INTRODUCCION
En nuestro anterior ensayo titulado: “El engaño de la prueba de los muones y la velocidad de las partículas atómicas” demostramos que existía la posibilidad de que las partículas atómicas alcancen velocidades superiores a la de la luz. Ahora, con el presente ensayo, queremos demostrar de donde puede partir la idea de negar tal posibilidad.
Nos apoyaremos en un concepto repetido ya varias veces en nuestros anteriores ensayos. En ellos hemos abordado el tema de la confusión a que nos remite A. Einstein al confundir en la exposición de sus experimentos mentales, el verbo VER con el verbo SER. Nosotros opinamos que, en el movimiento relativo de los fenómenos observados respecto a un punto de referencia, se VEN transformados, pero que NO SON diferentes.
En el presente ensayo demostraremos que esta confusión es un agravante para poder afirmar que las partículas atómicas es posible que viajen a velocidades superiores a la de la luz.
Utilizaremos el conocido experimento mental del vagón de tren para desarrollar nuestra tesis.
UN BREVE RESUMEN DEL EXPERIMENTO MENTAL DEL VAGON DE TREN
Para nuestro estudio partimos del experimento mental del vagón de tren que A. Einstein narra en su libro titulado: “Sobre la teoría de la relatividad especial y general”.
Solo como recordatorio decimos lo siguiente:
El vagón de tren, que viaja a velocidad (V) constante y rectilínea, tiene un espejo pegado en su techo. Dentro del vagón hay una persona que dispara un rayo de luz hacia el espejo para observar su reflexión en él. Se trata de encontrar una fórmula que nos relacione la amplitud
del fenómeno físico del rayo de luz reflejado en el espejo, con el movimiento de desplazamiento (td) del vagón.
Este experimento mental les sirve para justificar, ERRÓNEAMENTE, que el tiempo se dilata. Dicen que para el observador (o), que está fijo en el suelo, el tiempo del recorrido del rayo de luz (td) es más largo que el tiempo que apreciaría la persona que está dentro del vagón y que ha lanzado el rayo. El citado planteamiento confunde el verbo VER con el verbo SER.
Los libros que tratan sobre el tema presentan figuras tales como la del siguiente dibujo
del fenómeno físico del rayo de luz reflejado en el espejo, con el movimiento de desplazamiento (td) del vagón.
Los libros que tratan sobre el tema presentan figuras tales como la del siguiente dibujo
Figura 1
(Este dibujo ha sido sacado de uno de los capítulos del primer libro de los dos interesantes tomos titulados “Física” de los autores: Raymond A. Seway y John W. Jewert Jr.)
En la parte izquierda del dibujo se representa el vagón parado y la ida y vuelta del rayo de luz reflejado en el espejo. En el centro del dibujo se representan tres posiciones de avance del vagón que pretenden demostrar la dilatación del tiempo
justificado por la extensión
que abarca el fenómeno físico de la reflexión de la luz.
UN CONCEPTO EQUIVOCADO QUE VALIDARÍA LA IMPOSIBILIDAD DE CONSIDERAR VELOCIDADES SUPERIORES A LA DE LA LUZ
Los libros que tratan del tema de la teoría de la relatividad relacionan el tiempo propio (tp) del fenómeno físico de la reflexión del rayo de luz con el tiempo de desplazamiento (td) del vagón de tren en el que se realiza el experimento. La ecuación que dan es la siguiente:
(NOTA: Este tiempo de desplazamiento (td) es lo que en la anterior figura se ha representado como:
En esta fórmula (v) es la velocidad del vagón y (c) es la velocidad de la luz. Podemos observar que esta fórmula pierde su validez para valores de la velocidad (v) igual o mayores a la velocidad de la luz (c).
Al quedarnos con esta idea de invalidez rechazamos que puedan existir cuerpos, al igual que el citado vagón, que puedan viajar a velocidades (v) igual o mayores a la velocidad de la luz (c). Y aquí, la citada incorrecta idea genera la negación de que puedan existir partículas atómicas que viajen más rápido que la luz.
(NOTA: Tengamos en cuenta que todo este planteamiento se basa en el disparate de aceptar el verbo VER como el verbo SER).
INTERPRETACIÓN DE LA FÓRMULA
La referida fórmula se interpreta como una evidencia de la dilatación del tiempo. Mas adelante veremos que esto es una falacia. Estudiemos lo que nos dice la citada formula.
Como primer paso a dar decimos lo siguiente:
Podríamos suponer que en principio (td) fuese igual al (tp).
(td) = (tp)
También tengamos en cuenta que el valor del radicando que aparece en el segundo miembro de la igualdad será menor que uno:
Otra observación a tener en cuenta es que:
(tp) dividido por un valor menor que uno le hace aumentar su valor.
Por ejemplo:
En consecuencia, podemos decir que, si antes proponíamos que (td) fuese igual al (tp) ahora debemos admitir que la igualdad se ha convertido en desigualdad.
(td) > (tp)
Si consideramos que (td) es la amplitud del tiempo en que dura el fenómeno visto por el observador que está fijo en el suelo y (tp) el tiempo propio (tp) del fenómeno físico de la reflexión del rayo de luz, llegan a afirmar la falacia de que el tiempo se ha dilatado.
INVALIDEZ DE LA FÓRMULA
QUE PRESENTAN LOS LIBROS QUE TRATAN DEL TEMA DE LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL.
En el anterior párrafo hemos visto que:
Al salir (td), amplitud del tiempo de la visión del fenómeno físico, mayor que la amplitud del tiempo propio (tp) del referido fenómeno, se llega a la errónea conclusión de que el tiempo SE ha dilatado. Nosotros decimos que se VE que parece que el tiempo se ha dilatado.
Pero, al margen de la invalidez de la interpretación del referido fenómeno, debemos estudiar una incongruencia que nos invalida la referida formula.
La fórmula
en la que, dada la intervención de la velocidad de la luz es prácticamente difícil de comprobar su validez, veremos que teóricamente NO puede ser correcta.
Damos a continuación el desarrollo matemático en que se fundamenta.
Dibujamos las tres posiciones de la marcha del vagón.
Figura 2
Seleccionamos el vagón central. Sobre el triángulo rectángulo que queda dibujado en la parte derecha de la figura, relacionaremos el Tiempo Propio (tP) del camino del rayo hacia el espejo con el Tiempo de Desplazamiento (td) del vagón desde que el rayo impacto en el espejo hasta que impacta en el suelo del vagón.
Observemos que la hipotenusa del triángulo es el Tiempo de Retorno (tr) del rayo; el cateto vertical es el Tiempo Propio (TP) del viaje del rayo de luz hacia el espejo y el cateto horizontal indica el Tiempo de Desplazamiento (td) del vagón.
(NOTA: Observe el lector que este triángulo esta dibujado en la parte derecha de la Figura 1)
Para relacionar el (td) con el /tp) en el referido triángulo aplicaremos el Teorema de Pitágoras.
Antes de hacer el planteamiento matemático imponemos la siguiente condición que, equivocadamente creemos que introduzco algún autor de la referida fórmula:
El trozo de desplazamiento del vagón que ocupa un tiempo (td), en el dibujo representado como: ( , es igual al tiempo del retorno (tr) del rayo de luz. O sea: (td) = (tr)
Con estas condiciones hacen el siguiente planteamiento:
De acuerdo con el Teorema de Pitágoras.
Exigiendo el cumplimiento de la condición:
(td) = (tr)
nos permite hacer la sustitución de (tr) por (td) con lo que se obtiene:
Agrupando términos se tiene:
=>
Podemos transformar el denominador de la siguiente forma:
Y de aquí obtenemos:
Sobre la invalidez de esta fórmula decimos lo siguiente:
En el planteamiento y obtención de esta fórmula se dan dos sucesos incompatibles en matemáticas.
Aún, aceptando el error de que fuese real el que los fenómenos físicos SE transformasen por el solo hecho de moverse relativamente respecto a un observador fijo, podemos denunciar el otro error.
Partiendo del triángulo rectángulo que nos sirve como patrón matemático, decimos lo siguiente:
Si, tal como hemos convenido en el anterior desarrollo matemático, imponemos: (tr) = (td) (una condición)
Y
Pretendemos que exista una velocidad (v) que sea superior a la de la luz.
O sea, que (v) > (c) (otra condición)
Estas suposiciones producen un suceso incompatible en matemáticas ya que entonces implica que: (td). (v) > (tr). (c) y en un triángulo rectángulo, es incompatible que un cateto sea mayor que su hipotenusa.
=>
Podemos transformar el denominador de la siguiente forma:
Y de aquí obtenemos:
Sobre la invalidez de esta fórmula decimos lo siguiente:
En el planteamiento y obtención de esta fórmula se dan dos sucesos incompatibles en matemáticas.
Aún, aceptando el error de que fuese real el que los fenómenos físicos SE transformasen por el solo hecho de moverse relativamente respecto a un observador fijo, podemos denunciar el otro error.
Partiendo del triángulo rectángulo que nos sirve como patrón matemático, decimos lo siguiente:
Si, tal como hemos convenido en el anterior desarrollo matemático, imponemos: (tr) = (td) (una condición)
Y
Pretendemos que exista una velocidad (v) que sea superior a la de la luz.
O sea, que (v) > (c) (otra condición)
Estas suposiciones producen un suceso incompatible en matemáticas ya que entonces implica que: (td). (v) > (tr). (c) y en un triángulo rectángulo, es incompatible que un cateto sea mayor que su hipotenusa.
VALIDEZ DEL FACTOR
EN LAS TRANSFORMACIONES DE LORENTZ
Podemos tener la siguiente duda: La expresión:
aparece en el tema de las Transformaciones de Lorentz y se le llama Factor de Lorentz.
Por estar incluida esta expresión dentro de la fórmula:
a la que hemos dictaminado su invalidez, podemos pensar que no existe coherencia en nuestros razonamientos.
Para dar validez a nuestros razonamientos decimos lo siguiente:
Tratamos con dos aspectos diferentes referentes a la relatividad de los movimientos. El tema que estamos tratando en el presente ensayo es si es válida la fórmula que pretende relacionar el tiempo de duración de un fenómeno físico con el tiempo relativo del desplazamiento de este fenómeno físico respecto a un punto fijo. En este tema rechazamos su formula y rechazamos la falacia de la dilatación del tiempo.
Otro tema diferente es el siguiente:
Se trata de cómo se VEN transformadas las variables de un fenómeno físico al ser observadas por un observador móvil según se vaya desplazando y separando de un evento. Hacemos resaltar que aquí es el observador el que se mueve. No el fenómeno físico tal como se planteaba en el fenómeno físico de la reflexión de la luz. Como consecuencia de este planteamiento el factor:
es una forma de reducir a unidades de la luz (c) las unidades velocidad (v) de desplazamiento. O sea, en unidades de visión según el alejamiento del observador.
Para más información el lector puede leer nuestro ensayo titulado:
“Teoría de la relatividad. - Interpretación matemática del factor de Lorentz”. En este ensayo las fórmulas nos indican que se trata de: un alargamiento de la VISION de las extensiones de un evento según la distancia en que se encuentre el observador. No se trata de una dilatación del tiempo. No SON diferentes, sino que se VEN diferentes.
UNA VERSION REAL DEL FENOMENO FISICO DE LA REFLEXION DEL RAYO DE LUZ EN EL ESPEJO DE UN VAGON MOVIL
Repetimos lo que en anteriores de nuestros ensayos ya hemos hablado de la confusión a que nos remite A. Einstein al considerar en sus experimentos mentales que los fenómenos SON, o sea que SE transforman, en vez de decir que se VEN de distinta forma.
Ahora, frente al fenómeno en el experimento mental del vagón de tren decimos lo mismo. La extensión del fenómeno físico de la reflexión del rayo de luz se VE más alargada. No ES que la duración del fenómeno sea más larga.
En realidad, el alargamiento del fenómeno físico es ficticio, se debe a la combinación del movimiento físico del vagón de tren, que “arrastra” el fenómeno, junto con el disparo del rayo MONTADO EN EL VAGON.
SI queremos VER la representación de la realidad del movimiento del fenómeno físico de la reflexión del rayo de luz podemos dibujar la siguiente figura que pretende traspasar de lo ideal a lo real.
Figura 3
Con este dibujo pretendemos demostrar que son totalmente independientes la velocidad en que se propaga el rayo de luz y la velocidad del vagón.
En este mundo de fantasía de algunos experimentos mentales, hemos dibujado lo que VERIA dentro de del vagón, un observador (O) fijo en el suelo. El vagón se mueve con movimiento relativo respecto a él, y se produce el fenómeno físico del reflejo en el espejo de un rayo de luz
Se presentan cuatro posiciones de avance del vagón. Las dos primeras posiciones representan la ida del rayo de luz hacia el espejo. Las dos siguientes posiciones del vagón representan el reflejo del rayo en el espejo y su marcha hacia el suelo del vagón.
Nosotros, podemos ser representados como un observador fuera del vagón y así podemos decir que: REALMENTE VEMOS el fenómeno físico. Y este fenómeno físico no depende del movimiento del vagón.
Esta independencia de movimientos nos permite afirmar que la velocidad (v) del vagón puede ser cualquiera, incluso superior a la de la velocidad de la luz, mientras que la velocidad del rayo es igual a la velocidad (c) de la luz.
(NOTA: En la parte derecha (a) de la Figura 1 se muestra el recorrido del rayo de luz si el vagón estuviese parado. Este no es un buen ejemplo puesto que sugiere que el fenómeno ES diferente cuando tiene un movimiento relativo y esto perturba la idea de que se VE diferente)
CREEMOS QUE CON LOS ANTERIORES ARGUMENTOS PODEMOS DECIR QUE ES POSIBLE QUE LAS PARTICULAS ATOMICAS PUEDAN VIAJAR A VELOCIDADES SUPERIORES A LA DE LA LUZ
