18.- Partículas y estabilidad.

Se advierte que los contenidos de este apartado son deducciones de un modelo de campos estacionarios. No es información de propósito general como la que solemos buscar en una enciclopedia, y probablemente no se entenderá nada sin haber comenzado por la INTRODUCCIÓN.



            En el apartado sobre la estabilidad enfenómenos oscilatorios ya se planteaban ciertas analogías entre partículas y la teoría de regulación, las cuales recordaremos y ampliaremos un poco más basándonos en el modelo de campos estacionarios descrito en los primeros apartados.

•     Variable compleja: Está pendiente de justificar que los campos estacionarios pueden entenderse como una cantidad de movimiento con parte real y parte imaginaria, siendo ésta última el resultado de oscilaciones radiales en todas las direcciones del espacio. También son de variable compleja las funciones de onda y las funciones de transferencia.

•     Entrelazamiento: Hay entrelazamiento entre partículas y dispositivos de observación, como también lo hay entre polos y ceros de un sistema regulado en lazo cerrado. En ambos casos no se puede separar en partes un sistema entrelazado, y es previsible que suceda lo mismo en la superposición de campos. El orden de superposiciones marcará los enlaces dominantes, pero no tiene por qué corresponder con el orden en el que aumentan las distancias. Radios de enlace y distancias no son lo mismo, siendo posible un enredo difícil de predecir cuando estén presentes muchos campos.

•     Comportamientos opuestos y cargas eléctricas: Los polos y los ceros de un sistema regulado se corresponden con retrasos y adelantos que siempre se conectan por parejas mediante trayectorias en el plano complejo. El comportamiento resultante de cada pareja es intermedio entre un polo y un cero, lo mismo que es intermedia la carga cuando se unen dos partículas de carga opuesta.

•     La respuesta no es una suma sino un comportamiento dominante: No importa lo débil que pueda ser una influencia externa… Si el sistema sintoniza con esa influencia, rápidamente se vuelve dominante y acaba siendo la característica fundamental del sistema. Se puede esperar lo mismo en la superposición de campos porque son una conexión directa con todas las frecuencias.

•     Existen cancelaciones: Polos y ceros muy cercanos quedan cancelados como dos ondas desfasadas medio ciclo de oscilación, pero mantienen su presencia, y al aproximar una nueva raíz al punto de cancelación se modifica bruscamente la respuesta del sistema, cambian bruscamente las conexiones entre polos y ceros. Las partículas también cancelan energía cuando establecen enlaces estables, y la energía cancelada no es otra cosa que la energía de enlace. Los campos también se cancelan porque son ondas en superposición.

•     El espacio y el tiempo son irrelevantes: En el contexto de la estabilidad solo importan las frecuencias y ganancias que definen cada tipo de comportamiento, no se obtiene información sobre posiciones o tiempos aunque sea posible deducirlos posteriormente, dependiendo de las características del sistema estudiado. En la superposición de campos pasa lo mismo, ya que la estabilidad dependerá de la interacción entre ondas que no tienen posición definida. El tiempo y las posteriores proyecciones localizadas dependerán del grado de estabilidad que resulte de la superposición.

•     Sistemas idénticos pero con polos y ceros cambiados, quedan cancelados: Exactamente igual se cancelan partículas y antipartículas, convirtiendo toda su masa en energía y desapareciendo. El vacío podría ser efectivamente un mar de partículas canceladas, esperando una oportunidad para volver a manifestar su presencia. Allí donde falte una partícula de la pareja cancelada que forma parte del vacío, habrá una antipartícula que se hace notar, y a la inversa, donde falte la partícula de antimateria se dejará notar una partícula de materia. Si la teoría de regulación guarda una relación estrecha con las partículas, es evidente que no existe simetría completa entre materia y antimateria, tal como se explicaba al final del apartado sobre la estabilidad en fenómenos oscilatorios.

Si fuera cierto que las partículas son campos estacionarios que se superponen a medida que aumentan sus radios de onda, y que las interacciones ocurren en ese contexto deslocalizado, entre ondas completas, entonces las distancias no tendrían sentido y el tiempo correría al mismo ritmo para todas las partículas. En ese contexto, lo único importante sería la estabilidad en las agrupaciones.

Una agrupación inestable debería proyectarse hacia posiciones localizadas que se repelen entre sí, alejándose y aumentando sus radios de superposición como si no pudieran compartir el mismo plano de la realidad. Siempre seguirían en contacto, pero en un plano de mayor radio de superposición, de menor energía, como si hubieran disminuido la ganancia de la agrupación y cambiara su patrón de respuesta para recuperar estabilidad. Cuanto menor es la ganancia, más parecido es el comportamiento a los polos de lazo abierto y, si éstos ocupaban posiciones estables en el plano complejo, entonces una disminución de ganancia tendría que devolver estabilidad. Lógicamente, si la densidad de los campos disminuye, también se reducirán las reacciones como sucede en un sistema regulado al disminuir la ganancia.

Una agrupación estable debería proyectarse hacia posiciones localizadas que se atraen entre sí, acercándose y disminuyendo sus radios de superposición. Entrarían en un plano de la realidad con mayor energía porque aumentaría la densidad y las reacciones serían mayores, como en un sistema regulado que aumenta su ganancia. También cambiaría entonces el patrón de comportamiento y, en el caso de perder estabilidad, volverían a perder ganancia hasta un estado de equilibrio con un aumento del radio de superposición. Al contrario, si el cambio de comportamiento mejorase su estabilidad, entonces terminarían en caída libre hacia planos de la realidad más y más corpusculares y localizados, quizás como moléculas, átomos o partículas subatómicas.

De ser así, lo más minúsculo y corpuscular de la materia tendría que ser una combinación capaz de ser estable con densidades y energías muy altas, con una ganancia muy grande. Sus radios de superposición serían muy pequeños y sucedería lo mismo con el alcance de sus interacciones, ya que sus posiciones estarían muy localizadas. Cuanto más grandes sean los radios de superposición, mayor será el número de partículas que intervienen para formar una combinación estable, y por eso podríamos decir que la interacción es de mayor alcance, aunque más débil por tener menos densidad.

Dentro de cada combinación estable no habría localidad porque todas sus partículas interaccionan en superposición, con sus raíces entrelazadas en el plano complejo. Fuera de la combinación sí habría localidad, porque dos agrupaciones distantes no pueden interferirse con el mismo radio de superposición. Ambas agrupaciones llegarían a interferirse, pero con radio de superposición de mayor orden, con menor energía, menor densidad y menor ganancia. Por lo tanto, tendríamos que hablar de diferentes órdenes de superposición, y en cada uno de ellos habrá entrelazamiento de raíces entre las partículas afectadas, pero el resto de partículas no intervienen en ese mismo plano complejo, no intervienen en ese mismo plano de la realidad aunque sí lo hagan en otros planos de mayor orden.

Eso podría ser una buena interpretación del alcance de las interacciones y también del entrelazamiento cuántico, ya que si dos fotones son emitidos en sentidos opuestos no formarán parte de otras agrupaciones hasta que sean absorbidos. Entretanto, sus raíces seguirán entrelazadas mientras se alejan hasta que alcanzan un orden de superposición donde se integran de forma estable.

Cuanto más débil sea una interacción será porque tiene lugar en un orden de integración mayor, con mayor número de partículas entrelazando sus raíces, de forma más estable por tener menos densidad y energía. Como la interacción más débil de todas, la gravedad existiría por la ausencia de inestabilidad, siempre atractiva. Cualquier otra interacción podría conducir a incrementar o a reducir la estabilidad, y el resultado deberían ser atracciones o repulsiones. Todas las interacciones conocidas pueden ser positivas o negativas, excepto la gravedad. Por otra parte, tampoco es imposible pensar que la gravedad pudiera llegar a ser repulsiva si existe un límite de integración por encima del cuál se reduce la estabilidad, y eso sería equivalente a una expansión acelerada del Universo.

Es curioso que no parezca estar en conflicto con las partículas portadoras de la mecánica cuántica, ya que aumentar o reducir la estabilidad en uno de los planos complejos, de entrelazamiento de raíces, deslocalizado, tiene que ser a costa de partículas incorporadas o expulsadas, como si dichas partículas fueran las responsables de las interacciones, aunque serían más bien la consecuencia y no la causa.

Cuando tenemos delante una función de transferencia, un conjunto de patrones de comportamiento que funcionan tan bien, podemos preguntarnos a qué realidad física se corresponden. Podríamos pensar en un sistema mecánico cuya transformación de Laplace conduzca exactamente a esa función de transferencia, y acertaríamos. Pero también acertaríamos haciendo lo mismo con un sistema eléctrico, reconociendo entonces que hay muchos tipos de sistemas análogos en términos de estabilidad, y que nos puede parecer uno u otro según el tipo de sistema que mejor comprendemos, según el conocimiento que tenemos de la realidad. Si por alguna razón no pudiéramos ver ni palpar el sistema físico real, si no fuéramos conscientes en esa realidad, entonces inventaríamos una realidad compatible, o acabaríamos creyendo que tal realidad no existe, que todo está hecho de un conjunto de patrones de comportamiento, pura información sin soporte material.

17.- No entendemos la gravedad.

Se advierte que los contenidos de este apartado son deducciones de un modelo de campos estacionarios. No es información de propósito general como la que solemos buscar en una enciclopedia, y probablemente no se entenderá nada sin haber comenzado por la INTRODUCCIÓN.

En el apartado sobre la indomable gravedad ya se describían los principales problemas relacionados con la gravedad: Cómo entender las acciones a distancia, la estabilidad del sistema solar, la materia oscura, la energía oscura, la formación de brazos espirales y la formación de barras en galaxias espirales barradas. Existen teorías más o menos reconocidas pero no se puede decir que se hayan confirmado con seguridad, son misterios que siguen haciendo pensar y materia prima para nuevas formas de imaginar el Universo.

Sobre las acciones a distancia:

Señor Newton, usted explica la gravedad entre la Tierra y una manzana como una fuerza a distancia, ¿es como si hubiera una cuerda invisible uniendo los dos cuerpos? Sí, respondería Newton, pero la cuerda no se comprende como la Tierra y la manzana.

¡Que no, que no!, interrumpiría Einstein, no hace falta una cuerda invisible que tire de la manzana porque se desliza por su propia inercia, sobre un camino que ha sido curvado por la Tierra… ¡Ah, bueno!, entonces la Tierra tira de una cuerda invisible para torcer el camino de la manzana, ¿verdad señor Einstein? Sí, respondería Einstein, pero nada sabemos de la cuerda que une a la Tierra con el espacio-tiempo.

Nadie sabe cómo puede ser la gravedad, concluiría Richard Feynman, pero el vacío podría ser un pozo infinito de partículas virtuales que hacen presión sobre la manzana, empujándola hacia la Tierra… ¡Claro!, y la cuerda invisible podría tirar de las partículas virtuales para que no escapen, ¿no es así, señor Feynman? Sí, respondería Feynman, pero nada sabemos de la cuerda ni de gravitones virtuales.

La cuerda, la cuerda, y la cuerda… Realmente seguimos ignorando cómo pueden ser las acciones a distancia y si el Universo paga un precio por la gravedad. Si la cuerda invisible existe no sabemos cómo puede ser, y si no existe, algo debería expandirse como reacción a la gravedad entre los cuerpos.

Acerca de la estabilidad orbital:

Detrás de todo sistema estable siempre parece existir algún lazo cerrado de regulación, y eso hace sospechar que la teoría del caos no es aplicable en las órbitas planetarias. Como se sabe, cuando las condiciones iniciales de un sistema se cambian ligeramente pero el resultado difiere de forma muy significativa, se dice que el sistema es caótico.

Eso es justamente lo que se ha visto que ocurriría con las órbitas de los planetas interiores del sistema solar, pero no con observaciones reales porque es imposible esperar muchos miles de años para comprobarlo, se ha visto mediante predicciones por ordenador basadas en la teoría de Newton, mecánica lagrangiana y la mecánica celeste de Laplace, y todo lo que demuestran es el caos existente en las teorías aplicadas, no en el sistema solar. ¿Cómo podría ser caótico el sistema solar si ha perdurado más de 100 millones de años?

La órbita más excéntrica del sistema solar es la de Mercurio, y aún así es pequeña. Pero si la gravedad que conocemos no explica la estabilidad orbital, ¿cómo se entiende que las órbitas sean tan circulares si el sistema solar se formó a base de impactos salvajes? Una órbita circular es un caso extremo entre infinitos posibles, podría ocurrir por una cadena de casualidades, impacto tras impacto, perturbación tras perturbación, durante miles y miles de años. Esa cadena de casualidades parece demasiado larga y el sentido común dice que no es posible, mucho menos en tantos planetas a la vez.

¿Qué pasa con la materia y la energía oscuras?

En los últimos años se han utilizado técnicas de computación para simular los efectos de la gravedad a gran escala en el Universo, como la radiación de fondo de microondas, efectos gravitacionales, estudios astronómicos, información de las sondas WMAP, y otros datos obtenidos por sistemas de computación anteriores como la simulación “Millenium”. Conocido como simulación “Bolshoi”, el proyecto empleó más de 6 millones de horas de cálculos con el superordenador Pléiades de la NASA.

Con pocas palabras, la simulación Bolshoi tuvo en cuenta la constante de Hubble como tasa de expansión, marcó un comienzo según la distribución de la radiación de fondo, marcó condiciones posteriores en función de observaciones astronómicas, y ajustó la cantidad y distribución de materia oscura con el fin de comprobar si era posible una evolución como la observada. Los resultados indican que no hay sorpresas en contra de la materia oscura y la energía oscura, que se pueden ajustar mejor que los parámetros de otras teorías, y de momento no se conoce rival para competir con materia y energía oscuras.

¿Y qué se deduce del modelo?

¿Seríamos capaces de imaginar que la Tierra y la manzana de Newton son dos campos que se tensan y se deforman hasta fundirse en uno solo? De ser así, comprenderemos que existe una cuerda muy especial amarrada a los dos cuerpos, tan difusa que no la podemos ver, y tan extraña que si la partimos en rodajas obtenemos esferas huecas con tres dimensiones, en lugar de discos planos que solo tienen dos.

Eso es lo que se ha intentado representar en la imagen que inicia este apartado, la cuerda invisible de la que se intenta desviar la atención mediante curvaturas del espacio, o mediante pozos infinitos de partículas virtuales. Se mire como se mire, el problema de las acciones a distancia sigue implícito en todas las teorías, y sin explicación.

El modelo del apartado 1 va directo al significado de las acciones a distancia, pero también es cierto que no explica por qué no se expanden los campos estacionarios en superposición. Lo mismo que se imagina el vacío como un mar infinito de partículas virtuales, también se pueden imaginar campos en superposición infinitamente extensos, pero si aparece un infinito en juego ya no hay forma de comprender el problema y no queda más remedio que dejarlo al margen, o esconderlo para que no se descubra.

Con los infinitos al margen, la gravedad es una consecuencia directa del modelo. En la animación se representa un campo con ondas en expansión de color negro, y ondas convergentes de color rojo (solo una para mejorar la claridad). Se observa que la onda resaltada de color negro se cruza necesariamente con la opuesta, de forma que su desviación relativa tiene que reducirse si existe un intercambio de cantidad de movimiento. La onda negra será desviada hacia el centro de masas (C), y la roja será desviada hacia la proyección localizada del campo.

Solo se ha mostrado el cruce entre las dos ondas destacadas, pero entendiendo que hay intercambios de movimiento en todos los cruces, y el resultado tiene que ser una deformación del campo y una tensión que tira de la proyección localizada hacia el centro de masas, es decir, gravedad.

Conviene recordar que la cantidad de movimiento de una onda es cero si no se desplaza en el espacio, pero aquí se toma la propagación en todas las direcciones radiales como una sola dirección imaginaria, lo que se justificará más adelante. Cuando dos ondas opuestas se cruzan, el intercambio de movimiento da lugar a un desplazamiento de ambas en la dirección que une los centros, una proyección real que mantiene tensado al campo como si fuera una ligadura elástica, uniendo su proyección corpuscular con el centro de masas.

En el apartado sobre lo que medimos como masa (primera parte), ya se definía que la fuerza o acción entre dos campos es el resultado de multiplicar la densidad de enlace de uno por la sección de enlace del otro, siendo la sección la correspondiente a la densidad normalizada del campo. Eso equivale a multiplicar una tensión por una superficie y no aceleración por masa gravitatoria. De ser así, la fuera de gravedad en reposo sobre la Tierra no tiene nada que ver con aceleración, y lo que medimos como masa gravitatoria es equivalente a la medida de una superficie.

Si el radio de enlace o de superposición entre dos campos (Re) puede considerarse proporcional a la distancia como indica la siguiente figura, la fuerza de enlace entre las dos masas es equivalente a la fuerza de gravedad de Newton, expresada como el producto de masa y aceleración. Esto parece confirmar que es posible interpretar el vacío como una extensión ondulatoria de la materia, que se tensa debido a la superposición y ejerce una acción de arrastre hacia un centro de masas. Esa misma acción es la causa de que las masas aceleren y se pueda igualar al producto de masa y aceleración, como una consecuencia o reacción que marca un equilibrio, no como una equivalencia física a todos los efectos.

¿Qué podría ser el espacio-tiempo si no fuera una extensión de la materia?, ¿qué marca el ritmo de lo que medimos como tiempo si no lo hace la materia?, ¿qué otra cosa vibra cuando se propaga una radiación que no pueda ser materia?, ¿y cómo llegaría tan lejos si no fuera porque la materia se extiende indefinidamente en todas direcciones?

Como se ha dicho tiempo atrás, el radio de enlace es un grado de libertad que puede unificar todas las fuerzas conocidas, y debe aumentar cuando aumenta la distancia, pero también depende del tipo de interacción. En el caso de la gravedad tampoco es imprescindible que dependa solo de la distancia, siendo posible que su crecimiento con la distancia se haga más lento para distancias muy grandes. Es más fácil deformar lo que ofrece menos resistencia, y cuanto más aumente el radio de enlace más disminuye la densidad, ofreciendo menos resistencia y favoreciendo la superposición con un radio de enlace un poco menor. Si eso es posible, la gravedad se reduciría con la distancia pero más despacio, haciendo que las galaxias estuvieran más ligadas y tal vez sin materia oscura, todo dependería del nuevo grado de libertad.

¿Y qué pasa con la estabilidad orbital?

Vale la pena recordar el apartado sobre gravedad retardada, donde se planteaba un potencial newtoniano con distancia dependiente del tiempo y variaciones propagadas a la velocidad de la luz. Se hace difícil justificar que la gravedad dependa de una distancia retardada, y por lo tanto irreal, pero ya vimos que al hacerlo se puede explicar el mismo adelanto en el perihelio de Mercurio que predice la relatividad general, aunque no se conozca si también explicaría la estabilización orbital.

En el modelo propuesto no se retarda la distancia, siempre es la que es, la real, pero sus variaciones deben ser la causa de variaciones en el radio de enlace, que es lo que ocurrirá con retraso porque las deformaciones del campo no pueden transmitirse de forma inmediata. Por lo tanto, cuando la distancia esté aumentando, el radio de enlace aumentará con un cierto retraso y será un poco menor de lo esperable con distancia constante. Pero un radio de enlace un poco menor equivale a una densidad de enlace un poco mayor, en definitiva con un poco más de gravedad cuando la distancia está en aumento. De forma similar, la gravedad será un poco menor cuando la distancia disminuya.

Recorriendo la órbita a izquierdas y comenzando en posición “a” como indica la figura, que es un perihelio, el retraso del radio de enlace respecto de la distancia hará que sea un poco menor del que se podría esperar en equilibrio, ya que la distancia aumenta. Eso implica que la tensión del campo presentará una resistencia a disminuir, y la gravedad se verá un poco más reforzada de lo que se podría esperar por Newton. Por lo tanto, la trayectoria real se desplazará hacia el interior de la órbita de Newton, el afelio “c” o punto más alejado estará un poco más cerca, y el ángulo abarcado será un poco mayor de 180º.

Pasado el afelio, la distancia comienza a disminuir y el retraso del radio de enlace hará que sea un poco mayor de lo esperado en equilibrio. Eso implica que la tensión del campo se resiste a crecer, y la gravedad será ligeramente menor de la esperada por Newton. Por lo tanto, la trayectoria tenderá a desviarse hacia el exterior, y el siguiente perihelio (punto “e”) quedará un poco más lejos que el anterior.

Si tenemos en cuenta que la fase de alejamiento abarca un poco más de 180º, el tiempo de alejamiento debería ser algo mayor que el de acercamiento, justificando que la dirección 3 del perihelio se retrase respecto de la dirección 2 anterior. En consecuencia, no solo se explica la rotación del perihelio sino también una reducción progresiva de la distancia máxima, y un aumento progresivo de la distancia mínima. Como se puede esperar que los retrasos sean muy pequeños si las deformaciones se propagan a la velocidad de la luz, la estabilización orbital será tan lenta como la rotación del perihelio… ¡pero existe!

Recordemos ese ligero frenado de las sondas Pioneer en su alejamiento del sistema solar… Como se ha explicado con la estabilización de las órbitas, las sondas estarían haciendo lo mismo, manteniendo su radio de enlace un poco menor de lo esperado en equilibrio y experimentando una gravedad un poco más reforzada.

No alcanzo a comprender por qué no preocupa el problema de la estabilidad orbital. Ahí está el sistema solar, diciendo que es más estable de lo que predice cualquier teoría, pero nada se encuentra sobre cómo puede ser. La figura anterior es un esbozo de lo que yo pensaba que podía ser, pero tenía que comprobarlo mediante programación, y parte de los resultados pueden verse en las series de figuras que se muestran a continuación.

Las masas corresponden al Sol y Mercurio aunque los demás datos no sean los reales, la deformación inicial es la distancia inicial de Mercurio al centro de masa, que lógicamente casi coincide con su distancia al Sol. El movimiento comienza en un afelio con velocidad de 30Km/s, y la velocidad de la luz se ha reducido a solo 25000Km/s. Se ha considerado que la velocidad de la luz es la velocidad de propagación de las deformaciones, y se ha reducido tanto para exagerar el efecto de las correcciones orbitales, que de otro modo serían demasiado lentas. Por último, la órbita de color rojo es la que describiría con gravedad newtoniana, como acción a distancia inmediata, y la verde la correspondiente al retardo de transporte con la velocidad que se ha indicado.

Salta a la vista que a medida que se reduce la excentricidad se hace más y más lenta su corrección, y eso sin olvidar que los resultados responden a una exageración del retardo de transporte. Al resultado final se ha llegado después de pasar 106 veces por el perihelio, casi 106 órbitas completas en un tiempo estimado de más de 120 millones de segundos, aproximadamente 3.8 años. Ya se parece a un círculo pero todavía no lo es, puesto que si las correcciones son más lentas cuanto más cerca del círculo se encuentra, el tiempo necesario para llegar al círculo perfecto debería ser infinito.

Como aspectos notables hay que destacar que la órbita final cuando se alcanza la estabilidad es circular y corta a la órbita de Newton en los mismos puntos que el eje vertical trazado por el centro de masas, como se ha destacado. Puesto que la masa mayor tiene desplazamientos despreciables, se puede considerar que dicho eje pasa por el foco de la elipse de Newton, de forma que en este caso particular, el radio final de la órbita coincide con el parámetro p de la órbita de Newton.

Aunque no sea ninguna sorpresa, es importante observar que la excentricidad se reduce con pérdida de energía, puesto que las órbitas de igual energía se caracterizan por tener iguales los semiejes mayores. Si la órbita circular final fuera de igual energía que la inicial, debería tener un radio coincidente con el semieje mayor de la órbita inicial. Lo mismo que sucede con las correcciones, la energía perdida en dichas correcciones aumenta con la excentricidad, porque se reduce más rápidamente el semieje mayor. Tal como se ha dicho, la pérdida de energía no es una sorpresa porque existe un retardo de transporte, y el campo gravitatorio no puede ser conservativo.

Si revisamos detenidamente el proceso de estabilización en las figuras anteriores… ¿qué sugiere? Es verdad que el proceso real sería mucho más lento, pero es evidente que si una masa en órbita excéntrica se comporta así, entonces hace un barrido exhaustivo a medida que progresa su estabilidad y se acerca hacia órbitas de menor energía. Si trasladamos ese comportamiento a los comienzos del sistema solar, se comprendería muy bien que algunos planetas sean tan grandes porque se habrían comportado como escobas que recogen los escombros que aparecen en su camino, y es bastante claro que un barrido tan exhaustivo sería mucho más eficiente que rápidas incursiones periódicas.

Eso explicaría muy bien uno de los problemas que ponen en jaque al modelo de nebulosa solar, pues parece ser frecuente que planetas del tamaño de Júpiter, o mayores, aparezcan extrañamente cerca de otras estrellas de nuestra galaxia. Hay planetas que parecen estar donde no les corresponde, y si aceptamos el modelo de nebulosa solar tenemos que reconocer que algunos planetas emigran, que cambian su distancia media a la estrella que orbitan. Pero se hace difícil creer que un planeta del tamaño de Júpiter pudiera emigrar, porque muy grande sería la perturbación necesaria.

Si la estabilidad que se ha descrito fuera correcta, la emigración de los planetas durante su formación sería la norma y no la excepción, y tampoco debería ser extraño que algunos aparezcan más o menos cerca, puesto que dependería de la excentricidad de su órbita y su energía iniciales, y eso se puede atribuir perfectamente a la casualidad. Por supuesto, también se explica lo que de otro modo sería increíble, que todas las órbitas de los planetas, todas, sean casi como círculos perfectos.

Esta prueba de estabilidad ya se había hecho con una versión anterior del programa, estimando el retardo de transporte en un solo sentido, y las conclusiones acerca de la desviación del perihelio resultaron negativas. Existía desviación, pero en retraso, cuando lo esperado tendría que ser un adelanto. En principio, parecía lógico que si duplicamos el retardo en un solo sentido de propagación, los resultados deberían ser parecidos a una propagación de doble sentido pero con la mitad de retardo. Sin embargo, los resultados eran siempre un retraso del perihelio, y eso hacía sospechar que añadir propagación de ida y retorno no serviría de mucho.

Pero sirvió… El simple hecho de seguir sumando “longitudes” entre datos de distancias que se propagan, hasta completar dos veces la distancia actual, significó una inversión radical en la desviación del perihelio, pero en el sentido correcto como vemos en la siguiente imagen, pues la gráfica se ha trazado con eje vertical aumentando hacia abajo.

Como última conclusión, parece justificado decir que la rotación del perihelio solo es un efecto secundario que tiene por causa algo mucho más importante: Una estabilidad orbital que todavía no se ha reconocido que existe.

Siguiente entrada.

16.- Origen de la radiación cósmica de fondo.

Se advierte que los contenidos de este apartado son deducciones de un modelo de campos estacionarios. No es información de propósito general como la que solemos buscar en una enciclopedia, y probablemente no se entenderá nada sin haber comenzado por la INTRODUCCIÓN.

La radiación cósmica de fondo es equivalente a la emitida por un cuerpo negro que se encuentre a una temperatura de 2,725K, y se enmarca en el rango de las microondas con una longitud de onda de 1,9 milímetros. La imagen adjunta se corresponde con los datos obtenidos por la sonda WMAP de la NASA, de los que se desprende que las variaciones máximas entre cualquier dirección del espacio no van más allá de 0,000018K. Esta increíble homogeneidad es la razón de la siguiente pregunta:

Si la luz más primitiva que vemos en sentidos opuestos no ha tenido tiempo para recorrer la distancia entre los dos extremos, ¿por qué la temperatura es tan uniforme?

Es evidente que la precisión alcanzada por la WMAP es extraordinaria, y si nos preguntamos por qué hacía falta medir de manera tan exacta, se comprende que era para distinguir si realmente existieron variaciones o si por el contrario se trataba de una radiación completamente homogénea. Aunque minúsculas, las variaciones existen, y eso parece ser importante para explicar las irregularidades del Universo actual. De no haberse detectado variaciones, la radiación cósmica de fondo quizás no hubiera sido una prueba tan convincente del Big-Bang.

Sin embargo, el hecho de que la temperatura no sea exactamente la misma se mire donde se mire, no significa que se puedan explicar unas diferencias tan ridículas, de hecho todavía no existe ninguna teoría que lo explique y que se haya probado con seguridad. Parece ser que la opción más aceptada es la teoría inflacionaria, relacionada con la relatividad general, ya que propone que si en algún momento estuvieron conectadas todas las regiones del espacio y éste se expandió con velocidad superlumínica, sería posible que las temperaturas acabaran siendo iguales en regiones tan distantes, aunque ninguna luz hubiera podido igualarlas.

Junto con la radiación cósmica de fondo, el corrimiento al rojo de la luz observada en las galaxias es la segunda prueba que mejor justifica la teoría del Big-Bang. Aunque no se trate de ningún desmérito, la teoría no contemplaba en un principio la hipótesis inflacionaria para explicar la isotropía de la radiación cósmica de fondo, pero se podía deducir teniendo en cuenta la relatividad general.

De ser cierto que la expansión del Universo es acelerada, una extraña “energía oscura” debería ser la responsable, equivalente nada menos que al 73% de toda la energía incluyendo a la masa luminosa, que solo equivale a un 3% o 4% aproximadamente, y la supuesta materia oscura que rondaría el 24%. Si descartamos la supuesta energía oscura y solo contamos la materia, observable y oscura, el porcentaje es igualmente abrumador a favor de la materia oscura, pues queda cerca del 90% de toda la materia que contiene el Universo, supuestamente.

No se han hallado pruebas directas de materia oscura en más de 10 años de búsqueda, y el panorama respecto de la energía oscura es aún menos alentador, puesto que la única hipótesis reconocida que podría explicar a la energía oscura está en la constante cosmológica. Sin embargo, las observaciones experimentales atribuyen a dicha constante un valor nulo o casi nulo, mientras que las predicciones de la mecánica cuántica en su intento de explicar la gravedad arrojan un valor que parece ridículamente grande.

Probablemente, si el aparente callejón sin salida se prolonga durante más tiempo, debería comenzar a surgir una cierta desconfianza que sentaría en el banquillo de los acusados a teorías tan reconocidas como la gravedad y el Big-Bang. De momento, de la misma forma que se descartó la realidad física cuando ésta no se puede medir, o cuando se descartó que hubiera un medio de propagación de la luz porque nadie conseguía comprenderlo, o porque no se necesitaba para explicar la propagación, también podemos empezar a insinuar ciertas dudas acerca de la energía oscura y la expansión acelerada del Universo:

¿Es incuestionable que el Universo se expande de forma acelerada?, ¿se necesita energía oscura para comprenderlo?

En principio, la relatividad general no predice nada sobre la expansión del espacio-tiempo, esto solo es una posibilidad que podría explicar el Big-Bang y la expansión acelerada del Universo. Suponiendo que la hipótesis de la expansión es correcta y el Universo tuvo un comienzo hace unos 13700 millones de años, ¿qué es lo que de verdad se expandió?

En el apartado 7 se analizaba el significado del tiempo, llegando a la conclusión de que nunca lo hemos comprendido ni medido. Si no es tiempo lo que fluye con velocidad variable en las ecuaciones de Einstein, ¿qué pudo expandirse hace 13700 millones de años si eliminamos al tiempo de la expansión?, ¿se expandió el espacio-tiempo, o se expandió algo que terminaría marcando un ritmo de actividad y ocupaba espacio? ¿Se tensa el espacio y el tiempo, o se tensa algo que está en el espacio y altera su ritmo de actividad?

En principio, la hipótesis de la expansión se fundamenta en la radiación cósmica de fondo y en el aumento de la longitud de onda de la luz, que es proporcional a la distancia. La causa de la radiación de fondo estaría en una expansión más rápida que la luz en el Big-Bang, y la causa del aumento de la longitud de onda estaría en la velocidad de alejamiento de las galaxias, proporcional a la distancia. Si estas dos causas fueran erróneas, la hipótesis de la expansión podría ser falsa…

1.- ¿Por qué aumenta la longitud de onda de la luz con la distancia?

Evidentemente, la luz emitida por una fuente que se aleja aumenta su longitud de onda en proporción a la velocidad con la que se aleja la fuente. Esto es lo que llamamos efecto Doppler, y sirve para medir velocidades de forma indirecta si conocemos la longitud de onda de la luz emitida, ya que la diferencia con la longitud de onda de la luz recibida será proporcional a la velocidad de la fuente. Así será cuando se conocen las características exactas de la luz emitida, pero eso se complica cuando procede de una galaxia que dista miles o millones de años luz.

Ese problema tiene solución cuando se toma como referencia una estrella que cumple ciertas condiciones, para las cuales tiene una luminosidad bien definida como es el caso de una supernova de tipo 1A. Comparando esa luminosidad con la del Sol se determina la distancia y, teóricamente, su aumento de la longitud de onda debería indicar con qué velocidad se aleja… ¿o no?

De ser cierto, miles y miles de galaxias observadas estarían alejándose aceleradamente. De ser falso, solo la luz sería la responsable de su aumento de longitud de onda proporcional a la distancia, solo la luz, y no miles y miles de galaxias a la vez. ¿Es posible que dos fotones gemelos cambien su longitud de onda dependiendo de la distancia que van a recorrer?

No es muy diferente a preguntar si dos electrones gemelos parecerían diferentes dependiendo del camino que van a recorrer. Solo hay que recordar el experimento de la doble rendija…, uno de los electrones parecería un corpúsculo si en su camino hay un detector, y su gemelo parecería una onda si no hay detector en su camino, como si ya supieran con qué piedras van a tropezar.

Si nos parece insuficiente, se puede recordar que dos fotones entrelazados también parecen saber con lo que van a tropezar, porque se ha demostrado que al cambiar el estado de uno de ellos, el otro también cambiará de forma instantánea por muy grande que sea la distancia. Ya no sorprende que una partícula esté condicionada por su camino antes de haberlo recorrido, así que tampoco sorprendería que un fotón aumente su longitud de onda cuando tiene predestinado un camino más largo.

Imaginemos una fuente de fotones idénticos, como hermanos gemelos… Para cada fotón detectado comprobamos que su longitud de onda es la misma, suponiendo ingenuamente que si lo dejáramos partir hacia una lejana galaxia no cambiaría nada. Ahí está el problema, en que no lo hemos dejado partir y lo hemos capturado, obligándolo a seguir un camino demasiado corto para notar una diferencia. No podemos afirmar la igualdad entre dos fotones que saltan distancias muy diferentes, y si no podemos, ¿por qué decimos que se ha demostrado la expansión acelerada del Universo?

2.- ¿Cuál es la verdadera causa de la radiación cósmica de fondo?

Podría ser el Big-Bang, evidentemente, una expansión del espacio-tiempo más rápida que la luz, pero cuanto más pensamos en el espacio y el tiempo, cuanto más conscientes nos hacemos de que no sabemos lo que significan, más rebelde se vuelve la pregunta: ¿Una expansión de qué…?

Como se ha dicho, la radiación de fondo equivale a la emitida por un cuerpo negro con temperatura de 2,725K, de modo que si buscamos la causa más fácil para la radiación de fondo podría ser precisamente eso, materia casi tan fría como el cero absoluto y tan dispersa y homogénea como indica la radiación de fondo. La causa podría ser, simplemente, lo que se ve. Si la gravedad une a la materia y forma estrellas que se encienden y emiten radiación, el comienzo del Universo pudo ser algo frío, disperso y homogéneo, la radiación habría nacido de materia que se calienta, y la materia no habría nacido de energía que se enfría. Después de todo, si la expansión acelerada no tiene tanto fundamento como se piensa, ¿por qué sería imprescindible un origen infinitamente denso, pequeño y caliente?

Imaginemos el núcleo de un átomo, con interacciones nucleares de alcance tan pequeño que solo las interacciones electromagnéticas parecen existir en su exterior. Las partículas portadoras de la fuerza nuclear son tan pesadas y su período de vida es tan corto, que el núcleo atómico es a dichas partículas portadoras como un agujero negro es a los fotones de la luz que tampoco pueden escapar. Dentro del horizonte de sucesos, hasta los fotones resultan tan pesados que solo las interacciones gravitatorias parecen existir en su exterior. Los fundamentos de la física podrían repetirse a diferentes escalas, y la diferencia entre los átomos y los agujeros negros estaría en su magnitud, pero no en su naturaleza.

Tiene sentido que las interacciones nucleares estén confinadas por las electromagnéticas, y éstas por las gravitatorias, de modo que la luz debería tener un alcance limitado por la gravedad. ¿No es exactamente eso lo que demuestra un agujero negro? Entonces también tendrá sentido que la gravedad limite el alcance de la luz para distancias inconcebiblemente grandes, y que la radiación cósmica de fondo no sea otra cosa que la luz que consigue escapar a duras penas del filtro gravitatorio, la que marca los límites del Universo observable, la prueba de que puede ser mucho más grande de lo que nos dicen los radiotelescopios, la prueba de que el Universo es mucho más anciano de lo que pensamos.

Radiación cósmica de fondo según el modelo.

De acuerdo con la descripción de los primeros apartados, lo único que vemos de la materia son proyecciones localizadas de campos estacionarios, excepto en condiciones muy especiales como demuestran los condensados de Bose-Einstein. La luz y toda radiación necesitan los campos estacionarios como medio de propagación, y eso significa que no existe radiación si antes no existe materia, lo mismo que no existe la oscilación de una cuerda si prescindimos de la cuerda.

Como se ha dicho anteriormente, los fotones y las partículas parecen reconocer las piedras de su camino antes de haberlo recorrido, como si ya estuvieran ligados a su destino antes de haber sido lanzados al vuelo. Eso estaría bien justificado si lo que oscila es el camino completo, con un principio que ya está en superposición con otros caminos posibles, definiendo un mapa de probabilidades que depende de la superposición. Los campos estacionarios son esos caminos en superposición, y sus proyecciones localizadas son los destinos posibles.

El modelo no cuestiona si hubo un Big-Bang, pero si lo hubo no apareció radiación antes que materia. La radiación cósmica de fondo refleja entonces cómo estaba distribuída la materia hace unos 13700 millones de años, y lógicamente a unos 13700 millones de años luz en distancia. Si prescindimos de la teoría inflacionaria, aquella materia estaba realmente muy fría, muy lejana, y distribuida de forma casi homogénea, pero también sería posible que la luz sea filtrada por efecto de la distancia y solo nos alcance la de baja frecuencia. En el caso de que hubiera Big-Bang y fase inflacionaria, aquella materia pudo haber sido compacta y caliente, emitiendo luz con longitud de onda muy corta pero estirada por la inflación. ¿Tiene sentido la expansión del espacio y del tiempo, cuando ni siquiera podemos definirlos de forma objetiva?

Volviendo a la descripción del modelo, la superposición entre campos estacionarios recuerda el tirador de una cremallera que cierra o abre dependiendo del tipo de interacción. El núcleo de un átomo sería la superposición de campos con radio de enlace muy pequeño (Rn), como una cremallera que se cierra casi por completo. A mayor escala enlazan los electrones, las moléculas y todo lo que puede generar interacción electromagnética. Y finalmente aparece la gravedad con el máximo radio de enlace posible (Rg).

El radio de enlace aumenta con la escala de integración, disminuyendo la densidad de enlace y la fuerza de enlace correspondiente. Todas las fuerzas tienen la misma causa: Una superposición que favorece o perjudica la fusión entre dos campos como el tirador de una cremallera que los une o los despega. Parece haber fuerzas diferentes pero son la misma, por lo que no tiene sentido buscar gravedad en un contexto en el que dominan interacciones más fuertes. Entre partículas hay enlaces nucleares o enlaces electromagnéticos, pero la gravedad solo aparece con mayores escalas de integración.

Volvamos al párrafo sombreado más arriba para recordar la similitud entre un átomo y un agujero negro… Es evidente que el modelo justifica eso exactamente, y la gravedad tiene que ser un límite para toda radiación electromagnética. Lo demuestran los agujeros negros en el caso de masas muy densas, y deberían existir pruebas que lo confirmen a la mayor escala posible, es decir, a la escala del Universo visible.

Lo más lejano que se puede observar tendrá su correspondiente radio de enlace gravitatorio con masas de su proximidad, enlazando con otras galaxias, con otros cúmulos de galaxias… Para que su luz nos alcance tiene que haberse expandido sobre diferentes escalas de superposición, sobre campos deformados por la gravedad y por lo tanto con desplazamientos equivalentes a una trayectoria curvada, como en relatividad general. Pero lo importante es que finalmente colapsa sobre nosotros cuando alcanza su máximo radio de enlace, ya que habría ido en aumento.

A medida que aumenta la distancia, irá creciendo el radio de enlace de la luz que se propaga y también crecerá el radio de enlace gravitatorio. Pero supongamos que el gravitatorio va dejando de ser proporcional a la distancia y su crecimiento se hace un poco más lento… Eso haría posible que la luz quedara confinada por la gravedad y no pudiera llegar a nosotros, tendría que quedarse en alguna parte del camino.

De ser así, la radiación cósmica de fondo podría ser la luz que a duras penas consigue llegar a nosotros desde los límites del Universo visible, un límite impuesto por la forma en que la gravedad depende de la distancia, lo mismo que la luz no sale de un agujero negro por la forma en que la gravedad depende de la masa. Más allá de lo visible podría existir mucho Universo aunque no brille en el cielo de la noche. Si tenemos en cuenta la densidad de estrellas y galaxias, no debería existir un solo punto del cielo sin estar iluminado, un problema que ya se reconocía desde Newton, y lo que se acaba de plantear sería una razón perfecta para explicar por qué son tan oscuras las noches cuando no hay Luna.

Las ondas de alta frecuencia no pueden llegar demasiado lejos a través de un medio que reacciona lentamente, solo aquellas que coinciden con la frecuencia natural del medio consiguen superarlo, porque lo hacen vibrar en sintonía. Se puede pensar algo parecido con los campos estacionarios, ya que su densidad tiene que disminuir al aumentar su radio, tienen que hacerse más lentas las oscilaciones transversales a medida que la luz se expande, y solo la luz de baja frecuencia llegaría más lejos. Se puede llegar a la misma conclusión si la gravedad limita la energía de la luz, pues entonces tendría que disminuir la frecuencia y aumentar la longitud de onda.

La radiación cósmica de fondo nos llegaría desde la frontera de lo visible, la que puede abrir el camino más largo a través del filtro de la materia, debido a su baja frecuencia. No procede necesariamente de materia muy fría si los fotones de alta frecuencia se quedan por el camino, llegando a nosotros una imagen distorsionada, mezclada y difusa como el ruido de una emisora mal sintonizada.

Si la hipótesis es correcta, la causa de la radiación de fondo está en un límite gravitatorio, pero ese límite podría ser un radio de enlace gravitatorio que crece un poco más despacio que las distancias. Debe ser más costoso deformar un campo con radios de onda pequeños porque será muy denso, por lo que tiene sentido que se deforme más fácil para grandes distancias, y el radio de superposición o enlace crecerá más despacio. Eso significa que la gravedad también debería decrecer un poco más despacio cuando aumentan las distancias, siendo posible que las galaxias y los cúmulos de galaxias tengan más gravedad de lo que se puede esperar por Newton, y que la materia oscura no exista. La dificultad está en descubrir de qué dependen los radios de enlace, un problema que se deja para más adelante.

Por último, cabe recordar que la información de un campo estacionario está en cada sección estacionaria de su corriente de ondas. Aplicado a un agujero negro, su información estaría confinada por la gravedad en una sección esférica que no sería accesible fuera del horizonte de sucesos, es decir, no se alcanzaría un radio de enlace lo bastante pequeño para capturar luz procedente del agujero. Habría una sección límite donde todavía existe la información aunque no sea recuperable desde el exterior, ya que para recuperarla se debería caer en el agujero. Esa sección estacionaria límite es esférica, encierra dentro al agujero negro y cumple las condiciones que describe el principio holográfico.

Siguiente entrada.