jueves, 23 de febrero de 2017

Conceptos Fundamentales II

Modelo Físico Discreto 4D.
 En el modelo desarrollado en este blog sólo el espacio es un concepto fundamental. Todos los demás conceptos son las diferentes formas que tenemos de observar el espacio.

El espacio y las partículas están formados por átomos de espacio de cuatro dimensiones (4D) con un diámetro igual al radio de Planck.
Siendo G la constante de gravitación, la constante reducida de Planck y c la velocidad de la luz.
Figura 1. Rotaciones de la partícula o átomo de Planck 4D.

De las cuatro dimensiones 3 se observan cono y espacio (x, y, z) y la cuarta (u=ct) se observa como tiempo, son los átomos de espacio y tiempo que comenta Smolin.

El átomo de Planck (figura 1) puede estar en reposo o girando sobre si mismo. Al tener cuatro dimensiones la rotación puede ser en el espacio tridimensional o en la cuarta dimensión, lo que da lugar a cuatro combinaciones.
  • 0 rotaciones. Constituyen el espacio vacío
  • 1 rotación espacial we. Fotones
  • 1 rotación en  la cuarta dimensión wu. Neutrinos
  • 2 rotaciones, una espacial we y otra en la cuarta dimensión wu. Electrones y quarks de primera generación.
Los átomos de espacio estáticos no se observan, es lo que denominamos espacio vacío. Los átomos que giran sobre si mismos los observamos  como partículas elementales, tales como, electrones, fotones, quarks y neutrinos de primera generación.

Carga eléctrica. Es el tiempo que tarda la partícula en dar una vuelta en la cuarta dimensión.

Masa. Es la energía de la rotación.

Siendo la constante reducida  de Planck y r, la distancia en la cuarta dimensión, a la cual, los átomos de espacio y tiempo adyacentes  giran a la velocidad de  la  luz, y  que  coincide  con  la  longitud  de onda de la partícula.
Figura 2. a) Espacio discreto y b) espacio continuo.

Por lo tanto, la energía (  𝜔u ) de la rotación en la  cuarta dimensión (𝜔u) es lo que denominamos masa. Siendo el cuadrado de la velocidad lineal de rotación del átomo de Planck el potencial del campo gravitatorio.

Frecuencia. La frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

La rotación del átomo de Planck es lo que medimos como frecuencia. Dicha rotación arrastra a los átomos de espacio adyacente hasta alcanzar la velocidad de la luz de forma que el diámetro es lo que llamamos longitud de onda

Energía. La energía siempre lleva asociada una magnitud física, como frecuencia, masa, altura, etc. Se trata de una energía relativa.

En cada átomo de espacio tenemos un potencial de Planck que depende de la magnitud física medida. 
·       c2, es el potencial del campo gravitatorio de Planck. 
en donde mp es la masa de Planck y rp el radio de Planck.
·       es el potencial del campo frecuencial.                                           
·       c es el potencial del campo de curvatura (𝜌=1/𝜆).

La energía total del Universo referida al instante inicial verifica el principio de incertidumbre de Heisenberg. Se trata de una energía potencial gravitatoria.

La energía potencia gravitatoria de la masa m, referida al instante anterior (R=rp) será:

Es el potencial de Planck que tenemos en cada átomo de espacio-tiempo  

Tiempo.  El tiempo es el concepto más difícil de entender, debido a que nuestros aparatos simplemente lo miden sin saber qué es lo que se está midiendo.

Por ejemplo, si quedamos con alguien en su casa, necesitamos conocer la calle y número (coordenadas x e y), el piso coordenada z y la hora que corresponde a la cuarta dimensión.

Pero en la gravitación de Newton, la fuerza entre el sol y la tierra varia  con la distancia r(x,y,z). Al sol le da lo mismo que la tierra esté arriba o  abajo, derecha o izquierda, delante o detrás, hoy o mañana. Mientras r(x,y,z) se mantenga constante, la fuerza gravitatoria no varía. Si r(x,y,z) varia, la fuerza gravitatoria variará, pero no importa que coordenada x, y o z haya variado. Para cada valor de r(x,y,z) hay infinitas combinaciones de x, y, z que mantienen constante el valor de la fuerza gravitatoria.

Por lo tanto, vamos a considerar solo las dimensiones r y u. En un universo en expansión a la velocidad de la luz, r y u variaran de acuerdo a la ecuación de la circunferencia.

En donde T, es el tiempo universal independiente del estado de reposo o movimiento del observador.

De la ecuación anterior se deduce que el tiempo es bidimensional. Existe un tiempo en el espacio tridimensional que observamos como espacio y existe un tiempo en la cuarta dimensión que depende de la velocidad del observador. 

La expansión del universo a la velocidad de la luz genera un movimiento en la cuarta dimensión. Dicho movimiento es el que observamos como tiempo. El tiempo en la cuarta dimensión (t=u/c)) es el que miden nuestros aparatos. No podemos observar la cuarta dimensión como espacio debido a que los fotones se generan únicamente en el espacio tridimensional y por lo tanto no recibimos información de la cuarta dimensión. Esta falta de información es la que nos impide observar el movimiento.

La suma de ambos tiempos da lugar a un tiempo universal (T) que es independiente de la velocidad del observador. La tierra, al igual que la galaxia, se mueve en el espacio. Por lo tanto, el tiempo medido por nuestros aparatos viene afectado por la relatividad.


Figura 3. a) Tiempo medido (t) en la tierra.
 b) Tiempo medido (t’) a la velocidad v con respecto a la tierra.


La física actual no tiene en cuenta la velocidad a la que nos movemos en el espacio (figura 3a) por lo que r/c=0 y por lo tanto t=T. Es decir el tiempo medido en la tierra es el tiempo universal y no viene afectado por la relatividad especial. De ahí que sea incapaz de calcular y relacionar las constantes físicas fundamentales. Sin embargo, al tomar la tierra como sistema de referencia, en cualquier objeto que se mueva con respecto a la tierra, como por ejemplo un satélite, hay que tener en cuenta la relatividad especial. De esta forma los tiempos medidos (t´) van referidos al tiempo t (figura 3b).

Para cualquier observador situado sobre la circunferencia de radio R1 la edad del universo será T1. Al cabo de un cierto tiempo T=T2 – T1 la edad del universo será T2 y para cualquier observador situado sobre la circunferencia de radio R2 la edad del universo será T2. 
Figura 4. Universo en expansión

Cualquier observador, situado en el punto a o en el b se moverá al a’ y b’ respectivamente, durante el tiempo T y ambos medirán el mismo tiempo T. Sin embargo, desde a el punto b se mueve a una velocidad proporcional a la distancia. Mientras que desde b es el punto a el que se mueve a una velocidad proporcional a la distancia.


Supongamos que un tercer observador se mueve del punto a al b’ a la velocidad v.                                                        

Figura 5. Movimiento en un universo en expansión

En este caso al no seguir la trayectoria radial es cuando se debe aplicar la relatividad, independientemente de que el movimiento sea debido a la acción gravitatoria, al principio de acción y reacción o a cualquier otra causa. Por lo tanto como la tierra se mueve en el espacio, las  medidas realizadas se ven afectadas por la relatividad especial. Ahora bien, como se toma la tierra como sistema de referencia, basta con aplicar la relatividad especial a los objetos que se mueven con respecto a la tierra, y de ahí, se obtiene que “el espacio se contrae con la velocidad.” 

No hay tal contracción del espacio. La contracción de espacio es debida a que nuestros aparatos miden el tiempo en la cuarta dimensión en vez de medir el tiempo (T) en lo que denominamos espacio-tiempo. 

Conclusión. La física actual define como conceptos fundamentales o propiedades intrínsecas de la materia, todas aquellas propiedades observadas pero que no sabe calcular ni sabe como se originan.

La física actual utiliza una serie de conceptos tales como espacio, tiempo, masa, carga frecuencia, espín etc.  A partir de los cuales desarrolla una teoría, evidentemente matemática, que no tiene nada que ver con la realidad física.

Al ser una teoría matemática y no relacionar estos conceptos, se llega a conclusiones tan absurdas como que el espacio se contrae o que el electrón atraviesa ambas rendijas y otras que hemos ido viendo en este blog.

Solo se necesita un único concepto fundamental que es:

el átomo de espacio de 4 dimensiones

a partir de este único átomo se obtienen y se calculan todos los demás conceptos fundamentales o propiedades intrínsecas de la materia.

De acuerdo con la  navaja de Ockham:

En igualdad de condiciones, la explicación 
más sencilla suele ser la más probable.




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