Cualquier teoría tetradimensional de la gravedad
que sea una generalización consistente de la relatividad especial y que no
admita observadores privilegiados, predirá velocidades superiores a la de la
velocidad local de la luz en el vacío. En el presente artículo se refuta la
relatividad general de Einstein, incapaz de cumplir este requisito, a la vez que
se propone una nueva generalización alternativa, la teoría conectada, que
elimina los agujeros negros. Emerge una luz diferente donde reinaba la
obscuridad absoluta.
The end of espace – time broken.
Any tetradimensional theory of gravity that was a consistent generalization of
especial relativity and no tolerating outstanding watchers will get superior
speeds to the local light speed in void. In this article the theory of
relativity from Einstein is refused because it is unable of carry out this
requirement / condition , therefore a new alternative generalization is proposed
, the connected theory that cancels / eliminates the black holes . A different
light raises where the absolutely darnkness was before.
Nuestra visión actual del cosmos depende de dos teorías: la mecánica cuántica,
que construye todo un microcosmos, y la relatividad general, que es
supuestamente válida para describir el macrocosmos. Esta última fue producto
del urgente imperativo histórico de generalizar la relatividad especial, teoría
presentada en 1905 como una alternativa a las teorías newtonianas pero que, a
diferencia de éstas, tenía el grave defecto de ser incapaz de describir la
interacción gravitatoria. Sólo era aplicable para unos sistemas de referencia
u observadores muy especiales, a los que hoy en día aún se les califica como
‘inerciales’ y cuya correspondiente métrica del espacio-tiempo queda
caracterizada por una métrica tetradimensional “plana” o de Minkowski.
Según la relatividad general, las fuentes gravitatorias curvan el
espacio-tiempo. La métrica deja de ser la de Minkowski –de un modo que queda
determinado por las ecuaciones de campo o ecuaciones de Einstein– y los graves
no hacen sino seguir el camino más corto en este espacio-tiempo curvado –las
ecuaciones de movimiento, o geodésicas, son las que determinan dicho camino–.
Con esta descripción tetradimensional de la gravedad se consiguen predecir no sólo
los hechos que ya se conocían, los que ya predecían las teorías de Newton,
sino que además parecen quedar explicadas tres “anomalías” o predicciones
que escapaban a la comprensión de las teorías newtonianas: el redshift
gravitatorio, el avance residual del perihelio de mercurio y la deflexión de
los rayos lumínicos que inciden tangencialmente sobre el borde del disco solar.
Tales anomalías, corroboradas experimentalmente, exigen un elevado nivel de
precisión a cualquier nueva teoría.
Constituyen una dura prueba, conocida como los tres test clásicos, que
cualquier buena teoría de la gravedad debe ser capaz de superar. Se suele
afirmar que la relatividad general la ha superado con éxito, pero en el
presente artículo se explicará que:
1) no es cierto que consiga predecir de un modo coherente el redshift
gravitatorio, a consecuencia de ello da lugar a todo tipo de contradicciones, y
singularidades, horizontes de sucesos y agujeros negros, puntos donde el
espacio-tiempo se rompe (puntos donde la métrica de Schwarzschild se rompe)
2) la relatividad general es una teoría contradictoria con la tesis de que no
existen observadores privilegiados, y
3) existe una alternativa a la relatividad general que supera con verdadero éxito
y sin singularidades los tres test clásicos, carece de las contradicciones de
la relatividad general, es la única generalización tetradimensional coherente
de la relatividad especial al efecto de hacerla compatible con la gravedad y da
lugar a nuevas predicciones: la teoría de los sistemas de referencia conectados
al medio gravitatorio, o simplemente, teoría conectada.
Einstein, ante el imperativo histórico de generalizar la relatividad especial,
tan sólo aplicable en sistemas inerciales y en ausencia de gravedad, intentó
hallar un puente que conectara el campo gravitatorio con el concepto de
observador inercial. Dicho puente conceptual es el denominado principio de
equivalencia. Establece lo siguiente: “un observador en caída libre
gravitatoria es localmente inercial”. Lo cual parece significar que tan sólo
para un tal observador la métrica de su espacio-tiempo será, en un entorno
espacio-temporal infinitesimal (localmente), una métrica plana o de Minkowski,
precisamente la que postulaba la relatividad especial para sus observadores
inerciales. El principio de equivalencia establece, de este modo, una relación
entre el fenómeno gravitatorio, simbolizado por el observador en caída libre
gravitatoria, y la relatividad especial, cuyo dominio de aplicabilidad, aunque
muy restringido, parece quedar asegurado al decretarse la existencia de
observadores localmente inerciales.
A través de este puente Einstein pretendió generalizar la relatividad
especial. Presentó unos diez años después de ésta su teoría de la gravedad:
la relatividad general, inspirada en el principio de equivalencia y, como su
propio nombre quiere dar a entender, supuestamente válida –invariante- para
todos los posibles observadores de la naturaleza (que una teoría sea aplicable
para todo sistema de coordenadas matemático es un mérito inherente a los
instrumentos de cálculo matemático –cálculo tensorial– de los que se
sirve. Pero no significa, necesariamente, que sea acorde con la invariancia de
las leyes físicas para todos los observadores posibles de la naturaleza). Pero,
¿cuál es el significado exacto del concepto ‘inercial’ que aparece en el
predicado del principio de equivalencia? ¿No resulta extraño que una teoría
que ambiciona superar la relatividad especial, teoría que a su vez ya superó
las teorías de Newton, se sustente sobre un concepto que debe su origen a unas
teorías ya obsoletas? ¿Es la relatividad general fruto de la precipitación y
de las urgencias históricas?
La vieja segunda ley de Newton, que es la ecuación fundamental de la dinámica
clásica y establece una relación entre la fuerza y la aceleración
tridimensionales, no es más que una simple generalización del principio de
inercia clásico. A partir de ella se deduce que un cuerpo tridimensionalmente
libre (que la fuerza neta que sobre él actúa es nula) permanece en reposo o en
movimiento rectilíneo uniforme. Pero esto tan sólo ocurre cuando es observado
desde un “privilegiado” sistema de referencia inercial. Para intentar
explicar las aceleraciones que de hecho a veces presentan los cuerpos
tridimensionalmente libres, la mecánica newtoniana se ve obligada a introducir
el concepto opuesto: el de observador no-inercial. Según tales tipos de
observadores existirían unas fuerzas específicas, que se denominan ficticias,
aparentes o de inercia, a las que se harían las responsables de causar las
aceleraciones de los cuerpos tridimensionalmente libres (los que no parecen
presentar ninguna interacción “real” con su medio ambiente). A base de añadir
fuerzas “ficticias” en la segunda ley de Newton –que por tanto deja de ser
una ecuación invariante– es como se pretenden justificar las aceleraciones de
los cuerpos tridimensionalmente libres. Sucintamente, aceptar las ideas
newtonianas supone aceptar, pues, la existencia de una dicotomía dentro de la
clase de todos los observadores posibles de la naturaleza: la dicotomía
inercial-no inercial. Es en esta dicotomía en donde se encuentra el origen histórico
del concepto ‘inercial’ en el que se apoya el principio de equivalencia.
Paradójicamente es a este viejo concepto absoluto al que se convierte en la
pieza clave a la hora de generalizar la relatividad especial al objeto de
conseguir una teoría que sea aplicable para cualquier observador posible.
Hay que generalizar la relatividad especial. Hay que construir, en efecto, una
nueva teoría de la gravedad que sea consistente con la invariancia universal de
las leyes físicas, que sea también aplicable para aquellos observadores que a
causa de la gravedad dejan de ser inerciales. Pero no parece muy sensato que
esta nueva teoría tenga que edificarse sobre un principio, el principio de
equivalencia, al que lo único que se le ocurre es restablecer la existencia de
los “privilegiados” observadores inerciales. La relatividad general es, sin
duda, aplicable para todo sistema de coordenadas matemático (gracias al cálculo
tensorial), pero viola la invariancia universal de las leyes físicas. Viola la
igualdad de todos los posibles observadores de la naturaleza desde el momento en
el que resucita “localmente”, a través del principio de equivalencia en el
que se sustenta, la dicotomía inercial-no inercial. Nada habríamos progresado
si una vez refutado el absolutismo de las teorías de Newton, lo hacemos
resucitar de nuevo decretando la existencia de observadores absolutos. Nada habríamos
progresado si una vez apartada la tierra de su lugar privilegiado en el
“centro del universo”, convertimos después al sol en el nuevo centro. (De
hecho la relatividad general es incluso contradictoria consigo misma, con su
principio de equivalencia y con sus geodésicas, pues no es difícil demostrar
que, para un observador estacionario relativista, la aceleración –la derivada
segunda de la coordenada radial con respecto al “tiempo coordenado”– de un
grave depende de su velocidad. Luego ni tan siquiera para la propia relatividad
sería cierto que un observador en caída libre –“inercial”– anule
localmente el campo gravitatorio: en rigor, cuerpos con distintas velocidades
presentarán distintas aceleraciones.)
La generalización correcta de la relatividad especial deberá ser consistente
con el principio de conexión al medio gravitatorio, que resumiré en los
siguientes enunciados: Toda dicotomía de los observadores posibles de la
naturaleza según los conceptos de lo inercial y lo no-inercial es ilusoria:
todas las leyes de la física son las mismas –invariantes– para todos los
observadores posibles de la naturaleza: Todos los observadores posibles de la
naturaleza son no inerciales –conectados al medio gravitatorio– y
equivalentes entre sí. Los sistemas inerciales no existen. El principio de
conexión elimina la existencia de cualquier referencial privilegiado o
absoluto, y si partimos de la premisa de que la relatividad especial es una teoría
válida en ausencia de gravedad, entonces da lugar al siguiente corolario: para
todo posible observador, con total independencia de si presenta un movimiento de
caída libre con respecto a tal o cual fuente, su métrica es exactamente plana
o de Minkowski en el preciso punto –y sólo en este punto o en puntos que estén
situados a un mismo potencial gravitatorio– en el que él se pueda encontrar;
que es precisamente la métrica que postulaba la relatividad especial. Se
elimina así cualquier tipo de privilegio entre los observadores posibles de la
naturaleza a la vez que se establecen las bases sobre las que se deberá
construir una generalización coherente de la relatividad especial, que sea válida
para aportar una descripción sin fisuras de la gravedad.
‘Observador conectado al medio gravitatorio’ hace referencia a un observador
no inercial que dispone de una métrica tetradimensional –una métrica
conectada– cuyos elementos de matriz contienen variables características del
fenómeno gravitatorio, tales como las masas y las distancias con respecto a las
fuentes de cada punto del espacio-tiempo que se quiera considerar. Asimismo
también contendrán información con respecto al punto en concreto en el que el
mismo observador se pueda encontrar. Pues es precisamente en dicho punto donde
la métrica conectada se reducirá exactamente –luego también
“localmente”– a una métrica de Minkowski. Todo observador, y no sólo los
“privilegiados” observadores del principio de equivalencia, tiene derecho a
considerarse “plano”. (Cualquier miembro de un grupo de montañistas tiene
idéntico derecho a considerar, con independencia de cuál pueda ser su
particular estado de movimiento y por muy curvada que pueda ser la superficie de
la montaña, que precisamente en el punto en el que ahora él se pueda encontrar
la superficie es localmente plana.) Por otro lado, nótese que sería impropio
continuar calificando como ‘inerciales’ a unos observadores cuya
correspondiente métrica conectada nunca coincide, excepto en el preciso punto
en el que el observador se pueda encontrar o en puntos que estén situados a un
mismo potencial, con la de Minkowski. Además, por el origen histórico de su
significado arriba expuesto, el calificativo ‘inercial’ no es el adecuado si
lo que queremos es proclamar la igualdad de todos los observadores posibles de
la naturaleza, es decir, la invariancia universal de las leyes físicas.
La relatividad general, construida sobre su principio de equivalencia –que
resucita la vieja dicotomía inercial-no inercial y que aún cree en
observadores privilegiados–, queda refutada por su manifiesta incompatibilidad
con el principio de conexión. Queda refutada, pues, la descripción del
movimiento de los graves mediante las geodésicas en un espacio-tiempo curvado
por las ecuaciones de Einstein. Tal descripción es incompatible con la
verdadera invariancia universal de las leyes físicas y con la igualdad de todos
los observadores posibles de la naturaleza. Y que nadie piense que todo lo que
hasta aquí se ha tratado ha consistido en un mero “juego conceptista”, sin
incidencia real alguna sobre las ecuaciones. Por poco que el lector esté
familiarizado con las ecuaciones de la relatividad general, sin duda se dará
cuenta que las ecuaciones de Einstein, por citar sólo un ejemplo, son incapaces
de generar una métrica que sea “localmente” plana para un observador
estacionario situado a una distancia finita de la fuente (la métrica de
Schwarzschild sólo es plana en el infinito); luego no son capaces de satisfacer
las exigencias del principio de conexión, según el cual dicho observador tiene
todo el derecho a considerar que en el preciso punto en el que él se pueda
encontrar la métrica es plana, con total independencia de que presente o no un
movimiento de caída libre con respecto a dicha fuente. No se trata, insisto, de
un mero juego de conceptos, sino que son las mismas ecuaciones de la relatividad
general las que se manifiestan absolutamente incompatibles con el inviolable
principio de conexión. ¡Queden refutadas! ¿Cómo construir una generalización
coherente de la relatividad especial que consiga, superando los tres test clásicos,
describir la gravedad a la vez que sea consistente con el principio de conexión?
Una teoría consta básicamente de dos ecuaciones: las ecuaciones de movimiento
y las ecuaciones de campo. Vayamos a por las primeras. Descartadas las geodésicas
gravitatorias relativistas, la teoría conectada parte de una ecuación
fundamental para el movimiento que la supone aplicable para cualquier interacción.
Tal ecuación no es más que una extensión matemática tetradimensional de la
segunda ley de Newton. Se podría decir muy sintéticamente que no es otra cosa
que “fuerza igual a masa por aceleración” pero formulada en el seno de un
espacio-tiempo de cuatro dimensiones, una temporal y tres espaciales. La nueva
ecuación fundamental representa un postulado básico de la teoría conectada, y
una vez que han sido refutadas las geodésicas gravitatorias de la relatividad,
el más razonable y simple (se puede demostrar, además, que este supone el único
camino que habrá de conducirnos a que se conserve constante, para una partícula
en caída gravitatoria en un campo estacionario, la componente temporal
contravariante del tetraimpulso). En virtud de su formulación tensorial es
aplicable en cualquier sistema de coordenadas. A partir de la ecuación
fundamental de la dinámica conectada se deduce el principio de inercia
generalizado, cuyo enunciado es el siguiente: una partícula
tetradimensionalmente libre (que la tetrafuerza neta que actúa sobre ella es
nula) se mueve a lo largo de geodésicas del espacio-tiempo. Por tanto, como la
solución de las ecuaciones geodésicas depende de la métrica, esto es
equivalente a decir que: una partícula tetradimensionalmente libre permanece en
reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (métrica de Minkowski), o puede
estar incluso acelerada (otros tipos de métrica). No está restringida, pues, a
moverse según los dictados del principio de inercia clásico. Se la permite
estar acelerada. Luego ya no es necesario inventar “tetrafuerzas ficticias”
con las que justificar las posibles aceleraciones (se puede demostrar que éstas
dependerán de las derivadas de las componentes de la métrica respecto a las
coordenadas) que puedan presentar las partículas tetradimensionalmente libres.
Ya no es necesario hipostasiar una dicotomía de los referenciales de la
naturaleza según los conceptos de lo inercial y lo no-inercial. El nuevo
principio de inercia generalizado es el que permite eliminar dicha dicotomía, y
es, por supuesto, consistente con el principio de conexión. Pero sólo hace
referencia a las partículas tetradimensionalmente libres.
Una partícula que gravita no es una partícula tetradimensionalmente libre. No
se mueve a lo largo de geodésicas del espacio-tiempo. No existen “geodésicas
gravitatorias”. Para la teoría conectada si una partícula gravita es porque
está sometida a la acción de una tetrafuerza gravitatoria. Y resulta que dicha
tetrafuerza viene descrita a través de una ley que está escrita en función de
un potencial gravitatorio conectado, representado por un tensor simétrico de
segundo orden no coincidente con la métrica (en caso contrario sería imposible
construir una teoría cuyas ecuaciones fuesen acordes con una conceptualización
absolutamente relativa sobre el movimiento). Sustituyendo la ley de tetrafuerza
gravitatoria –se puede demostrar que es la única ley posible que cumple
determinadas condiciones inalienables– en la ecuación fundamental de la dinámica
conectada, se obtienen las ecuaciones de movimiento en un campo gravitatorio. En
resumen, se podría decir que la teoría conectada defiende una extensión
tetradimensional de las leyes de Newton al efecto de conseguir una nueva
formulación que sea verdaderamente consistente con la invariancia universal de
las leyes físicas, es decir, que elimine, ya despojada de la dicotomía
inercial-no inercial, la existencia de observadores privilegiados o absolutos.
Desaparecen los sistemas inerciales de Newton. Desaparecen los sistemas
inerciales gravitatorios de Einstein. El sol se mueve…
Basta exigir que para campos gravitatorios relativamente débiles las ecuaciones
de movimiento conectadas se reduzcan aproximadamente a sus homónimas
newtonianas para obtener, sin ni tan siquiera haber postulado aún unas
ecuaciones de campo, unos resultados que superan sin el menor problema los
famosos tres test clásicos. Con posterioridad, las ecuaciones de campo
conectadas se postulan para que sean coherentes con toda la concepción sobre el
movimiento que aquí, sucintamente, se ha explicado. Deben también ser
consistentes, por supuesto, con el principio de conexión. Y es gracias a ellas
por lo que es posible conocer las expresiones matemáticas exactas de todas las
fórmulas de la teoría conectada de la gravedad. En particular, para un
observador estacionario (que por tanto no está en caída libre) permiten
deducir una métrica conectada –cuyo elemento de matriz temporal es
aproximadamente el inverso matemático del que aparece en la métrica de
Schwarzschild– que es plana precisamente en el punto en el que pueda estar
situado tal observador. En fin, las ecuaciones de movimiento junto con las
ecuaciones de campo resuelven de un modo exacto, sirviéndose de una métrica
cuyo espacio-tiempo no se rompe, no predice la existencia teórica de agujeros
negros, cualquier fenomenología relacionada con la gravedad. Entrambas
ecuaciones constituyen la única generalización tetradimensional coherente de
la relatividad especial –a la cual se la considera válida en ausencia de
gravedad (para observadores que conserven entre sí una velocidad constante)–
que es consistente con el principio de conexión, y aportan, aparte de una
verdadera explicación de los mencionados tres test clásicos, otras nuevas
predicciones.
Tanto la relatividad general como la teoría conectada usan, para deducir el
famoso redshift gravitatorio, la conocida fórmula cuántica de Planck, fórmula
externa a ambas teorías y según la cual la energía de un fotón es
proporcional a su frecuencia. Tanto para una teoría como para la otra la energía
de un fotón se conserva constante a lo largo de su trayectoria. Sin embargo,
existe una diferencia fundamental entre ambas. Según la relatividad general la
frecuencia del fotón va disminuyendo a medida que se aleja de la fuente en la
dirección radial (es así como la relatividad cree “entender” el redshift),
mientras que, según la teoría conectada, la frecuencia se mantiene también
constante cuando es medida por un observador estacionario. Diferentes
observadores estacionarios –situados a diferentes distancias con relación a
la fuente– asignan diferentes frecuencias para un mismo fotón, que resultan
ser menores cuanto más alejados se encuentran éstos de la fuente (es así como
la teoría conectada entiende el redshift), pero para cada observador en
concreto la frecuencia particular que él mide, aun siendo distinta a la que
miden los otros observadores, es una magnitud que se conserva constante a lo
largo de la trayectoria del fotón. No hay incompatibilidad alguna, por tanto,
con la fórmula de Planck: la energía, que se conserva constante a lo largo de
la trayectoria, es proporcional a la frecuencia, que también se conserva
constante. En cambio, la relatividad, al asegurar que la frecuencia va variando
mientras que la energía se conserva constante, es contradictoria con dicha fórmula,
de la cual, no obstante, hace ilegítimo uso: no puede asignar coherentemente
una energía que sea constante si a ésta la considera proporcional a una
frecuencia variable. La relatividad general no está legitimada para usar la fórmula
cuántica de Planck. Para poder aplicarla de un modo coherente debería
“adaptarla” antes a sus esquemas, pero entonces no es difícil demostrar,
adaptándonos a unos extrañísimos modos de “razonar”, que según la falaz
relatividad general un fotón mostraría “blueshift” cuando lo que en
realidad le correspondería mostrar es redshift. Y lo que el redshift demuestra
empíricamente es que los relojes estacionarios –por ejemplo, un conjunto de
osciladores que se han dispuesto para que vibren transversalmente al paso de un
rayo de luz que se propaga en la dirección radial– andan más despacio cuanto
mayor es su distancia a la fuente. No lo contrario. No es cierto, como ha
quedado patente, que la relatividad general sea capaz de predecir coherentemente
el redshift gravitatorio. Sólo lo predice la teoría conectada. La relatividad
general es incapaz de superar los tres test clásicos. (La causa esencial de
este grave error de la relatividad radica en que a través de su métrica, la métrica
de Schwarzschild, define el tiempo de un modo inverso a como lo hace la teoría
conectada: según las desafortunadas geodésicas gravitatorias relativistas se
conserva constante la componente temporal covariante de tetraimpulso –que la
relaciona con la energía constante-, mientras que según las ecuaciones de
movimiento de la teoría conectada la que se conserva constante es la componente
temporal contravariante del tetraimpulso –que es a la que verdaderamente hay
que relacionar con la energía constante–. Todo este cúmulo de despropósitos
y dislates relativistas son “coherentes” con la métrica de Schwarzschild,
que constituye la más pésima definición de tiempo de toda la historia del
pensamiento: se rompe y da lugar a la predicción teórica de horizontes de
sucesos y de agujeros negros.) El tiempo gira…
Un fotón presenta redshift cuando alcanza un punto que está situado a una
distancia mayor a la fuente que la del punto desde el cual ha sido emitido. Simétricamente,
si se atiende a la teoría conectada, un fotón que alcanza un punto que está
situado a una distancia menor a la fuente que la del punto desde el cual ha sido
emitido, presentará blueshift gravitatorio. (Un fotón, para ser observado,
necesita alcanzar al observador.) El desplazamiento de las rayas espectrales de
la luz dependerá, por consiguiente, tanto del punto desde el que la luz es
emitida como del punto en el que es recibida por el observador. Este
comportamiento simétrico del punto de emisión y del punto de recepción del
fotón es una consecuencia natural de la teoría conectada, que, al ser
consistente con el principio de conexión, no admite observadores privilegiados;
no admite puntos del espacio-tiempo que tengan ningún protagonismo especial en
el desarrollo de los procesos físicos. Además, ya que la teoría conectada
demuestra que los agujeros negros no existen, podemos suponer la existencia de
fuentes gravitatorias tan densas como seamos capaces de imaginarnos (una fuente
esférica de un radio determinado puede contener una cantidad inimaginable de
materia sin que por ello se convierta en un agujero negro: la luz siempre se
propagará a lo largo de su dirección radial a su velocidad constante característica).
Cosa que implica que tanto el redshift como el blueshift pueden alcanzar unos
valores extremos. Por ejemplo, un fotón emitido en la superficie de una
estrella de densidad infinita –obviamente se trata también de un valor
extremo– tendría una frecuencia nula cuando alcanzara un observador
estacionario situado a una mayor distancia que la del punto de emisión; y a la
inversa, un fotón que alcanzara la superficie de tal estrella tendría una
frecuencia infinita si ha sido emitido a una distancia superior a la del punto
de recepción del fotón; es decir, a la del punto de observación. Por todo
ello, un observador que habitara en una región del universo donde la intensidad
de la gravedad fuese más intensa que la de la intensidad desde donde son
emitidos todos los fotones que le alcanzan, vería desplazados sus
correspondientes espectros lumínicos hacia el color azul (también es válida
la proposición recíproca. Entiendo lo azul como lo opuesto de lo rojo). Para
tal observador, las galaxias, aun suponiéndolas estacionarias, presentarían un
“corrimiento hacia el azul”. La teoría conectada aporta una alternativa
plausible, en acuerdo a dicha proposición recíproca, a la interpetación
oficial según la cual el redshift de las galaxias sólo puede ser interpretado,
casi de un modo apodíctico, como una prueba empírica de la expansión del
universo.
Otra conclusión inexorable de la teoría conectada es la predicción de
velocidades superiores a las de la velocidad simbolizada por la conocida
constante . Cualquier teoría de la gravedad que sea una generalización
coherente de la relatividad especial y que sea consistente con el principio de
conexión, es decir, que no admita observadores privilegiados, predirá
velocidades superiores a . Así de simple. Toda teoría que pretenda generalizar
sin contradicciones la relatividad especial pero que no admita esta conclusión
es, de hecho, una teoría contradictoria y que cree en la existencia de
observadores privilegiados; los observadores localmente inerciales del principio
de equivalencia, por ejemplo. Nunca creo en rígidos dogmas; creo, y no es sólo
tautología, en la verdad que creo. Según la relatividad especial, la constante
representa la velocidad de la luz en el vacío. Es un dogma que se deduce de la
métrica de Minkowski. Pero si atendemos al principio de conexión, cualquier
observador tiene derecho a considerar que en el preciso punto –y sólo en este
punto o en puntos que estén situados a un mismo potencial– en el que él
pueda estar situado su métrica, a pesar de ser un observador no inercial o
conectado al medio gravitatorio, coincide con la de Minkowski, que es la métrica
que la relatividad especial atribuía a sus observadores inerciales y a través
de la cual se deduce la constancia de . Así pues, para cualquier teoría de la
gravedad que generalice la relatividad especial y que sea consistente con el
principio de conexión, dicha constante tan sólo podrá representar la
velocidad local de la luz, esto es, la velocidad en el mismo punto en el que se
encuentra ubicado el observador, que, como se acaba de decir, es el preciso
punto en el que según ése la métrica se reduce a una métrica relativista
plana o de Minkowski. La constante representa sólo la velocidad local de la luz
en el vacío, la “velocidad lumínica de Minkowski”. Pero hay que insistir
en que para cualquier observador posible la métrica tan sólo será plana en el
preciso lugar en el que él pueda estar situado (o en puntos situados a un mismo
potencial). En general, en los restantes puntos del medio gravitatorio la métrica,
por estar conectada al medio, será una métrica no inercial que dependerá de
ciertas variables relacionadas con el fenómeno gravitatorio, masas y
correspondientes distancias de cada punto con respecto a las fuentes. Por todo
ello, si no se admiten observadores privilegiados a la vez que se asegura que
para cualquier observador su métrica tan sólo es plana en el preciso punto en
el que él se pueda encontrar, se deduce que en los restantes puntos, que pueden
estar a un potencial gravitatorio inferior o superior al del potencial en el que
se encuentra el observador, la métrica aparecerá modificada por la gravedad.
Será una métrica conectada al medio que no coincidirá con la de Minkowski.
Luego la velocidad de la luz que se deducirá de tal métrica será distinta,
superior o inferior, a la simbolizada por la constante .
Imaginemos un reloj fotónico que ha sido construido disponiendo dos pequeños
espejos paralelamente uno frente al otro, separados entre sí por una pequeña
distancia. Entre ellos se propaga un fotón que va reflejándose sucesivamente
sobre sus respectivas superficies. El tiempo quedará registrado mediante un
contador del número de reflexiones que se producen sobre cada espejo. El
registro temporal, el número de “rebotes”, dependerá, está claro, de la
velocidad real de propagación de la luz (la velocidad real de propagación del
fotón) entre ambos espejos, a mayor velocidad el reloj marchará más deprisa.
Para cualquier observador estacionario local, en acuerdo con el principio de
conexión y por quedar reducida su métrica a una métrica de Minkowski
cualquiera que sea el preciso punto en el que el observador pueda estar situado,
tal velocidad coincidirá con la representada por la constante . Ahora bien,
sabemos que el redshift gravitatorio es una prueba empírica que demuestra que
el tiempo transcurre a distintos ritmos en diferentes puntos, en diferentes
potenciales, del medio gravitatorio (por esto, en general, hay que considerar
que la métrica es no inercial o que está conectada al medio. Además, si no
queremos contradecir la experiencia, deberemos ser capaces de reconocer que lo
que el redshift nos demuestra –así como el blueshift- es que los relojes
estacionarios andan más despacio cuanto mayor es su distancia a la fuente.
Nunca lo contrario). Relojes idénticos ubicados en diferentes posiciones
registrarán un tiempo distinto al registrado por un reloj estacionario local
–que está situado en el mismo lugar que el observador–, cuyo lumínico
mecanismo, por así decirlo, está caracterizado por la constante . (Supongo que
todos los relojes se disponen de tal modo que la separación entre sus dos
espejos se mantiene invariante. Para ello bastará procurar, si el campo es simétricamente
esférico, que la propagación del fotón tenga lugar en una dirección
transversal a la dirección radial, pues no es difícil demostrar que el
“espacio transversal” permanece invariante en un campo con simetría esférica.)
Pueden existir relojes, de idéntica construcción, que estén situados a un
potencial gravitatorio menor o mayor que el del potencial en el que se encuentra
dicho reloj local, y que por tanto, marcharán más rápido o más despacio. En
particular, si un reloj puede marchar más deprisa que el reloj local significa
que su lumínico mecanismo funciona, comparativamente, a una mayor velocidad.
También es cierta la proposición recíproca. Luego existen velocidades lumínicas
superiores o inferiores a . Luego existen velocidades superiores a (sin embargo,
para la teoría conectada continúa siendo cierto que no hay nada que pueda
viajar a una velocidad superior, suponiendo unas condiciones idénticas, a la de
la velocidad real de luz). Refutar esta conclusión equivaldría a negar, como
ha quedado demostrado, la igualdad de todos los observadores posibles de la
naturaleza.
Si la relatividad general no predice velocidades superiores a es porque es
incapaz de generar una métrica que se reduzca, para un observador estacionario
situado a una distancia finita cualquiera de la fuente, a la de Minkowski. Por
lo visto, un observador situado a una distancia finita de la fuente no tiene
derecho a considerar que su métrica es plana, aunque sólo lo sea en el preciso
punto en el que él pueda estar situado. La relatividad general viola, insisto,
el principio de conexión. Además define el tiempo de un modo inverso al que le
correspondería a una definición correcta (el serenísimo lector, por poco que
reflexione, se dará cuenta de que la relatividad general predice –en
realidad, por ser contradictoria y dependiendo de cómo haya sido interpretada,
puede “predecir” cualquier cosa– una especie de “doble” blueshift
neutralizado sólo al cincuenta por ciento por un redshift “simple” cuando
en realidad debería predecir redshift. La componente temporal de su métrica,
que es la responsable directa, junto a sus geodésicas gravitatorias, de
semejante error, es, aproximadamente, el inverso matemático de la que debería
ser la componente correcta) y su incorregible métrica de Schwarzschild,
“coherente” con su idea inicial de que existen ciertos observadores
absolutos o localmente inerciales y con la predicción teórica de los
inexistentes agujeros negros, sólo es plana en el infinito, que representa un
“punto” a partir del cual no se puede estudiar, obviamente, qué es lo que
según esa falaz teoría ocurriría en otros puntos que aún estuviesen a un
mayor potencial.
Sé que para algunos mi teoría conectada puede significar el naufragio del
trabajo al que han consagrado demasiados años de su vida (provocará, por citar
algún nombre propio conocido, el fin de las “teorías” de Hawking). El
tiempo privado es sagrado. Sería imperdonable romper todavía el tiempo cuando
ya se tienen noticias sobre la verdad.
DEMOSTRACIÓN DE LAS CONCLUSIONES








La última fórmula
del cuadro anterior se deduce así:


Esta fórmula expresa el redshift
de un fotón para un observador situado a una gran distancia de la fuente.
Está corroborada por la evidencia empírica. Nótese que para deducirla hemos

Además se ha tenido en
cuenta que, según la relatividad, la que se conserva constante no es la
componente temporal contravariante del tetraimpulso sino la covariante). Pero
todavía no se ha obtenido la fórmula del redshift gravitatorio. Todavía
queda por analizar si es lícito que en este presente contexto apliquemos la fórmula
cuántica de Planck.
Por un lado vemos que la energía
del fotón
, definida ahora a través de la componente covariante del tetraimpulso, se
mantiene constante a lo largo de su trayectoria. Pero por otro lado es fácil
comprobar que su frecuencia va variando a lo largo de su trayectoria

la
propagación del fotón).
Por tanto, como ya se había explicado en el presente artículo, es imposible
aplicar la fórmula de Planck en cualquier punto de la trayectoria del fotón
sin antes haberla “adaptado” a los esquemas relativistas (por ejemplo:
). En consecuencia, la relatividad se muestra incapaz de predecir el redshiht
gravitatorio. Queda, pues, refutada por la experiencia.
Una posible forma complementaria de interpretar la
anterior sería observar que según la relatividad
es la energía del fotón en el
punto
tal como la “ve” un observador
en el infinito (lo cual traducido a frecuencias daría lugar a un redshift “simple”).
Pero para ser recibido u observado este fotón tiene que “viajar”, y cuando
haya alcanzado al observador en el infinito habrá experimentado –ya que su
frecuencia no se mantiene constante- un “doble” blueshift a lo largo de su
trayectoria. Así pues, la relatividad general predice en neto un blueshift
“simple”, que no redshift. (Puede ser que alguien no esté conforme con la
presente interpretación de la relatividad. Pero a mí me basta con que el
lector se convenza de que la relatividad es totalmente incapaz de predecir de un
modo coherente el redshift gravitatorio. Para ello será suficiente con que el
lector reflexione sobre todas las interpretaciones alternativas posibles.)
Si aceptamos que es el redshift gravitatorio el que viene respaldado por una
fuerte evidencia empírica, entonces no es cierta la hipótesis relativista , es
decir, no es cierto que los relojes estacionarios anden más rápido cuanto
mayor es su distancia a la fuente.
Como resultado general irrefutable se obtiene lo siguiente: el fenómeno del
redshift gravitatorio contradice cualquier teoría que postule que los relojes
estacionarios van más rápido cuanto mayor es su distancia a la fuente (como
también sería contradictorio y absurdo afirmar que la gravedad es una fuerza
atractiva y al mismo tiempo asegurar que una piedra lanzada verticalmente hacia
arriba va más rápida cuanto mayor es su distancia a la fuente). El fenómeno
del redshift gravitatorio demuestra que el tiempo transcurre más despacio
cuanto mayor es la distancia a la fuente, que es lo que precisamente afirma la
teoría conectada.
Basta imaginar, suponiendo que la propia luz se comporta como un “reloj”,
que cada observador estacionario utiliza como reloj las vibraciones que un rayo
de luz que se propaga en la dirección radial presenta en el preciso punto en
donde correspondientemente está situado cada uno de estos observadores. El
redshift demuestra que el número de tales vibraciones disminuye cuando aumenta
la distancia a la fuente, luego relojes situados en puntos que estén a una
mayor distancia de la fuente andarán más despacio.
¿Se puede comprobar
experimentalmente que un círculo es cuadrado?
Algunos experimentadores (por ejemplo,
Carroll O. Alley y sus colegas. Investigación y Ciencia. Diciembre, 1981)
aseguran haber comprobado experimentalmente, mediante muy precisos relojes
capaces de medir la milmillonésima de segundo, que los relojes estacionarios
marchan más rápido cuanto mayor es su distancia a la fuente (¡Qué
casualidad! Lo mismo que dice la relatividad). Parecen ignorar que tal “éxito”
experimental está en flagrante contradicción con el fenómeno del redshift
gravitatorio, también comprobado experimentalmente y que demuestra precisamente
lo contrario: que el tiempo transcurre más despacio a medida que nos alejamos
de la fuente. A no ser que vivamos en un mundo absolutamente contradictorio, si
un círculo no es cuadrado es porque un círculo no es un cuadrado.
Señores, no dudo de su buena fe, pero ¿cómo han sido ustedes capaces de
sincronizar unos relojes tan extremadamente precisos sin incurrir en el más mínimo
error durante el proceso de sincronización? ¿Cómo los aíslan de cualquier
posible minúscula perturbación exterior (producida durante la manipulación de
estos tan extemadamente precisos relojes)? Y, sobre todo, ¿no será que la
interpretación de sus datos experimentales, tal vez excelsos, viene, aun
inconscientemente, “cargada de
teoría”, cargada de relatividad
general?
Bibliografía:
Tractatus Physico-Philosophicus (La Teoría
Conectada). ©
AUTOR:
Xavier Terri
Terrassa, Marzo 2006
xavier_terri@hotmail.com
Telf. 626 64 44 80
Xavier Terri Castañé es profesor de Matemáticas, Física y Química en la
Escuela de Adultos de Can Rull, de Sabadell (Barcelona). Imparte clases de
preparación de Ciclos de F. P. y de ingreso a la universidad para mayores de 25
años.
Es autor del libro Tractatus Physico-Philosophicus (La Teoría Conectada).