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A finales del s.XIX Henry Poincaré se dio cuenta de que, saber si dos eventos determinados por nosotros son simultáneos o no, no depende de los eventos propiamente dichos, sino de que nosotros apreciemos que dos eventos sean simultáneos. En otras palabras, Poincaré se dio cuenta de que nunca observamos un hecho por sí mismo, en todo caso captamos la 'luz' de este hecho. Y como que la luz, así como el sonido, es una propagación, entonces, siempre hay un espacio de tiempo entre el supuesto evento causante de la luz y nuestra observación sobre tal evento. De hecho, nunca apreciamos tal evento en sí, sino la luz o el sonido o el calor o la vibración –la energía emitida- manifestada por ese supuesto evento (Parece ser que a través del sensualismo no podemos validar ninguna clase de objetivismo). El fenómeno siempre se deduce de lo que experimentamos!
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Galileo fue el primero en estipular el principio de relatividad: todo movimiento es relativo a un sistema de referencias, entonces, es el sistema de referencias lo que determina si un movimiento es rectilíneo, circular, uniforme, acelerado o bien, está en reposo.
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Newton pasó a exigir que existe un sistema de referencias absoluto el cual determina, por tanto, qué es cada movimiento de forma objetiva, universal y a priori: si el sistema dinámico de Newton determinaba que un movimiento era rectilíneo y uniforme eso quería decir que ‘realmente’ estábamos ante un movimiento rectilíneo uniforme, lo miráramos cómo lo miráramos. Newton simplemente aplicó el idealismo en la mecánica: nuestras descripciones de la realidad son la realidad propiamente dicha introduciendo la idea moderna de que la ciencia debe ser dogmática (la natualeza se rige necesariamente por normas universales, objetivas y a priori).
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La popular idea novocentista del éter era una manera de aplicar la mecánica newtoniana y su idealismo al estudiar el comportamiento celeste. Era el éter lo que determinaba lo que era 'objetivamente' cada movimiento.
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Poincaré reformuló el principio de relatividad establecido por Galileo y manipulado por Newton afirmando que ningún experimento mecánico o electromagnético puede diferenciar entre un estado de movimiento uniforme y un estado de reposo. Poincaré fue de los primeros en sospechar (1898) de la supuesta existencia del éter como soporte objetivador de todo cuanto experimentamos.
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A principios del s.XX Michelson y Morley diseñaron un experimento para detectar de forma indirecta la existencia del éter. Su idea partía de las creencias científicas de la época: el éter es una sustancia sujeta al centro de masas del Universo y que, por tanto, cuando los planetas, como la Tierra, se mueven se genera un viento de éter. El experimento, pues, intentaba detectar éste supuesto viento. Como que se creía que la luz se transmitía a través del éter como las olas del mar a través del agua, se creía que el viento de éter afectaba al movimiento y a la trayectoria de la luz en la Tierra. La idea, entonces, era intentar detectar cierta variación ya en la trayectoria ya en la velocidad de la luz en la Tierra. Sin embargo el experimento falló, es decir, el experimento constató que la velocidad y la trayectoria de la luz no variaban, al menos en la Tierra.
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Este experimento generó tres interpretaciones distintas entre los científicos: 1) Hipótesis del arrastre del éter: Sí, existe el éter, pero éste se mueve de forma solidaria con la Tierra y por tanto, no hay ningún viento de éter, es decir, no hay variación en la trayectoria o la velocidad de la luz; ¡la luz es invariante! La ventaja de esta opinión era que no se tenían que modificar las leyes electromagnéticas de Maxwell (Exigen que la velocidad y la trayectoria de la luz sean fijas e invariables). Pero, ¿cómo corroborar, entonces, la existencia del éter? Esta sustancia se volvía conceptualmente superflua, al menos como base para objetivar el movimiento de los cuerpos 2) La teoría de la emisión: en esta interpretación se modifican las leyes de Maxwell de tal modo que la velocidad de la luz se mantiene asociada a la velocidad de su fuente como sucede con una bala y una pistola: la velocidad de la bala está asociada con la velocidad de la pistola. Esta opinión parece ser claramente refutable a partir de experimentos cuánticos. 3) La hipótesis de Einstein: la luz se propaga en el vacío de forma invariante. En cualquier sistema de referencia la luz debe tener una velocidad constante y una trayectoria rectilínea, es decir, la luz es absolutamente independiente del movimiento del foco emisor y del foco receptor. Con ello, se respetaban las leyes de Maxwell, mientras se apostaba por la idea de que existen deformaciones espacio-temporales (transformaciones de Lorentz).
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Poincaré siempre menospreció el trabajo de Einstein sobre la teoría de la relatividad, llamándola ‘Mecánica de Lorentz’. De hecho, la famosa fórmula que llegó Einstein -E=mc2- fue elaborada con anterioridad por Poincaré al aplicar, éste, su principio de relatividad a las transformadas de Lorentz. En cualquier caso, Poincaré murió antes de que Einstein desarrollara su teoría general de la relatividad, en la cual anudó el electromagnetismo y la gravedad, poniendo las bases para aventurarse a presentar una teodicea: una visión cosmológica global en base a cierta idea de Dios (El Dios de Spinoza).
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Para criticar la teoría de la relatividad hay que criticar las interpretaciones que se han hecho sobre el experimento de Michelson-Morley.
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El experimento de Michelson-Morley nunca se ha llevado a cabo fuera de la Tierra.
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El experimento de Michelson-Morley no determina cual es la velocidad de la luz en todos los sistemas de referencia posibles, sólo si existe una variación de ésta dentro de un sistema de referencias o de medidas adoptado.
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Algunos consideran que tal experimento no es definitivo en cuanto a la no existencia del éter o al menos, a la no existencia de un soporte para la luz (algunos consideran que la luz no viaja en el vacío –puesto que éste no existe- sino que son perturbaciones en los campos gravitacionales).
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Este experimento, a fin de cuentas, sólo nos indica lo siguiente: la velocidad y la trayectoria de la luz, en la Tierra, parecen ser constantes, al menos según nos muestran nuestros instrumentos de medición. Es decir, su velocidad y su trayectoria no depende de la velocidad del foco emisor, sólo del sistema de referencias adoptado (La luz se mueve de forma solidaria con la Tierra). Sin embargo, el experimento no nos indica nada sobre porqué la luz es constante, ni tampoco sabemos si es constante en otras situaciones fuera de la Tierra, ni aún menos si la velocidad y la trayectoria de la luz en la Tierra son iguales que en todos los puntos del Universo.
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En la teoría especial de la relatividad (1905) Einstein parte de la idea de que la luz se ve arrastrada por los sistemas de referencia. Es decir, la luz siempre es solidaria con el sistema de referencia (Eso se deduce de las ecuaciones de Maxwell). En cierta forma escogió la teoría del arrastre del éter pero desechando la idea de éter por superflua.
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La teoría especial de la relatividad sencillamente pretende comparar los distintos arrastres que sufre la luz en distintos sistemas de referencias en movimiento relativo entre sí.
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Para representar las diferencias de arrastres Einstein tenía que hacer lo mismo que en la teoría del arrastre del eter (desarrollada anteriormente por Lorentz y Poincaré): preservar las ecuaciones de Maxwell y modificar las transformadas relativistas (ello implicaba modificar la geometría espacio-temporal).
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La representación que decidió adoptar Einstein para describir el experimento se basa en la idea de que la luz es un punto de referencias fijo y absoluto (las ecuaciones de Maxwell son invariantes), mientras que las coordenadas espacio-temporales son las que se van modificando por el arrastre según el factor de dilatación de Lorentz.
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Sin embargo, se podría considerar el experimento a través de otro tipo de descripción en el que, a) la velocidad de la luz no es invariante sino que depende del sistema de referencias adoptado; b) el arrastre modifica nuestra percepción de la luz y no nuestra percepción del espacio-tiempo, por tanto, se adoptan las coordenadas galileanas (esto conllevaría adoptar una geometría euclídea). A nivel matemático ambas descripciones deberían ser equivalentes, sin embargo este tipo de descripción resultaría mucho más sensual e intuitiva que la otra. Además, parece ser que considerando la velocidad y la trayectoria de la luz dependiente del sistema de referencias escogido se eliminan ciertos posibles problemas que plantea la otra descripción (por ejemplo, la supuesta prohibición de ir a mayor velocidad de la luz, pues la velocidad de la luz deja de tener carácter ontológico y objetivo y pasa a ser un efecto perspectivista).
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Einstein desarrolló la teoría general de la relatividad porqué admitía el menosprecio que le infirió Poincaré al respecto de la teoría especial de la relatividad. Este menosprecio le motivó a desarrollar una mecánica más global que predijese nuevos aspectos físicos insospechados hasta la fecha.
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En la Tº especial de la relatividad hay un par de problemas que quedan colgados: ¿Cómo puede ser que un sistema de referencias en movimiento relativo con otro pueda arrastrar el espacio-tiempo que recorre la luz? ¿Acaso existe una fuerza que cause semejante arrastre? ¿Qué sucede con los sistemas que en vez de moverse entre sí con velocidad uniforme y rectilínea lo hacen de forma acelerada? Es más, ¿Cómo saber cómo se comporta un fenómeno dentro de cierto sistema de referencias a través de otro? Einstein abordó todo ello en su Tº general de la relatividad.
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He interpretado los fundamentos de la Tº especial de la relatividad tomando como bases las ideas de que: a) la luz es solidaria con los sistemas de referencias. b) Un sistema de referencias en reposo que observa un sistema en movimiento relativo con él aprecia como un mismo haz de luz se relantiza ya que éste es solidario con el sistema en movimiento. c) no hay dilatación espacio-temporal (esta dilatación inventada por Lorentz es artificiosa), sino que nuestra percepción de la luz es perspectivista, es decir, el comportamiento de la luz no es una ontología (tal y como lo concibió Einstein), sino que es un efecto óptico-geométrico. Por tanto, según mi descripción no hace falta cambiar las transformadas de galileo para describir el experimento de Michelson-Morley. Ver mi esbozo relativista.
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Algunos apuntes sobre mi esbozo relativista: Ciertamente lo que he escrito resulta ser muy básico (faltaría reformular lo de la masa y la energía relativista). Sin embargo, considero que no vale la pena hacerlo, pues las ecuaciones de Einstein, aunque conceptualmente me parecen sumamente ficticias (fácilmente pueden llevar a uno a cierta paranoia), a la par son sumamente prácticas y efectivas (que a fin de cuentas es lo que importa en mecánica). No creo que transcribiendo las fórmulas relativistas descubramos nuevos aspectos de la naturaleza. En general, pues, me parece que, a efectos prácticos, ambas descripciones (o considerando la luz como una constante universal e independiente de todo sistema de referencias o considerando la luz como una constante solidaria con los sistemas de referencia) deberían ser equivalentes. Aunque, repito, lo que realmente experimentamos y medimos es que la luz es solidariamente constante con los sistemas de referencia y por tanto, que su velocidad y trayectoria es relativísticamente variante. Esto no sólo lo confirma el experimento Michelson-Morley, sino todas nuestras observaciones astronómicas. Sin embargo, Eisntein no se basó en el experimento Michelson Morley para elaborar sus formulaciones, sino en el desarrollo de las ecuaciones electromagnéticas llevado a cabo por Lorentz, hecho que lo encaminó hacia un terreno sumamente antiintuitivo (la invención de ese hipotético tejido espacio-temporal es sumamente fantasioso y, no en vano, ejerce una inevitable violencia mental).
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