libro "La Ley de Alice: Transición a las matemáticas (c+v)(c-v) en la
Teoría Electromagnética" en 2017, comencé a pedirlo aún con más fuerza.
Ahora estamos entrando en el año 2024, y mi voz ya está desgastada de
tanto gritar. Universidades, institutos, tal vez presten atención a lo
que está escrito aquí y realicen este experimento.
También es posible diseñar experimentos que puedan demostrar que el
cambio en la longitud de onda en el efecto Doppler ocurre en la fuente
de la señal. Si alguien solicita mi opinión, estaré encantado de
compartir mis ideas sobre este tema.
Gracias por leer,
Atentamente,
Han Erim
Link
. Como se puede
ver, entre las señales que llegan a la torre se cumple la siguiente
igualdad: 
.
: Frecuencia de la
señal entrante
[2]
