Patricio
Valdés Marín
pvaldesmarin@hotmail.com
pvaldesmarin@hotmail.com
Es posible decir algo significativo en
relación a la forma y el tamaño del universo solo bajo el punto de vista de una
geometría que considera velocidades muy altas. Esta geometría es comprensible
como la síntesis de la teoría de la relatividad y el principio del Hubble de la
expansión del universo, en el que ambos han sido modificados por la adición de
un corolario a cada uno de ellos. Con el fin de mantener la simetría, en el
mismo grado que el objeto que se aleja del observador cercano a la velocidad de
la luz, que de acuerdo con la contracción de FitzGerald se acorta en el eje
común entre objeto y observador, el plano transversal del objeto a este eje
debe recíprocamente agrandarse. El corolario de la teoría de Hubble es que a la
afirmación "mientras más rápido, más lejano" hay que añadir "y
más joven." Esta geometría bien puede dar cuenta tanto de muchas
preguntas, tales como la gravedad y el bosón de Higgs, como de las
contradicciones planteadas por observaciones recientes del fondo del universo
que han cuestionado tanto los conocimientos que aceptamos y que han dado lugar
a explicaciones extrañas, tales como la aceleración de la expansión del
universo, la inflación cósmica, la energía oscura y la materia oscura.
Las
interpretaciones que se presentan aquí para desentrañar los descubrimientos
recientes realizados por la cosmología moderna tienen el propósito de abrir
caminos nuevos para superar las diversas contradicciones, explicaciones
irreales, y trampas de la cosmología actual. El resultado esperado es permitir
que todas las piezas de este rompecabezas encajen entre sí para conformar una
concepción coherente y consistente del universo. Para probar estas polémicas
afirmaciones, empecemos con la siguiente imagen: siéntate cómodo en algún lugar
en el espacio, como un moderno observatorio astronómico en el planeta Tierra, y
mira a tu entorno distante a través de un telescopio muy potente. Donde quiera
que dirijas tu telescopio verás estrellas y, más lejos aún, galaxias. Tal como
hacen los astrónomos, tú puedes sacar sus mismas conclusiones a tus
observaciones, de que estás rodeado de estrellas y galaxias por todas partes.
Algunos
milenios atrás, los caldeos imaginaron que las estrellas fueron colocadas en
una bóveda celeste que cubre la tierra conocida como una tapa. Esa bóveda como
imagen fue reemplazada por una esfera vacía tan pronto como alguien se imaginó
que la Tierra es una esfera relativamente pequeña situada en el centro del
universo. La imagen de este universo no cambió mucho cuando Copérnico puso en
vez el Sol en el centro del universo. Por la astronomía moderna hoy sabemos que
las estrellas y también las galaxias no brillan fijas en una bóveda o en la
periferia de una esfera, sino que están a diferentes distancias de nosotros, y
que las distancias son tan grandes que se miden en "años luz."
También sabemos que un año luz es la distancia que la luz viaja por el espacio
en un año y que la velocidad de la luz es alrededor de 300.000 kilómetros
por segundo.
Para
ti, como cualquier otro observador, tal como algún extraterrestre que pueda
existir en alguna galaxia distante, el universo tendría aparentemente la forma
de una esfera que contiene un sinnúmero de estrellas y, más lejos, de galaxias,
las que cada una puede a su vez contener cientos de millones de estrellas.
Donde quiera que dirijas tu telescopio por encima del horizonte terrestre en
una noche clara, podrás ver estrellas y más estrellas. Y más lejos y por medio
de un telescopio muy grande, serías capaz de ver cientos de miles de galaxias
distribuidas por todas partes dentro de este gigantesco volumen. Los cuerpos
más cercanos estarían próximos a ti, mientras que los más lejanos estarían casi
en el confín del universo.
Ahora
trata de imaginar el universo como todo lo que está contenido dentro de una
esfera muy, muy grande y tú como el punto que está justo en el centro de esta
esfera. Puesto que las estrellas y las galaxias se distribuyen en todo el
espacio que abarca el universo, es posible imaginar separaciones dentro de este
ámbito. Imagina estas separaciones como esferas internas y homocéntricas
contigo en su centro. Luego imagina que la esfera más cercana tiene un radio de
un año luz y contiene todos los cuerpos celestes que están a esa distancia o
más cerca de ti. La siguiente esfera homocéntrica tiene un radio de dos años
luz y contiene los cuerpos celestes entre su propia periferia y la periferia de
la anterior esfera, y así sucesivamente hasta que te imagines que hay algunas 13,7 miles de millones
de esferas homocéntricas, cada una separada de la anterior por un año luz. Así,
la Vía Láctea podría ocupar una gran parte de los primeros cientos de miles de
esferas. Andrómeda ocuparía una pequeña zona en un grupo de decenas de miles de
esferas próximas a la esfera número dos millones trescientos mil, y así
sucesivamente para las galaxias más distantes. También imagina que todos los
años una nueva esfera homocéntrica se intercala para dar cuenta de la expansión
del universo a la velocidad de la luz.
1.
Materia y energía, tiempo y espacio, causa y efecto.
La
imaginación en sí misma no tiene la capacidad para dar cuenta de todas nuestras
posibilidades de pensamiento, ya que podemos elaborar imágenes en ideas y
podemos ordenar las ideas en proposiciones de las que se pueden derivar
conclusiones válidas si se ordenan de manera lógica. Estas conclusiones serán
verdaderas si las proposiciones son verdaderas. Además, podemos relacionar las
relaciones causales que observamos y experimentamos y obtener leyes
universales, ya que el universo se comporta de maneras muy distintivas.
Finalmente, podemos sintetizar las ideas en conceptos más abstractos. Los
conceptos de materia y energía son muy abstractos, así como los de tiempo y
espacio.
Filosofando
acerca de los conceptos de materia y energía estos conceptos abstractos podemos
afirmar que la energía no existe por sí misma, ya que no jamás tal cosa ha
sido observada alguna vez. La energía debe ser contenida, y la energía del
universo está contenida en la materia. Más precisamente, podemos afirmar que la
materia es la especificación de la energía y que la materia se relaciona entre
sí por medio de la energía. Para ser totalmente funcional, ya sea como una
causa y / o un efecto, la materia es la concreción de la energía. Los cuerpos
son concentraciones de la materia a causa de las fuerzas fundamentales. Su
materia se manifiesta como causas y efectos, porque los cuerpos, que son hechos
de materia, afectan a otros cuerpos cuando les transmiten energía.
Podemos
observar los engranajes de un reloj y a continuación concluir que a través del
movimiento el tiempo se relaciona con el espacio. Podemos pensar no sólo que el
tiempo y el espacio miden y pueden ser medidos por el movimiento de un objeto
en relación a otro, sino que su misma
existencia tiene que ver con el cambio. El tiempo y el espacio son
recíprocamente las mediciones de la duración y la extensión de un proceso.
Vienen a existir cuando una causa se relaciona con su
efecto.
Es
imposible que podamos pensar que el tiempo o el espacio preexistan a las cosas.
Si afirmamos que la materia y la energía se identifican con todas las cosas en
el universo, entonces el tiempo y el espacio no puede existir
independientemente, sino que su existencia depende de la existencia de la
materia y la energía. Se puede imaginar que el espacio no es un vacío, pero es
el medio para hacer pasar la energía desde una causa a su efecto, y el tiempo
es la velocidad a la cual la energía se transmite. La teoría del Big Bang nos
enseña que en su origen primigenio la energía infinita estaba contenida en un
no-espacio. Podemos derivar la teoría de que su evolución en el transcurso del
tiempo ha seguido el curso de un proceso de estructuración continuo y cada vez
más complejo, que ha ido desarrollando el espacio desde entonces.
La
magnitud del movimiento máximo posible en el universo tiene un límite absoluto,
que es la velocidad del fotón. Einstein justamente concluyó que el tiempo y el
espacio son relativos, es decir, ambos parámetros son correlativos con respecto
a este movimiento con valor absoluto. Él introdujo el concepto de
“espacio-tiempo”, como dos parámetros relativos que se relacionan el uno al
otro, teniendo la velocidad de la luz como referencia absoluta.
La
velocidad de la luz impone un límite a la propagación de la relación causal,
donde los mismos efectos no se pueden observar simultáneamente por dos
observadores diferentes. La cosmología debe referirse a “el observador” como
uno de los infinitos puntos de vista posibles. Una vez más, el concepto de
observador es crucial para entender el universo y sus propiedades, como el
espacio-tiempo, el tiempo presente, y la relación causa-efecto.
En el
otro extremo de la escala, la distancia mínima posible entre los dos más
pequeños cuerpos existentes es el número de Planck, que se refiere al paquete
mínimo de energía, llamado cuanto. Podemos concluir que el tiempo y el espacio
no son infinitamente pequeños. Comienzan a existir a partir de este número. En
el universo un límite inferior y un límite superior existen para la acción de
la causalidad. El límite inferior es la dimensión de la energía cuántica, dado
por la constante de Planck, que determina la escala más pequeña de la
existencia de una relación causal. El límite superior para una relación causal
se refiere a la velocidad máxima que puede alcanzar el movimiento, que es la
velocidad de la luz.
2.
Tiempo presente.
Partiendo
de la idea de la correlación mutua de tiempo y espacio, y que la velocidad
máxima de propagación de una causa es la velocidad de la luz, podemos ser
capaces de deducir que el único límite del universo no es una dimensión
espacial, sino que es el momento presente. Para llegar a esta conclusión,
diremos que: 1. Sólo en su presente un ser es sujeto (activo o pasivo,
inteligente o insensible) de causas y objeto de efectos. 2. Si desde el punto
de vista de cada ser en particular el tiempo presente le pertenece
exclusivamente, todo el resto de los seres del universo existe para él en su
pasado. 3. Cada ser existe en el centro de su universo. 4. Esta realidad es
cierta para cualquier otro ser del universo.
Como
observador, tú existes en tu propio presente. El momento actual es la
actualización de la relación causal. En tu propio presente se actualiza toda
causa que ha tenido un espacio-tiempo para llegar a tu propia existencia desde
su origen en el pasado. En tu propio presente, percibes las causas que vienen
del pasado. Puedes apreciar que desde el presente se origina toda causa que
tendrá un efecto en un futuro y que para ti será pasado. La existencia pertenece
exclusivamente a tu tiempo presente, que es el momento del tiempo en el que tú
eres realmente sujeto de causas y objeto de efectos. La relación causal enlaza
los momentos del tiempo en tu propio presente.
El
observador en un automóvil, no se desplaza avanzando por la carretera, pues,
estando aquél en su propio presente, es la carretera que viene de su futuro y
se dirige hacia su pasado. Igualmente, en un universo en expansión, las
galaxias que rodean a un observador generalmente se dirigen hacia el pasado de
éste y, mientras más distantes y más en el pasado del observador, se alejan con
mayor rapidez. El límite es el pasado absoluto del observador, aquél que se
desplaza a una velocidad de alejamiento igual a la velocidad de la luz y ya en
el mismo confín del universo. Lo interesante es que hacia donde el observador
dirija su mirada con un potente telescopio verá galaxias en distintos grados de
alejamiento, rodeando por entero al observador. Podemos hacer aquí un par de
reflexiones. 1º Para un observador la periferia del universo se expande a la
velocidad de la luz, por lo que éste nunca podrá observar su confín, pues, a
tal velocidad no habrá luz que le llegue. 2º La periferia es en realidad el
Big-Bang, de modo que siendo sólo un punto, el observador lo ve abrazando la
totalidad del universo.
Absolutamente
todo lo que tú observas, en tu calidad de observador, estaría necesariamente
para ti desde tu pasado inmediato hasta tu pasado remoto. Cuanto más lejos está
el objeto de ti, más lejos existirá en el pasado. Y lo que es válido para ti es
válido para cualquier otro observador –o cosa– en el universo en tu propia
perspectiva. Lo que tú observas en tu presente existencial son los efectos de
los acontecimientos que sucedieron hace algún tiempo, ya sea en tu pasado
reciente o en tu pasado remoto.
Al
principio de Hubble: “cuanto más lejos está el objeto del observador, más
rápido estará alejándose de él,” podemos añadir un corolario. Dicho corolario
es más simple y probablemente muy conocido, aunque no es bien entendido. A la
afirmación de “mientras más rápido, más lejos”, podemos añadir “y más joven.”
Mientras más lejanos están los objetos en nuestro pasado, éstos estarán por el
contrario más cercanos al Big Bang. El concepto de Big Bang se hará más real en
la medida que nuestra imaginería y pensamiento sean más elaborados.
Si
seguimos el principio de Hubble, el límite absoluto de la velocidad de
alejamiento es la de la luz. La periferia de la esfera del universo en la que
tú eres su centro se aleja de ti a la velocidad de la luz. Desde tu
perspectiva, la distancia entre la periferia del universo y tu propia posición
en el universo te pone a la mayor distancia posible de la periferia, teniendo
en cuenta que tú eres el único ser existiendo en tu presente –tu propio
presente– y el ser más antiguo posible (en relación al Big Bang), mientras
todos los demás están en tu pasado, siendo más jóvenes que tú.
Si el
parámetro absoluto del universo es la velocidad de la luz, el espacio que media
entre el Big Bang y tu aquí y ahora es el resultado de multiplicar esta
velocidad por el tiempo que la luz ha estado viajando desde el Big Bang. El
espacio que abarca no tiene una existencia permanente, porque un rayo de luz no
puede viajar de vuelta al Big Bang. Le faltaría tiempo. Este espacio existió y
fue real sólo mientras una causa en la forma de una energía distintiva viajó y
lo generó. En otras palabras, este espacio fue construido por esta energía para
unir dos cuerpos de la materia, la causa y su efecto. Nuestra experiencia
cotidiana nos hace concebir el espacio como algo dado, anterior a la existencia
de la materia y la energía. Diariamente viajamos por el mismo espacio para ir
de casa al trabajo y viceversa. Sin embargo, en la escala cósmica el viaje
entre dos galaxias sigue un camino que es bueno sólo para esta ocasión.
Todo el
espacio-tiempo en el universo ocurre entre dos polos: el Big Bang, como el
origen único del universo y su absoluto pasado, y cada observador en su propio
tiempo presente, como los efectos de las causas que necesariamente se
encuentran en este pasado. El universo tiene dos puntos de referencia absoluto:
el Big Bang como la referencia absoluta para todos en el universo, y tú, el
observador, como la referencia absoluta para ti mismo.
Una de
las dos funciones de la masa es la inercia. La inercia está relacionada con el
tiempo. La energía cinética aparece cuando un cuerpo que contiene masa viene de
nuestro pasado a nuestro presente a una cierta velocidad. Cuanto más rápido su
acercamiento, mayor será su energía cinética. A la inversa, la energía
potencial se relaciona con un cuerpo que contiene la masa que está en el pasado
del observador, pero que puede ser llevado a tu momento presente.
3. La
expansión a la velocidad de la luz.
Una
esfera es un cuerpo geométrico que posee un volumen en medio de un espacio,
pero el universo no puede existir con un espacio exterior fuera de sí mismo. La
mayoría de los cosmólogos están de acuerdo de que el tiempo y el espacio se
desarrollan con la expansión del universo. Como un observador que existe en el
universo, él no puede observarlo desde “fuera.” Como podemos deducir, cualquier
observador es necesariamente parte del universo. Si la periferia de la esfera
en la que él se encuentra en su mismo centro se aleja de él a la velocidad de
la luz, entonces la tasa de expansión del universo tiene tal velocidad. Podemos
razonar que debe ser constante, ya que esta velocidad es absoluta.
De
ninguna manera podemos pensar que la velocidad de un cuerpo que se aleja del
Big Bang puede tener una velocidad superior a la de la expansión del universo,
que es el de la velocidad de la luz. Si el observador estuviera a una distancia
mayor del Big Bang que la permitida por el movimiento a la velocidad de la luz
desde la gran explosión, significaría que él estaría viajando a una velocidad
mayor que la luz, y los efectos de la gran explosión o no habría sido capaz de
llegarle o él seguiría estando en el futuro, lo que es imposible.
Por
otro lado, no podemos afirmar que los cuerpos puedan alejarse de la gran
explosión a una velocidad menor que el de la velocidad de la luz. Si tú o
cualquier otra parte del universo estuviera viajando a una velocidad más lenta,
no habrías en absoluto sufrido algún efecto desde el Big Bang, ya que su
acción, que viaja a la velocidad de la luz, se hubieran adelantado, creando un
universo diferente. Si el universo se expande a una velocidad menor que la de
la velocidad de la luz, no seríamos capaces de explicar, por ejemplo, la enorme
velocidad de alejamiento de distantes quásares observados. Una vez más, si
fuera posible para ti observar el principio del universo, la energía que viene
de allí te seguiría afectando una y otra vez o de forma continua.
Además,
como cualquier otro observador en el universo, tú jamás podrás ser testigo del
Big Bang, ya que esta primordial explosión está a una distancia de ti de
velocidad de la luz. Tampoco sería posible que tú puedas observar el comienzo
del universo, si pudieras enfocar tu potente telescopio hacia el supuesto punto
original. Y si fuera posible para ti observar el principio del universo, la
energía que proviene de allí te seguiría siendo afectando, así como también al
resto del universo, en un acto permanente de la creación que no tendría fin.
Podemos
deducir que más lejos, a una distancia de alrededor de 13,7 mil millones de
años luz, lo que sería la frontera del universo desde tu propio punto de vista
en tu calidad de observador, cualquier objeto allí se alejaría de ti a la
velocidad de la luz. La conclusión de que el universo se expande a la velocidad
constante de la luz debe poner fin a la discusión cosmológica si esta expansión
se está acelerando o se está desacelerando. Además, un espacio-tiempo continuo,
pre-existente, permanente, que está curvado debido a la presencia de masa no
tiene ningún sentido para un universo que se expande a la velocidad de la luz.
Básicamente, diremos que la inercia y la gravedad son dos funciones distintas
de la masa y no pueden ser identificados entre sí, ya que ambas funciones,
aunque tienen los mismos efectos en algunas circunstancias, son originadas por
diferentes fuentes de energía.
Si tú y
otro cuerpo de la aparente esfera del universo con el Big Bang como su centro
ocupan los extremos de uno de sus diámetros, el otro cuerpo no podría estar
alejándose de ti al doble de la velocidad de la luz. No sólo no serías capaz de
ver al otro cuerpo, pero tu masa en relación a la masa del otro cuerpo tendría
una energía doble infinito, algo que es imposible. Esta contradicción puede
explicarse por nuestro corolario al principio de Hubble. Tal como “cuanto más
distante, más rápido” está el principio de “cuanto más distante, más joven.”
Este cuerpo diametralmente opuesto en el espacio es perceptible para ti, sólo
porque es casi tan joven como el propio Big Bang. El espacio-tiempo prefiere
alterar su propia relación, alargando el espacio y disminuyendo el tiempo, para
que el valor absoluto de la velocidad de la luz deba ser mantenido. En consecuencia,
hay dos conclusiones que podemos deducir de esto: en primer lugar, en teoría,
tú puedes ser observador de todo el universo, en cualquier momento, y, en
segundo lugar, lo que puedes observar en cualquier momento es una imagen
instantánea del universo, pero donde la edad de cada cuerpo depende de su
distancia en relación contigo.
Cuanto
más cerca se encuentra un cuerpo del Big Bang, según lo ves en tu calidad de un
observador particular, más joven es realmente. El límite de juventud es el
propio Big Bang, al no tener absolutamente ninguna edad, siempre que te fuera
posible poder verlo. Sabemos, sin embargo, que esta búsqueda es imposible. No
sólo la alta radiación oscurece completamente el universo primigenio, donde se
oculta el Big Bang en su centro, cubriendo más de la mitad del universo de
nuestra mirada, lo que es igualmente importante es que la frecuencia de la onda
luminosa del Big Bang sería igual a cero y su longitud de onda sería igual al
radio del universo.
Si
Copérnico desplazó a la Tierra como el centro del universo, esta teoría sitúa a
cada uno de nosotros en su mismo centro una vez más, siendo el otro centro la
misma gran explosión. Todo el espacio-tiempo en el universo ocurre entre dos
polos: el Big Bang, como el único origen del universo y su pasado absoluto, y
cada observador en su propio tiempo presente, como efecto de las causas que
necesariamente se encuentran en su pasado. El espacio es un compuesto de tres
dimensiones. El espacio local newtoniano con tres dimensiones está enmarcado
por el observador (o cualquier cosa particular), existiendo en el centro de una
aparente esfera que está contenida por el Big Bang. Podemos concluir con la
afirmación de que se trata de la esfera cuyo centro está ocupado por ti, siendo
su periferia la esfera última o externa, identificada con el Big Bang.
4. La
principal paradoja de la cosmología.
Hemos
llegado a la paradoja central de la cosmología: “dado que el universo tuvo su
origen en el Big Bang, que fue un punto único sin tiempo ni espacio, pero con
una energía infinita, la pregunta es, ¿cómo es posible que este peculiar punto,
esta “singularidad” como algunos cosmólogos lo llaman, se extendiera a lo largo
de toda la periferia aparente de la esfera celeste en cuyo centro tú, en tu
calidad de observador, te sientas observando a través de un telescopio?” En
otras palabras, si el Big Bang comenzó a partir de un único punto sin
espacio-tiempo, ¿cómo es que desde su propio punto de vista el punto original
del universo pueda ser identificado con la periferia de una esfera que abarca
todo el universo? Es decir, la paradoja es que la periferia de la esfera más
gigantesca posible deba ser identificada con la singularidad de donde se
originó el universo, teniendo que aceptar que el ínfimo punto de la gran explosión
envuelve toda la periferia del universo del observador.
La
geometría es la ciencia apropiada para visualizar y medir la forma de cualquier
cosa, porque su objeto de estudio es la extensión. Pero en el caso del
universo, la geometría conocida no es suficiente, ya que el tiempo también debe
ser considerado. Es por ello que la cosmología es tan compleja y el universo es
tan difícil de entender. La geometría conocida puede funcionar bastante bien
para las esferas más cercanas al observador. Pero esta geometría es una medida
de espacio, no de tiempo. Cuando la velocidad de la luz se trae a colación,
ninguna geometría conocida puede describir la realidad.
Cuando
la velocidad de la luz es tomada en cuenta como un parámetro absoluto de la
realidad, una simetría de espacio-tiempo aparece por el cual ambos parámetros
pasan a ser inversamente proporcionales, alterando toda la geometría conocida.
Hubble diría que mientras más lejanas las esferas se encuentren de ti, el
observador, más rápido viajarán de ti. De acuerdo con esta nueva geometría, la
esfera número 12,12 mil millones se aleja de ti a 259.800 kilómetros
por segundo. Pero de acuerdo a la ecuación de la contracción de Fitzgerald –que
Einstein integró en su Teoría de la Relatividad Especial–, desde tu perspectiva
la distancia entre esta esfera y la siguiente no sería 9,46 billones de
kilómetros, que es la distancia que recorre un fotón en un año, sino que habría
disminuido a sólo mitad de esa distancia. De la misma manera, según la
Relatividad Especial, la duración del año se habría incrementado al doble,
desde tu propio punto de vista. La esfera número 370.000, contando hacia atrás
desde la última esfera, que es la esfera del Big Bang, es el límite absoluto de
nuestro universo.
Siendo
esta idea la explicación de la paradoja principal de la cosmología, es
necesario cambiar la conclusión de la contracción de FitzGerald que “a la
velocidad de la luz se acorta el espacio a cero” con la siguiente idea:
"desde el punto de vista tuyo, el observador, la extensión de un objeto
que se desplaza alejándose de ti a una velocidad cercana a la de la luz se
acorta, que es sólo una de sus tres dimensiones, específicamente la que
pertenece al eje que se traza entre el observador y el objeto mismo, mientras
que las otras dos dimensiones se ensanchan. Con el propósito de mantener la
simetría, en el mismo grado que el objeto que se aleja a una alta velocidad
desde el observador se hace más corto a él en su eje común, el plano transverso
a este eje del objeto se vuelve recíprocamente más ancho. Si una de las
dimensiones del objeto aparece más corto para el observador, las otras dos
dimensiones deben aparecer más largas a él, lo que hace que el objeto parezca
más grande en estas otras dimensiones de lo que es realmente. Esta simetría se
explica por el efecto hiperbólico que ocurre a un área que se aleja
perpendicularmente del observador a velocidades muy altas como resultado
recíproco de la contracción de FitzGerald.
La
ecuación para la contracción de FitzGerald es = L 'L (1-v ² / c ²) ^ (1/2)
donde L es la longitud del cuerpo que se aleja, v es su velocidad de
alejamiento, y c es la velocidad de la luz. La expresión matemática de este
corolario se refiere al hecho de que esta ecuación es una de las tres
dimensiones de una extensión o volumen, que es V = LHW, y donde V es el
volumen, H es la altura, y W es el ancho.
Vale la
pena hacer las siguientes reflexiones sobre la contracción de FitzGerald: 1º La
velocidad de un cuerpo está siempre relacionada con otro cuerpo. 2º Si este
otro cuerpo es un observador, entonces se puede hablar de contracción tan como
la percibiría el observador. 3º Se trata de una contracción referida al
movimiento axial (aunque sea el cateto de un movimiento angular) del primer
cuerpo referido al observador, es decir del eje que une tanto el cuerpo con el
observador. 4º Pero no es tanto un cuerpo el que se contrae a causa de su
velocidad, sino que es precisamente una de las tres dimensiones de un volumen,
aquella que se aleja del observador. 5º No es el cuerpo lo que fundamentalmente
se contrae, sino que es el espacio que circunscribe el referido cuerpo,
incluyéndolo. 6º Respecto al observador, en la misma medida que esta dimensión
se contrae, las otras dos dimensiones se dilatan tangencialmente. 7º No hay
espacio vacío, el espacio es producto de la cuantificación de la energía.
Incidentalmente,
a partir de la ecuación para la contracción de George Francis FitzGerald
(1851-1901) Hendrick Antoon Lorentz (1853-1928) elaboró una ecuación, m’ =
m/√-3, que describe que la masa de una partícula con una carga dada es
inversamente proporcional a su radio, es decir, cuanto más pequeño es el
volumen en que una partícula concentra su carga, mayor es su masa. Debemos
entender aquí que mientras más cercana a
la velocidad de la luz, la partícula adquiere mayor energía respecto al
observador. También, según la ecuación de Lorentz no es la masa la que se
contrae con la velocidad de alejamiento en el sentido axial del observador,
sino que es la energía la que se densifica. Esto quiere decir que la masa de
una partícula está en función de la velocidad, la energía y el observador.
Incidentalmente, tanto la teoría de FitzGerald como la de Lorentz (1853-1928)
parten de las mediciones de la luz efectuadas por Michelson y Morley en 1887.
Posteriormente, Albert Einstein (1879-1955) dedujo una de las consecuencias de
la ecuación de Lorentz acerca del incremento de masa debido al movimiento,
indicando que la masa es una forma de energía y demostrando que la ecuación
puede aplicarse, no sólo al incremento de masa debido a la dirección del
movimiento respecto al observador, sino a todas las masas. En 1905, Einstein
daría a conocer su ecuación, que es la famosa E = m·c², y constituiría el
fundamento de su teoría de la relatividad especial.
Cuando
la contracción llega a ser cero porque la velocidad de alejamiento del objeto
es la velocidad de la luz, entonces el producto de las otras dos dimensiones
–alto y ancho– se hacen infinitas. Nuestra experiencia cotidiana nos enseña que
sin duda cuanto más lejano se encuentra un objeto, más pequeño nos parece. Pero
esta conclusión es errónea cuando este objeto se aleja de ti, en tu calidad de
observador, a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Un efecto muy
importante para las observaciones astronómicas es que los objetos distantes te
parecen con dimensiones más amplificados, en términos relativos, como si la
distancia fuera una lente de aumento gigantesco cuya propiedad de amplificación
aumenta de manera exponencial. El límite absoluto relacionado con aumento de la
imagen sería el propio Big Bang. Habiendo sido sólo un punto adimensional, en
nuestra realidad de observadores aparece igual a toda la superficie de la
última esfera del universo, es decir, como la periferia de todo el universo.
La
geometría de velocidades muy altas hace que los objetos muy lejanos aparezcan
más grandes de lo que realmente son. Este fenómeno se debe al hecho de que
estos objetos pertenecen a un área que está cercana al cero del Big Bang que
necesita cubrir la periferia de la aparente esfera que envuelve todo el
universo. Así que para ti o cualquier otro observador no hay necesidad de
recurrir a ciertas fuerzas gravitacionales causadas por
algunos objetos masivos que puedan distorsionar y amplificar la imagen de
objetos lejanos, mientras la luz que emiten llegue a tus propios ojos. Por
ejemplo, un objeto a una distancia de 13 mil millones de años luz tendría una
velocidad de alejamiento de 284.672 kilómetros por segundo, su longitud
aparente sería 0,316, y su aparente plano transversal sería 3,17.
Recapitularemos
la cosmología desde la perspectiva del observador que mira al entorno lejano con
un potente telescopio en algún lugar del universo. 1º El observador eres tú mismo
y, haciendo girar el telescopio en las tres direcciones, comprobarás que te
encuentras rodeado de galaxias, cien mil millones de ellas. 2º Tal como Edwin
Hubble, tú observarás que la coloración de las galaxias va desde un amarillento
blanquecino hasta un rojo intenso y que su coloración llega hasta desaparecer
en el infrarrojo, deduciendo que por el efecto doppler fizeau todas las
galaxias se están alejando de ti a diferentes velocidades, las más cercanas a
relativa poca velocidad, mientras que las más lejanas a velocidades cercanas a
la velocidad de la luz; puedes deducir además que la periferia del universo que
tú disciernes, cuyo radio es la velocidad de la luz por el tiempo de existencia
del universo, se aleja de ti a la misma velocidad de la luz, no pudiendo
alejarse a mayor velocidad por ser esta velocidad la máxima permisible para la materia;
consecuentemente, puedes teorizar que la velocidad de expansión del universo es
y ha sido constante y es igual a la velocidad de la luz, no existiendo “inflación”;
en fin, puedes concluir en consecuencia que tú te encuentras efectivamente en
el centro del universo. 3º Puedes colegir que tú eres el único ser del universo
que está en el presente, que es cuando se actualiza la causalidad y todo lo
demás se encuentra de ti desde el inmediato hasta el remoto pasado, siendo el
pasado máximo la misma edad del universo. 4º La edad de los cuerpos del
universo será relativa a ti; así, mientras un objeto se encuentre más alejado
en el pasado, será para ti más joven, pues estará más próximo al Big Bang,
mientras que si estuviere más cercano a ti, se encontraría en tu pasado más
próximo y por tanto casi tan viejo como los neutrones que constituyen tu propio
cuerpo. 5º Según nuestro corolario a la contracción de FitzGerald que dice:
"desde tu punto de vista un objeto que se desplazara alejándose de ti
cercano a la velocidad de la luz se te parecería que no es sólo su extensión la
que se acorta, sino que se te parecería simétrica y recíprocamente más ancho de
lo que es”, llegando a una anchura infinita para aquellos objetos que se alejan
a la velocidad de la luz, que es el caso del Big Bang y que cubre la periferia
del universo que tú observas; es decir puedes deducir, haciendo un cierto
esfuerzo de imaginación, que dicha periferia es el Big Bang, que es el punto del
comienzo del universo pero que no lo puedes observar, ya que si fuera así, te
estaría afectando nuevamente; entonces ¡el punto adimensional del Big Bang se te
aparece como la periferia del universo! 6º Este universo del cual tú estás en
su centro y en cual tú existes en el presente es el mismo para cualquier otro
cuerpo allí, el que está en su propio centro y en el cual existe en su propio presente,
subrayando la relatividad de todo; es imposible que tú o cualquier otro observador
pueda imaginar y describir el universo desde su exterior, ya que más allá de
esta frontera no hay ni tiempo ni espacio.
5.
Explicaciones a los recientes descubrimientos de la astronomía.
En
estos últimos años, nuevos descubrimientos se han sido efectuados al buscar en
el espacio profundo del cosmos con instrumentos muy avanzados y todo el mundo
se ha maravillado de ellos. Sin embargo, la geometría de velocidades muy altas
ofrece explicaciones a estos descubrimientos, sin contradecir las bien
fundamentadas teorías físicas. En consecuencia, estos fenómenos no deben ser
explicados por extrañas teorías, tales como “gravedad repelente” causada por
una entidad como “la energía oscura.”
La
geometría de velocidades muy altas es suficiente para explicar estos fenómenos,
tal como las imágenes de luz altamente polarizadas de la RFCM (radiación del
fondo cósmico de microondas), que mostró detalles muy finos, tales como ondas.
La RFCM se detectó por primera vez en 1964 por Arno Penzias y Robert Wilson.
Posteriormente fue medida por el famoso satélite COBE, y se midió recientemente
por la CBI, y más tarde por el WMAP, un satélite de la NASA. Esta geometría
puede explicar por qué la RFCM viene de todas partes del espacio. Esta
radiación no es un eco que sigue rebotando, como se supone, sino que viene
desde el universo poco después del Big Bang. Anisotropía de la RFCM se puede
explicar por el hecho de que el universo entonces, a una edad de 370.000 años,
no envolvía por completo nuestro universo, como el Big Bang sí lo hace. La
razón de tal diferencia es que el radio de la esfera de la RFCM es 370.000 años
luz más corto que el radio de la esfera de la gran explosión.
Y la
razón por la cual la longitud de onda de la RFCM se ha extendido a la región de
las microondas se explica por la relatividad especial. Debido a las velocidades
de alejamiento cercanas a la velocidad de la luz, el tiempo se retrasa y las
ondas de luz se alargan. La RFCM promedio, que es similar a la radiación de un
cuerpo negro a 2,735 K, no significa que se haya enfriado debido a la expansión
universo, ya que la radiación simplemente no se enfría y la materia en el
espacio no funciona como un tipo de gas. Así, el Big Bang debe emitir una
radiación equivalente a un cuerpo negro a 0 K. La RFCM acompañará al universo
para siempre, cada vez enfriándose en su destino sin fin para alcanzar el
asintótico límite de 0 K.
Entre
los descubrimientos más recientes, en 1998, midiendo la intensidad de la luz de
las supernovas, los investigadores del Proyecto Cosmológico de Supernovas
encontró que luz de las supernovas muy distantes aparecían 25 por ciento más
débil que lo que se supone que debía. La explicación al hecho descubierto por
estos investigadores que la luz de las supernovas más lejanas es más débil que
la de supernovas más cercanas es bastante simple y no tiene nada que ver con la
explicación que se dio en base de una supuesta expansión del universo que se
acelera. Más bien, tiene que ver con el tiempo. Según el principio de Hubble,
las supernovas más lejanas se alejan a velocidades mucho más altas que las
supernovas más cercanas. De acuerdo con la teoría de Einstein de la relatividad
especial, el desarrollo de la explosión de las supernovas más lejanas parecen
al observador ser mucho más lento de lo que realmente es, ya que sus
velocidades de alejamiento están más cerca de la velocidad de la luz de las
supernovas más cercanas. A la distancia de la gran explosión, el tiempo
simplemente se detiene. El flujo de fotones procedentes de estas supernovas más
distantes se hace más escaso, de manera que su luminosidad aparece más débil
para el observador. Este efecto dio a los investigadores la impresión de que la
expansión del universo se está acelerando. Sin embargo, se puede sugerir que la
duración de explosión, además de la intensidad de la luminosidad, debería ser
de importancia para estos investigadores. Además, la teoría de la inflación
cósmica, relacionada con una supuestamente velocidad de expansión extremadamente rápida de los
inicios del universo, puede ser perfectamente explicada por la contracción
modificada de FitzGerald.
Y por
último pero no menos importante, la materia oscura es un componente teórico que
se ha postulado para añadir masa a la masa calculada de acuerdo con el brillo
de las galaxias. En primer lugar, los astrónomos han evaluado la masa de los
cúmulos de varios miles de galaxias, añadiendo la masa estimada de acuerdo con
el brillo de las galaxias individuales. Luego se han calculado la velocidad de
escape que permite que alguna galaxia pueda dejar el campo gravitatorio del
cúmulo, desapareciendo del espacio intergaláctico. Al mismo tiempo, se ha
medido la velocidad de las galaxias en este cúmulo. Pero lo que realmente han
encontrado es que las velocidades medidas son muy superiores a las velocidades
de escape calculados. La conclusión a la que han llegado es que el clúster o
cúmulo debe dispersarse en un tiempo relativamente corto.
Su
solución postula una masa extraña que estos astrónomos han llamado “materia
oscura”, ya que no se la puede ver, y que el clúster debería contener para
aumentar su masa en relación a la masa observada, puesto que sólo una mayor
masa podría teóricamente retener todas las galaxias dentro del propio clúster.
Precisamente, este componente oscuro, diez o veinte veces más masivo que el
componente luminoso, es visto como suficiente para restablecer la situación.
Las nuevas velocidades de escape, calculadas teniendo en cuenta este componente
teórico, ahora serían superiores a las velocidades medidas. Por lo tanto, el
clúster ya no sufriría el riesgo de dispersarse a través del espacio.
Una vez
más la geometría de velocidades muy altas puede explicar las enormes
velocidades de las galaxias en relación a su masa observable. En primer lugar,
su brillo aparente resulta ser menor de lo que realmente es debido al efecto
explicado más arriba en relación con supernovas. En segundo lugar, el aumento
del tamaño aparente de galaxias distantes en relación con su tamaño real se
explica por el efecto “lente” de la geometría, el cual también distorsiona las
velocidades reales dentro de su clúster. Y en tercer lugar, el origen de la
gravedad es claramente diferente al origen de la luz. Estos tres efectos son
suficientes para explicar los fenómenos observados, sin necesidad de recurrir a
dicha entidad extraña como es la materia oscura.
Estas
son las consecuencias de la teoría de la relatividad especial, del principio de
Hubble, y de sus corolarios. Para un observador, a velocidades cercanas a la
luz, la masa tiende a aumentar hasta el infinito, el tiempo tiende a detener, y
la longitud del espacio tiende a reducirse a cero, mientras su otras dos
dimensiones tienden a agrandarse hasta abarcar todo el universo. De hecho,
estos fenómenos se acentúan de manera exponencial para las esferas más lejanas
del observador, y se darían por completo para la última esfera, que pertenece a
la gran explosión. Por consiguiente, la dimensión de esta última esfera sería
un punto sin espacio. Además su masa sería infinita, y el tiempo se habría
detenido, convirtiéndose en una eternidad.
6. El
Big Bang como el centro del universo.
En el
siglo XV, el monje alemán Nicolás de Cusa (1401-1464) describió alegóricamente
el universo como una esfera cuyo centro está en todas partes y su periferia en
ninguna. Nosotros pensamos por el contrario que existen solo dos puntos de
vista válidos y complementarios para describir el universo. Ya describimos el
punto de vista que concibe el universo como una esfera cuyo centro está ocupado
por el observador en particular. Ahora veremos el otro punto de vista, el de
una esfera aparente cuyo centro está ocupado por el propio Big Bang y cuya
periferia, generada por la materia en expansión, es lo que toda unidad de
materia ocupa en su propio presente, apuntando al Big Bang como causa última de
su existencia.
La
noción de “Big Bang” significa que el universo tuvo un origen en un punto
infinitamente pequeño colmado de infinita energía. Entonces ni el tiempo ni el
espacio existían, ya que la energía entonces no se había condensado en materia.
Si el universo se expande a la velocidad de la luz, por cada segundo que
transcurre el radio del universo se expande otros trescientos mil kilómetros.
De ahí que la longitud del radio del universo sea igual a la velocidad de la
luz multiplicada por el tiempo que ha transcurrido entre el Big Bang al momento
actual.
Nadie
puede suponer que el universo, concebido como una esfera cuyo centro es el Big
Bang, tendría la misma apariencia que el universo que tú ni nadie observan. Uno
puede concebir esta geometría como una metáfora, porque es imposible de imaginar,
menos describir, ya que esta aparente esfera no tiene un límite de espacio,
pero un temporal. Esta concepción sería la de una esfera cuya periferia sería
el único lugar donde la materia se extiende. Se podría parecerse a un globo
inflado, cuyo radio se alarga a la velocidad de la luz. En esta concepción toda
la materia del universo se encontraría, estaría contemporáneamente en el
presente, desde el punto de vista de Big Bang, y sería el plano redondo de la
periferia del globo Esta periferia comprendería dos de las dimensiones
espaciales. Sería como membrana de látex del globo, excepto que no podía tener
ningún espesor en absoluto, ya que todos sus puntos estarían en la misma y
exacta distancia de su centro común en el Big Bang. No podría dar cuenta de
cuerpos que orbitan entre sí, tal como los observamos, ya que esta membrana no
podría contener las tres dimensiones espaciales. La otra dimensión espacial
sería el radio del globo, cuya longitud crece cada año en un año luz.
Aunque
la concepción de una esfera cuyo centro es el Big Bang no es imaginable,
explica la gravedad y el campo de Higgs. La periferia de la esfera cuyo centro
es el Big Bang es el campo de Higgs. Su superficie es 4πr ². Sin embargo el
radio de la esfera aumenta a la velocidad de la luz. Por lo tanto, el área de
dicha membrana se expande proporcionalmente. Esta área abarca el campo de
Higgs, donde la masa existe en distintas densidades, dependiendo de la magnitud
del correspondiente cuerpo masivo. A raíz de la famosa fórmula de Einstein, E =
mc ², la masa sería la condensación de la energía infinita que estalló con el
Big Bang y se aleja en la velocidad de la luz desde el centro de la esfera en
todas las direcciones, la generación de dicha área, donde el bosón de Higgs
reina para formar todos las partículas clasificas del Modelo Estándar, y la
generación de la gravedad.
La
teoría especial diría que para un observador situado justo en el Big Bang el
tiempo habría sido tan grande que ni una fracción infinitesimal de segundo
habría transcurrido. Una vez más, para este observador la distancia se habría
reducido a cero, como si el Big Bang fuese la base de un tronco que sostiene la
inmensidad del universo, dándole unidad a través de una inmensa relación
causa-efecto. Dado que todo el universo tuvo un origen único y común, entonces
las mismas leyes naturales gobiernan todas las relaciones de causa-efecto entre
sus cosas. Para la causa del universo entronizada en el Big Bang, a pesar de
estar a alrededor de 13,7 mil millones de años de distancia en el pasado, todo
el universo estaría en su propio tiempo presente, mientras que la manifestación
de causalidad estaría recíprocamente presente en todo el universo.
7. La
gravedad.
Se
puede afirmar que el Big Bang disparó radialmente materia en todas direcciones
a la velocidad constante de la luz, expandiéndose para siempre, y obligando a
la generación de un espacio tridimensional como un medio para la interacción de
sus partes. En este punto de vista, ninguna de las partes de la materia puede
aparentemente alejarse de su centro común original en el Big Bang a una
velocidad superior a la de la luz, que es la máxima velocidad posible.
En el
instante del nacimiento del universo la energía contenida en el Big Bang fue
entregado a cada unidad de la masa que fue disparada fuera en la velocidad de
la luz. En consecuencia, cada unidad de masa, de acuerdo con la teoría de la
relatividad especial, contuvo energía infinita en relación con el Big Bang. Por
otro lado, la masa en la periferia pierde densidad en tanto el universo se
expande y crece su periferia. Estas dos ideas son especialmente relevantes para
la explicación de la fuerza de la gravitación. La gravedad existe a expensas de
la densidad de la materia con energía infinita. La gravedad y las fuerzas electromagnéticas
son lo que causalmente relaciona todo con todas las cosas. La gravedad aparece
mientras el campo de Higgs se extiende afuera y obliga la masa a aglomerarse en
varios lugares, tales como estrellas, planetas o cualquier cuerpo mucho más
pequeño, rompiendo la homogénea periferia inicial. En estos lugares la
concentración de masa hace que la membrana sea más densa.
La
gravedad es la fuerza que hace que los cuerpos se atraigan entre sí,
manteniéndolos juntos para que no se desperdiguen fuera a través del espacio y
conservando sus órbitas alrededor de otros cuerpos. La gravedad no es la
distorsión del espacio-tiempo debido a la presencia de la masa, como la
Relatividad General propone. La energía inagotable y constante que mantiene la
fuerza de la gravitación universal sólo puede provenir de la energía que surge
de la expansión del universo a la velocidad de la luz. La expansión universal
del espacio-tiempo, que es generada por la masa mientras se impulsa a la
velocidad de la luz desde el Big Bang produce recíprocamente una implosión de
los cuerpos masivos. Según la ecuación de Lorentz, cada pedacito de la masa
contiene energía cinética infinita en relación con el Big Bang, porque se mueve
a la velocidad de la luz desde este centro original y común. Esta energía se
transforma en la fuerza de gravedad en un espacio que esta masa va generando a
la tercera potencia. Un Big Crunch sería entonces imposible, porque la fuerza
de la gravitación, la cual debería ser la causa de la contracción del universo,
es precisamente el efecto de su expansión.
La
expansión del universo obliga a las unidades de masa a separarse unas de otras
por efectos angulares, originando una fuerza recíproca de gravedad. En su
Teoría de la Relatividad General Einstein identificó la fuerza de inercia con
la fuerza de gravedad. En la presente teoría, la expansión de la fuerza de
inercia produce fuerza de gravedad. La gravedad ejerce su fuerza a expensas de
la densidad de masa. El primer principio de la termodinámica se mantiene a
través de la simetría entre la gravedad y la densidad de la masa, sin necesidad
de ningún tipo de energía exógena.
Dado
que el universo se expande radialmente lejos del Big Bang en una misma
proporción, sus partes forman ángulos entre sí que se mantienen fijos en el
tiempo, ypor lo que la misma fuerza de la gravitación gobierna todo el universo
como una constante. Todas las unidades masivas se mueven alejándose del Big
Bang hacia todas las direcciones. Por lo tanto, dos unidades de masa
diferentes, siendo las dos vectores con un ángulo determinado y constante entre
ellas, contando con un centro común en el Big Bang y con energía infinita en
cuanto a su origen, generan la mutua atracción cuando de hecho están forzados a
apartarse entre ellos. Newton ya determinó el valor de esta atracción mutua. Es
una función de la masa y la distancia.
Así
como la carga eléctrica transforma la energía en fuerza electromagnética, la
masa tiene la capacidad de transformar la energía del universo en expansión en
fuerza de gravitación. La energía derivada de la pérdida de densidad se
convierte en fuerza de gravedad siendo mediada por la masa. Desde la
perspectiva del espacio-tiempo, la implosión de la gravedad ocurre en un
espacio que está continuamente llevado al tiempo presente, que es cuando la
relación causa-efecto se actualiza. El tiempo y el espacio son funciones de la
actividad de la carga eléctrica y la masa, que desarrollan un entorno de
espacio-tiempo para ser capaces de interactuar y ser funcional, ya sea como una
causa o como un efecto. El conjunto de estos espacios-tiempos es el
espacio-tiempo que observamos y experimentamos como un conjunto, ya que todo
está relacionado con el mismo origen en el Big Bang.
Por lo
tanto el universo viene a ser como un motor inmenso, del tamaño del universo
entero. Su energía primigenia produjo masa, carga eléctrica, e inercia
infinita. Su fuerza de inercia continúa su transformación en fuerza de gravedad
a través de la energía cinética de la masa que se mueve alejándose del Big Bang
a la velocidad de la luz y que pierde densidad. El universo continúa
evolucionando y estructurándose al tiempo que se expande y gradualmente usando
la energía dada por el Big Bang para estructurar la materia en detrimento de la
densidad. Si la densidad disminuye mientras genera gravedad mientras el
universo sigue expandiéndose para siempre, desde el punto de vista tuyo o de
cualquier otro observador, esta decreciente densidad no es directamente
evidente. Lo que tú o cualquier otro observador observa en cambio es la permanente
velocidad de alejamiento de los cuerpos cada vez más lejanos, como Hubble
señaló.
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