Tomamos como premisas las afirmaciones que aparecen en los libros de A. Einstein, titulado: “Sobre la teoría de la relatividad especial y general” y de A. Einstein y Leopold Infeld, titulado: “La evolución de la física”.
MOVIMIENTOS
RELATIVOS
Empezamos
esta primera parte del fascículo, presentando algunos conceptos teóricos que
servirán de apoyo para entender las contradicciones en que incurren los
conceptos conocidos como el PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA y la RELATIVIDAD GENERAL.
Los
MOVIMIENTOS RELATIVOS implican un punto de referencia que los identifique.
Por
ejemplo:
HOMBRE
SOBRE LA TIERRA => NO puede observar que esta se mueve.
Por
el contrario:
HOMBRE
OBSERVANDO UN AVIÓN => SI puede observar que el avión se mueve.
Empezamos con el concepto de “Movimientos Relativos” que nos conducirá a entender porque decimos que es una falacia el “Principio de Equivalencia”.
SISTEMAS
DE REFERENCIA INERCIALES (SRI)
La
denominación de Sistema de Referencia Inercial (SRI) exige el cumplimiento de
la siguiente condición: Existe un Sistema de Referencia Movil (SRM) que debe
moverse con respecto a un Sistema de Referencia Fijo (SRF) con velocidad
rectilínea y constante.
En
el anterior dibujo, el hombre que está fijo en la Tierra podríamos asignarlo
como un SRF y el avión respecto al hombre como un SRM.
PERO…
NO PODRÍAMOS SUPONER QUE FORMAN UN SISTEMA DE REFERENCIA INERCIAL A NO SER QUE
EL AVION SE DESPLAZASE CON RESPECTO AL HOMBRE, EN LINEA RECTA Y CON VELOCIDAD
CONSTANTE.
PRINCIPIO
DE GALILEO. LEY DE INERCIA.
Este
Principio dice lo siguiente:
“Los
objetos se mueven con velocidad constante en línea recta cuando no actúan sobre
ellos ningún agente externo”.
ESTE PRINCIPIO FUNDAMENTAL SE LLAMA LEY DE INERCIA.
Galileo
Galilei describió en 1632, para los fenómenos mecánicos, el ejemplo ideal de lo
que ocurre en la bodega de un barco.
“Encerraos
con un amigo en la cabina principal bajo la cubierta de un barco grande, y
llevad con vosotros moscas, mariposas, y otros pequeños animales voladores…
colgad una botella que se vacíe gota a gota en un amplio recipiente colocado
por debajo de la misma……haced que el barco vaya con la velocidad que queráis,
siempre que el movimiento sea uniforme y no haya fluctuaciones en un sentido u
otro… Las gotas caerán en el recipiente inferior sin desviarse a la popa,
aunque el barco haya avanzado mientras las gotas están en el aire… las
mariposas y las moscas seguirán su vuelo por igual hacia cada lado, y no sucederá
que se concentren en la popa, como si causaran de seguir el curso del barco”.
CONCEPTOS
PARA DESTACAR EN EL EXPERIMENTO DE LA BODEGA DEL BARCO
1º.-Todo
el contenido del CONTENEDOR (la bodega del barco) se desplaza con velocidad
uniforme y rectilínea. Es la Ley de Inercia que dice: “Los objetos se mueven
con velocidad constante en línea recta, cuando no actúa sobre ellos un agente
externo”
2º.-
Al mencionar las gotas que caen de la botella, acepta la intervención de una
fuerza de atracción, que es la gravedad.
3º.-La
dirección del CONTENEDOR es perpendicular a la fuerza de gravedad. Así se
cumplirán los fenómenos físicos en los que esté involucrada la MASA. Por
ejemplo, ley del péndulo, tiro parabólico, vasos comunicantes…
Estos
conceptos los tendremos en cuenta más adelante. Ahora vamos a iniciar otro
camino paralelo, que también nos servirá más adelante para llegar a
conclusiones.
¿QUE
CONSIDERAMOS QUE PRETENDIA JUSTIFICAR A. EINSTEIN CON LA TEORIA DE LA
RELATIVIDAD?
En
nuestro libro: “Teoría de la Relatividad - Una falsa teoría” pretendemos dar una respuesta a esta pregunta,
citando lo siguiente:
“La
respuesta la encontramos en su libro: “El significado de la relatividad”
de A. Einstein (Página 38). Allí el autor hace notar la validez de los
Sistemas de Referencia Inerciales (SRI) para poder examinar y medir las leyes
de la naturaleza de la misma forma y con los mismos resultados en cada uno de
ellos”.
RECORDEMOS
EL PRIMER PRINCIPIO DE RELATIVIDAD:
Cita
como Primer Principio de Relatividad:
“Si
un SRM se mueve respecto a un SRF entonces los fenómenos naturales transcurren
respecto al SRM según idénticas leyes generales que con respecto al SRF”.
La siguiente figura pretende significar que en el Sistema de Referencia Móvil (SRM) los fenómenos físicos de la oscilación de un péndulo y del tiro parabólico, cumplen las mismas leyes que en el Sistema de Referencia Fijo (SRF). Obsérvese que en las dos situaciones hemos puesto “los pies en el suelo”. Es decir, actúa la fuerza de la gravedad. Podríamos decir lo mismo de otro cuerpo del espacio sideral que lo considerásemos como un SRM y es un “contenedor” de Masas.
¿QUE PODEMOS IDENTIFICAR EN EL ANTERIOR DIBUJO?
Detallamos
una serie de aspectos que los recordaremos más adelante:
El
vagón de tren es el CONTENEDOR.
Este
CONTENEDOR cumple con la Ley de Inercia (Velocidad constante y lineal).
Las
Masas contenidas en el, siguen la Ley de Inercia.
La
Fuerza de Atracción sobre las Masas es la gravedad.
La
dirección de la marcha es perpendicular a la dirección de la fuerza de la
gravedad.
EL
REFERIDO FÍSICO QUISO AMPLIAR SU TEORÍA Y APLICARLA A LOS SISTEMAS DE
REFERENCIA NO INERCIALES
Para
esto pensó en un “Experimento Mental” que se le conoce como experimento del
“Ascensor” y que demostraremos que la conclusión a que se llega es errónea. Su
conclusión se conoce como “El Principio de Equivalencia” y entra dentro del
estudio de la “teoría de la relatividad general”.
Escribimos
a continuación el texto que expuso para el referido experimento. Lo desglosamos
en varios recortes. En cada recorte haremos un comentario.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 1/9
(NOTA:
En las siguientes paginas se escribe en letra “cursiva” los párrafos
sacados del referido libro de A. Einstein, seguidos del COMENTARIO del autor
del presente fascículo)
“Imaginemos
una gran pieza de espacio vacío, tan alejada de estrellas y grandes masas que
podemos decir con suficiente certeza que estamos ante el caso previsto en la
ley fundamental de Galileo…”
COMENTARIO:
Define una situación ideal en el espacio sideral, en el que un CUERPO y en
consecuencia su MASA, no está influenciado por fuerzas gravitatorias. Admite la
Ley de Inercia. Pero… más adelante veremos que sin ninguna fuerza de ATRACCIÓN perpendicular
al movimiento de la MASA no podrán desarrollarse los fenómenos físicos
relacionados con la MASA.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 2/9
Continuamos
con la descripción del citado experimento mental de A. Einstein:
“…Como
cuerpo de referencia imaginamos un gran cajón con la forma de una habitación, y
suponemos que hay un observador equipado con dispositivos para él, naturalmente
no hay gravedad. Tiene que ser sujetado con cuerdas al piso, bajo pena de ser
arrojado al techo al mínimo golpe contra el suelo…”.
COMENTARIO:
Como “CONTENEDOR” propone utilizar “un gran cajón” (que en los modernos
tratados de física se traduce por un “ascensor” en el que va montado un hombre
que es el que experimentara todas las sensaciones).
Por
analogía, podemos recordar al barco del que hablamos en el experimento mental
de Galileo.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 3/9
Sigue
la descripción del citado experimento mental:
“…Supongamos
que, en el centro del techo del cajón, en el exterior, hay un gancho con una
cuerda, y que un ser, del que somos indiferentes, comienza a tirar de él con
una fuerza constante. El cajón, junto con el observador, comienza a volar
"hacia arriba" con un movimiento uniformemente acelerado. Su
velocidad aumentará con el tiempo ... siempre grandes alturas para juzgar a
todos desde otro cuerpo de referencia que no tire de una cuerda…”.
Se observa el ascensor sometido a una fuerza TRACCION y con una persona dentro del mismo que en sus pies nota esta presión que le transmite el suelo del ascensor.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 4/9
Continua
el texto del citado experimento mental:
“…Pero el hombre que está en el cajón ¿cómo
juzga el proceso? El piso del cajón transmite la presión de aceleración en los
pies. Por lo tanto, debe contrarrestar esta presión con la ayuda de sus piernas
si no quiere medir el suelo con su cuerpo…”
COMENTARIO:
Aquí intenta introducir, mediante una “sensación” que experimenta el hombre, un
concepto de las leyes de física que veremos que no es correcto.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 5/9
Continuamos
con el texto del citado experimento mental.
“…Entonces, estará de pie en el cajón como una persona en cualquier habitación de una vivienda. Si suelta un cuerpo que tenía previamente en la mano, la aceleración del cajón dejará de actuar sobre él, por lo que se acercará al suelo con un movimiento relativo acelerado.”.
COMENTARIO: Veremos más adelante que esta equiparación NO es correcta.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 6/9
Continuamos
con el texto del citado experimento mental
“…El
observador también está convencido de que la aceleración del cuerpo con
respecto al suelo es siempre igual de grande independientemente del cuerpo que
realiza el experimento. Sobre la
base de su conocimiento del campo gravitacional, el hombre llegará a la
conclusión de que él está, junto con la caja, dentro de un campo gravitacional
bastante constante…”
COMENTARIO:
Es difícil admitir la validez dentro de un experimento mental. “Estamos
inmersos en el mundo de los sueños”.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 7/9
Continua
el texto del citado experimento mental.
“…Por
un momento, se sorprenderá, sin embargo, de que el cajón no caiga en este campo
gravitacional, pero luego descubrirá el gancho en el centro del techo y la
cuerda apretada que se le atribuye e infiera correctamente que el cajón se
cuelga en reposo en ese campo…”
COMENTARIO:
Es un párrafo más de la “historieta” para compaginar la fantasía con la
realidad.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 8/9
Continuación
del texto del citado experimento mental
“…
¿Es lícito reírse del hombre y decir que su concepción es un error? Creo que,
si queremos ser conscientes, no podemos hacerlo, pero debemos admitir que su
explicación no ataca a la razón ni a las leyes mecánicas conocidas. Incluso si
el cajón se acelera con respecto al espacio de Galileo considerado en primer
lugar, es posible contemplarlo como inmóvil “
COMENTARIO:
Las “leyes mecánicas conocidas” no son atacadas, si no qué, según veremos, no
se cumplen. Es como aceptar por real el resultado de un truco de magia.
EXPERIMENTO
MENTAL DEL ASCENSOR: Recorte 9/9
Así
termina el experimento mental citado por A.Einstein
“…Así que tenemos buenas razones para extender
el principio de relatividad a los cuerpos de referencia que se aceleran con
respecto a los demás, así se ha ganado un poderoso argumento a favor de un
postulado de la relatividad generalizada.”
COMENTARIO:
Estas “buenas razones” las rebatimos y exponemos en las siguientes páginas.
