Hay tanta confusión sobre lo que hace y lo que no hace la luz, sobre ser constante e invariante y relativo y dependiente al mismo tiempo, que después de más de un siglo ahora las discusiones sobre la luz inevitablemente terminan en un atolladero de diferentes opiniones y opiniones. interpretaciones La razón de esto radica menos en la naturaleza “compleja y contraintuitiva” del sujeto, que en el uso incoherente del lenguaje y la semántica de “constante”, “invariante”, “dependiente” y “relativo”.
- Constante: cuando nos referimos a la luz como una constante, queremos decir una constante de proporcionalidad entre energía y masa : K = E / m . Esta proporcionalidad resulta ser numéricamente el cuadrado de c, pero K [c ^ 2] no tiene nada que ver con una velocidad. La energía de un electrón [e] es E = m [e] K = (9,1 * 10 ^ -31) kg * (8,9 * 10 ^ 16) m ^ 2s ^ 2 = 511KeV . No tiene sentido físico dibujar la raíz cuadrada de K (√K = c) y llamar a eso la propagación de la luz (ondas) en el vacío, porque una onda se define como la perturbación de un medio y el vacío se define como el ausencia de un medio. (ver [3])
- Invariante: cuando nos referimos a la luz como invariante, nos referimos a la solución de una ecuación cuadrática a la Pitágoras: (x ^ 2) + (y ^ 2) = (r ^ 2). En las transformaciones de Lorentz, el término cuadrático (r ^ 2) = (c ^ 2 * t ^ 2) permanece invariable con los marcos móviles, pero nuevamente, no es admisible concluir a partir de eso, que el valor lineal c es invariante. De hecho, en la solución cuadrática se esconden los siguientes términos: (c ^ 2 * t ^ 2) = {1/2 (c + v) t + 1/2 (cv) t} ^ 2. Esto muestra que la cantidad cuadrática representa un promedio invariante , pero los valores realizados y medidos c ± v en una medición de dos vías nunca son invariables. En la práctica, esta es una rutina diaria con mediciones Doppler de cambio de frecuencia y con cálculos de GPS. (Ver [4])
- Dependiente: se refiere a la realidad física cotidiana de la luz, donde la velocidad de propagación de una onda electromagnética depende completamente del medio que permea : c = 1 / √ (ε ・ μ). Esto da como resultado diferentes índices de refracción como n = 1,3 para el agua, n = 2,4 para el diamante … Entonces, en la práctica, nunca tenemos una velocidad de luz “constante”. Lo que podría llamarse constante en ese contexto es la velocidad de propagación como independiente del movimiento de fuente y receptor. La luz nunca se emite “desplazada” asimétricamente como resultado del movimiento, sino siempre a v = c / n.
- Relativo: en la práctica, sin embargo, medimos un aumento o una disminución de la frecuencia, pero ese cambio solo es aparente como resultado de un movimiento relativo entre la fuente y el receptor . Este es el efecto Doppler muy conocido y es una realidad medible tanto para el sonido como para la luz. ⨍ = [(c ± vr) / (c ± vs)] ⨍s con vr = velocidad del receptor, vs = velocidad de fuente y ⨍s = frecuencia de fuente. Otra rutina diaria para calcular un real (c + v) ≠ (cv) es el GPS , que necesita corregir las diferencias de velocidad resultantes de la rotación de la tierra: corrección de GPS = 2A (ω / c ^ 2) donde A = (l / L) πr ^ 2 y l = distancia medida, L = circunferencia, r = radio y ω = velocidad angular de la tierra. Para una señal entre SF y NY que sale como una diferencia de ± 14ns.
Por lo tanto, no hay nada particularmente contraintuitivo sobre la luz, como la forma en que se presenta generalmente, y ciertamente no requiere la invención de un tipo completamente nuevo de geometría.
Nadie diría que Copérnico no fue un gran hombre, y que poner el sol donde pertenece no fue un logro de época, pero nadie desearía ni argumentaría que su geometría de círculo e igual debería haberse perpetuado. Kepler continuó preguntando, Newton continuó preguntando, pero cuando continúas preguntando hoy, te llaman una manivela.
- ¿Cuáles serían las implicaciones para la relatividad si hubiera una velocidad máxima mayor que la velocidad de la luz?
- ¿A qué velocidad se requiere para poder viajar al futuro? ¿O es posible?
- ¿Cómo sabemos que envejeceremos lentamente cuando nos movamos en un vehículo que se acerca a la velocidad de la luz?
- ¿Por qué la velocidad de la luz es independiente del marco de referencia?
- ¿Qué mecanismo físico más profundo impide que algo viaje más rápido que la velocidad de la luz?
” … Lo importante es no dejar de preguntar; nunca pierdas una sagrada curiosidad “, dice Einstein y en realidad nos da órdenes de marcha para continuar y no cometer el viejo error de elevar una teoría a la autoridad de la verdad absoluta:
“Los conceptos que han demostrado ser útiles para ordenar las cosas fácilmente alcanzan tal autoridad sobre nosotros que olvidamos sus orígenes terrenales y los aceptamos como obsequios inalterables. Por lo tanto, podrían llegar a ser marcados como “necesidades de pensamiento”, “a priori da”, etc. El camino del progreso científico a menudo se vuelve intransitable por tales errores. Por lo tanto, de ninguna manera es un juego inactivo si nos practicamos analizando conceptos comunes de larga data y mostrando las circunstancias de las que depende su justificación y utilidad … ” (Einstein)
El “concepto común de larga data” en este caso es la idea de que la materia en sí misma es tonta como una uña de la puerta y necesita que se le diga a un observador lo que acaba de hacer, y que incluso el observador se deja engañar por la naturaleza relativa de la naturaleza. Eso es tanto un pensamiento antropocéntrico equivocado como la idea de que la naturaleza debe ser perfecta y, por lo tanto, solo puede funcionar con la geometría de un círculo, que unilateralmente hemos declarado como perfecto en primer lugar.
El problema con la relatividad es que trata la materia como partículas puntuales abstractas. Un colectivo de tales partículas puntuales se denomina marco. En el mundo de Lorentz-Einstein, los marcos son conceptos abstractos, no la realidad física. Por supuesto, los conceptos abstractos no reaccionan al cambio físico y, por lo tanto, necesita otro resumen, una geometría, para explicar el cambio. Pero la realidad física es diferente: la materia no son partículas puntuales , la materia está hecha de protones y electrones, y estas son cargas. Ahora, la propiedad por excelencia de los cargos es que reaccionan al movimiento , monitorean el movimiento con mucha precisión y cambian físicamente con él. Cada aspecto del movimiento se almacena en los cambios energéticos de una carga en movimiento y , por lo tanto, la premisa de la relatividad, que es la noción de que ningún aspecto del movimiento se almacena en la materia, no es válida y, en consecuencia, todas las interpretaciones construidas sobre esa premisa.
