Recientemente me topé con este increíble video:
Ahora, debo decir que no todo en el video es correcto. La DEMO es de la masa efectiva negativa, no de la masa negativa. Así que hay algunas conclusiones falsas extraídas de la demostración.
Puedes pensar en la flotabilidad como la masa efectiva negativa. Realmente no tienes una masa negativa, pero tienes algo del efecto de una masa negativa. Por lo tanto, tiene sentido comenzar a comenzar a mirar lo que el video se equivoca. Esto es tanto colisiones como gravedad. Vamos a colisiones primero.
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COLISIONES ELÁSTICAS:
El siguiente es un diagrama de Angel C. de Dios, Departamento de Química, Universidad de Georgetown:
Ahora, la forma general de resolver este tipo de colisión elástica es darse cuenta de que la pared es extremadamente masiva, por lo que no importa cuánto lo golpee, la pared apenas se moverá. Por lo tanto, la pared inmóvil puede absorber grandes cantidades de impulso, pero desvía la energía cinética. Por lo tanto, la energía cinética de la pelota que golpea la pared inmóvil debe permanecer igual antes y después de la colisión. Eso significa que la velocidad de la pelota debe permanecer constante. La dirección del momento cambia, pero no la magnitud.
Tenga en cuenta que en ninguna parte de la discusión necesito hacer referencia a la masa. La misma descripción funcionaría para una partícula de masa cero, como un fotón, como lo haría una bola de baloncesto. Lo que significa que esta descripción también funciona para la masa negativa. Una bola de masa negativa rebotaría en una pared exactamente igual que una bola de masa positiva.
Ahora, ¿qué pasa con la masa efectiva negativa? ¿Qué sucede cuando una burbuja de aire llega a la superficie del agua? ¿Se recupera? No, es una descripción completamente diferente.
GRAVEDAD
La gravedad es un poco más difícil de manejar. Puedo decirte que este es el tipo de cosas que causaron acaloradas discusiones cuando estaba en la escuela de posgrado. Si miras el video, verás que la pelota de ping pong se tira hacia arriba. Como si fuera rechazado por la gravedad. Esto te llevaría a concluir que la gravedad debe ser repulsiva en una masa negativa. Y, de hecho, hay una forma en que podría formular una masa negativa para tener esta propiedad. Pero eso no es lo que la Relatividad de Einstein, o incluso la Ley Universal de la Gravedad de Newton predicen si simplemente cambias el signo de la masa. El modelo es defectuoso. Primero veamos a Newton, y luego a la relatividad.
Para examinar las ecuaciones de Newton, veamos el problema orbital de dos cuerpos:
Problema gravitacional de dos cuerpos – Wikipedia
Mantendré las cosas simples y hablaré sobre órbitas circulares:
Ahora observa que ambos objetos en una órbita problemática de dos cuerpos sobre el baricentro, que es el centro de la masa gravitacional. Ahora, lo extraño que sucede si dice poner una masa negativa para el menor de estos dos cuerpos, es que ve la misma órbita circular, pero ambos estarán en el mismo lado del baricentro, en lugar de lados opuestos. Por lo tanto, parece que ambos están girando alrededor de un círculo con la misma segunda mano invisible. La masa negativa se mueve en un círculo externo y la masa positiva en el círculo interno. Ambos intentan moverse hacia el mismo centro. Lo que significa que la masa positiva está tratando de alejarse de la masa negativa, y la masa negativa está tratando de moverse hacia la masa negativa.
Entonces, el efecto es que Newton predice que la masa negativa es atraída hacia la masa positiva, y la masa positiva es repelida por la masa negativa. Pero nuestra demostración de flotabilidad muestra que el efecto de masa negativa es repelido por la masa gravitacional positiva …
Lo suficientemente interesante, si prueba las mismas ecuaciones con una masa neta negativa, encontrará que la única solución orbital tiene una tasa de rotación imaginaria. Eso significa que una órbita es imposible. Tanto la masa positiva como la negativa se dirigen en la misma dirección, separándose gradualmente por la relación de la diferencia de masa para que el baricentro calculado pueda permanecer fijo. Tomaría masas exactamente iguales para un límite de c en la velocidad final. De lo contrario, ambos alcanzarían muy cerca de las velocidades finales en muy poco tiempo. Incluso una diferencia del 1%, y no estamos hablando de velocidades relativistas.
Si ambas son masas negativas, simplemente se separan como dos, como cargas eléctricas.
La explicación relativista es un poco más complicada. Vale la pena señalar, el camino de la luz se desvía por la gravedad en la misma dirección que una roca …
Ambos se desvían hacia la masa. Pero un fotón es 0 masa. La razón por la que se desvía de la misma manera que el asteroide es que esta desviación es una propiedad del espacio-tiempo. Dado que la dirección de desviación es independiente de la masa, eso significa que incluso una partícula de masa negativa que pase por una estrella se desviará en la misma dirección. La masa negativa es atraída por la masa positiva, porque la masa positiva dobla el espacio hacia ella.
Sin embargo, a la inversa, eso le indica que para que la masa negativa rechace la masa positiva (y la masa negativa), la masa negativa debe doblar el espacio. Entonces, con una masa negativa, tienes una región activa de espacio-tiempo que se dobla en la dirección opuesta.
¿Qué hay de la masa efectiva negativa? Una masa efectiva negativa, es básicamente una región de masa reducida. Entonces, donde el espacio no se está doblando activamente por la materia presente. Simplemente no hay forma de que el espacio para doblar menos tenga el mismo efecto en ambos objetos. La pelota de ping pong es empujada lejos de la Tierra, no atraída hacia ella. Así también, el efecto neto de la curvatura espacio-temporal del efecto de masa negativa es un repulsivo mutuo.
Nuestro modelo de ping pong nos falla cuando se trata de observar los efectos de la gravedad en dos masas negativas entre sí, porque el efecto es demasiado pequeño para observar.
Otra cosa a tener en cuenta es posible que exista una carga gravitacional que sea independiente del signo de masa. A diferencia de las cargas eléctricas, al igual que las cargas gravitacionales de los signos se atraen y las cargas gravitacionales de los signos opuestos se repelen. Esto introduce tres nuevos tipos de materia posible. Masa positiva con carga negativa, masa negativa con carga negativa y masa negativa con carga positiva. La relatividad requiere al menos una dimensión oculta para tener en cuenta las cargas gravitacionales que funcionan de esta manera.
Básicamente, seguiría siendo la ley universal de gravedad de Newton, pero ahora aplicamos un término de carga de más o menos 1 para cada masa. Hasta la fecha, todavía no sabemos de manera concluyente que la antimateria y la materia sean atraídas gravitacionalmente. Esta es un área activa de investigación.