De
acuerdo con el principio de conservación de la energía, la energía actual del
Universo estaba concentrada en un punto, y hace aproximadamente 13.700 millones
de años, ocurrió una gran explosión que dio lugar a la aparición de materia, carga, espacio y tiempo, tras
un periodo denominado inflación cósmica, durante dicho periodo inflacionario (Fig.
1) el espacio-tiempo se expandió rápidamente, provocando una especie de estiramiento
del universo, lo que resuelve algunos de los problemas que presenta la teoría,
como por ejemplo, el hecho de que la densidad de materia en el Universo sea
comparable a la densidad crítica necesaria para un Universo plano. Por lo tanto
el modelo actual considera la energía absoluta.
Figura 1. Expansión del universo. Fuente: NASA.
Por otra parte, consideremos la energía de una central hidroeléctrica. Estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria del agua debida a la altura. Se aprovecha la caída del agua para mover una turbina hidráulica (energía cinética) y transformarla en energía eléctrica mediante un transformador.
Por lo tanto, la energía hidráulica es una energía relativa, ya que depende de la altura o desnivel del cauce natural de agua.
La energía eléctrica se utiliza en los aceleradores de partículas para generar los campos electromagnéticos que aceleren las part´´iculas cargadas hasta altas velocidades, y de esta manera, hacerlas colisionar con otras partículas.
Las partículas cargadas al ser aceleradas emiten energía en forma de radiación y el choque entre partículas produce nuevas partículas.
Según el modelo actual, la energía en forma de radiación y la energía de las nuevas partículas (E = m c2 ) en una energía absoluta.
¿Cómo y Cuándo? La Energía Relativa
se ha Transformado en Absoluta.
Energía Relativa o
Energía Potencial Gravitatoria.
Según el modelo actual, después del Big Bang, había una única
fuerza, la fuerza de Planck hasta aproximadamente 10-43s o tiempo
de Planck. Si tenemos en cuenta que, en el tiempo de Planck (tp), tenemos la fuerza
de Planck (Fp), resulta que:
Lo que indica que la energía inicial
del universo (Ei ) es la masa de Planck (mp), que en principio no coincide con la energía total del universo.
Supongamos
que se produce una fluctuación cuántica de energía tal que verifica el
principio de incertidumbre de Heisenberg, de forma que:
Siendo Ei, la energía inicial, tp el tiempo de Planck y ℏ la
constante reducida de Planck.
Si
además de la fluctuación cuántica se produce una expansión del espacio formado
por átomos discretos de espacio-tiempo (Fig.2) de cuatro dimensiones, cuyo
diámetro es la longitud de onda de Planck: rp=(Gℏ/c3)1/2
Figura
2. Representación bidimensional (1D + t) de la expansión del Universo.
Figura 3. El universo globo de S.
Hawking. Fuente El Gran Diseño.
En el universo globo de S. Hawking se
observa como la superficie bidimensional de la esfera encierra una tercera
dimensión ya que la esfera tiene tres dimensiones. Por lo tanto un universo
tridimensional en expansión debe encerrar una dimensión más espacial (u=ct)
que observamos como tiempo.
Como el universo está formado por átomos de Planck de 4D puedo
considerar la energía potencial gravitatoria
(Fig. 4) de una masa m respecto al instante anterior tp.
Siendo mp la masa de
Planck, rp = c tp el radio de Planck y
el potencial del campo gravitatorio que
tenemos en cada átomo de Planck.
Figura
4. Representación tridimensional (2D + t) de la expansión del Universo.
Energía Total del
Universo.
La
Energía potencial de la masa m respecto al potencial de PlancK en el origen
será:
Siendo Upo el potencial de Planck
en el origen (punto o), R=ct el radio
del Universo en el instante t y Up
el potencial de Planck que existe en cada átomo de espacio-tiempo (Ec. 4)
El
principio de conservación de la energía implica que, en cualquier instante, la energía total E(t) del Universo debe ser igual a la inicial Ei, resulta:
Siendo
M la masa total el Universo en el instante t. De
donde:
Universo Cuántico.
A
medida que el radio del Universo aumenta a la velocidad de la luz, la energía
potencial respecto del origen disminuye, lo que genera un aumento de la masa
para compensar dicha disminución de energía. De forma que en todo instante, la
energía total del Universo verifica el principio de indeterminación de
Heisenberg.
Por
otra parte, al considerar el espacio discreto y formado por átomos cuyo
diámetro es el radio de Planck, el radio del Universo será en todo instante un
número entero de radios de Planck.
Conclusión.
Si consideramos la energía potencial gravitatoria de una masa
m respecto al instante anterior obtenemos la conocida ecuación E=mc2. Ecuación que
expresada en función de la velocidad de la luz c, da la impresión de ser una
energía absoluta. Pero hay que tener en cuenta que c2 es el potencial gravitatoria del campo de Planck. Por lo
tanto la energía gravitatoria de cualquier masa ser puede referir a cualquier
punto del espacio-tiempo de 4 dimensiones.
El modelo actual, al estar basado en un modelo matemático en
vez de físico, considera el espacio-tiempo como continuo en vez de discreto,
pese a que hay muchas evidencias de que el espacio-tiempo es discreto.
Además la continuidad del espacio-tiempo da lugar a
infinitos, cuando r=0. Estos infinitos aparecen tanto en MC como en RG. Dichos
infinitos se disfrazan mediante la renormalización
(MC) o reciben el nombre de singularidad
como en el origen del universo o en los agujeros negros.
En un
espacio-tiempo discreto, no es necesaria
la Renormalización ni la Singularidad,
ya que
los infinitos desaparecen.
Una singularidad es un concepto inventado por los físicos
para trata de encubrir su desconocimiento sobre: ¿qué es la masa, qué es el
espacio y qué es el tiempo?
