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- Introducción.
- Relatividad de Albert Einstein.
- Mecánica de Newton y eslectrostática de Coulomb.
- Electromagnetismo de Lorentz y Maxwell.
- Dualidad e indeterminaciones.
- Cosmología.
- Modelo estándar de las interacciones.
Esta parte representa un pequeño repaso a la física actual en un nivel muy básico pero suficiente como para entender las propuestas de reformulaciones de la misma base teórica. Adviértese que en todo el ensayo de teoría básica se tratará con dicho nivel, tendiendo a las simplificaciones a campos centrales (cuando esto sea posible).
Sobre teorías que tratan de unificar las leyes de la física podemos encontrar numerosos artículos. Aquí, los más destacados:
Artículo sobre teoría de cuerdas
Artículo sobre espacio, tiempo y energía
Artículo sobre teorías unificadas
RELATIVIDAD DE ALBERT EINSTEIN
Postulado 1: No puede detectarse el movimiento absoluto, uniforme.
Postulado 2: La velocidad de la luz es independiente del movimiento de la fuente.
Postulado 3: Un campo gravitatorio homogéneo es completamente equivalente a un sistema de referencia
uniformemente acelerado.
El primer postulado no es completamente cierto, ya que la luz tiene una velocidad absoluta (no depende del sistema de referencia), y por tanto, debe haber un espectro de relativismo y absolutismo (ver AP8)
El segundo postulado tampoco es completamente cierto puesto que podemos considerar que los cuerpos lumínicos (de velocidad igual a c) se distinguen entre sí con "infinitesimales" de velocidades no percebibles por medidores debido a la transformación de las velocidades. Y además, con esto, obtenemos que la masa de los fotones también son "infinitesimales" de masa. (ver AP4 y AP5)
El tercer postulado es incompleto ya que no considera el campo gravitatorio en general sino sólo el homogéneo. A partir de la conservación de la energía mecánica relativista puede deducirse una relatividad más general. (ver AP6)
Las consecuencias de la relatividad restringida de Einstein para la física se pude resumir en 3 transformaciones:
m = mo /a li = lp·a ti = tp/a donde: ai = (1 – v2/ c2)1/2
Con las cuales, se cumple que:
E = mc2 Eo = moc2 Ec = E – Eo
F = m·a p = m·v
Las primera ecuaciones son definiciones realizadas por Einstein, y las segundas permanecen sin variaciones respecto Newton, salvo que la masa tiene una nueva definición (relativista), es decir m = E/c2
La relatividad general de A. Einstein se basa en el tercer postulado y desprende relaciones entre transformaciones de la longitud de onda, el tiempo, etc., con el potencial gravitatorio, pero es inexacto y por eso no hago referencia. (ver AP6).
Además, se dice que la singularidad de un agujero negro (esto es, el radio límite de los acontecimientos, Rs) es 2GM/c2 , no obstante me parece que dicha expresión pseudorelativista es incorrecta, ya que de la conservación de la energía mecánica relativista se desprende que: Rs = GM/c2 (ver AP3)
A. Einstein (notas autobiográficas)
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MECÁNICA DE NEWTON Y ELECTROSTÁTICA DE COULOMB
Postulado 1: Inercia. Un cuerpo de movimiento uniforme y rectilíneo tenderá a mantener el mismo.
Postulado 2: Un cuerpo de masa m modificará su velocidad si se le aplica una fuerza F, según dp/dt = F.
Postulado 3: Acción y reacción. Si un cuerpo realiza una fuerza a otro, éste también realizará otra fuerza
sobre el primero, pero de sentido contrario: F12 = – F21
El primer postulado puede deducirse del segundo, por tanto es innecesario.
El segundo postulado es la ley más importante de toda la física. Puede reescribirse de diversas formas:
F = dp/dt donde p = mv = md2r/dt2
El tercer postulado sólo es válido para campos de fuerza conservativa, por ejemplo la gravitación clásica de Newton y Einstein la electroestática de Coulomb. Tanto el magnetismo como el homólogo en la nueva gravitación escapan de cumplir el tercer postulado.
La gravitación de Newton-Einstein puede escribirse:
F = – GMm/r2 · u donde u = r/r = r/|r| es el vector unitario de posición centro de masas.
m = mo /a tomando el sistema de referencia la masa central M = Mo
Advierto que algunos físicos consideran incorrecto aplicar en la gravitación la transformación de masa, no obstante estoy totalmente convencido de que es correcto, recuerden sino el efecto del avance del perihelio de Mercurio (y demás planetas) así como la total correspondencia entre masa y energía (que son la misma cosa) según Einstein y su corrección en la gravitación de Newton afirmando que "la gravitación se debe a la interacción entre energías en general y no sólo a las masas" (obsérvese la desviación de la luz en los campos gravitatorios).
En cuanto a la electrostática de Coulomb, sólo cabe recordar la ley de atracción entre cargas puntuales (o encerradas en una esfera de radio |r|):
F = kQq/r2 · u donde u = r/r = r/|r| es el vector unitario de posición media de la
distribución de cargas.
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ELECTROMAGNETISMO DE LORENTZ Y MAXWELL
Las aportaciones de Lorentz y Maxwell (sumadas a las de Coulomb, Lenz, Gauss, Biot y Savart, Amper Faraday, ...) se pueden resumir en las siguientes expresiones:
|Fñ = kQq/r2 ·|wñ |wñ = |urñ + [ |v2ñ ´ ( |v1ñ ´ |urñ )] /c2
Y las ecuaciones de inducción electromagnética así como las ecuaciones de las ondas electromagnéticas (Ver referencias didácticas)
De todas esas aportaciones no tengo nada que comentar ya que me parecen muy correctas desde el punto de vista de esta base teórica, que presento en esta web. Es más, la expresión de la fuerza electromagnética es la base de toda, la física que muestra este documento:
De la transformación T12 ( T12 = {1 + 1/c2 ·[ |v2ñ ´ ( |v1ñ ´ )]} · ) y de la expresión semiconserverdora de la fuerza electromagnética se puede rededucir tanto la relatividad total como la equivalencia entre carga y masa, etc. (Ver esto)
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DUALIDAD E INDETERMINACIONES
Postulado 2: Planck. La energía de quanto fotónico es: E = hn
Postulado 1: De Broglie. Toda partícula tiene asociada una onda y viceversa según la relación: l = h/p
El hecho de que la longitud de onda (transversal, l) esté relacionada con el momento lineal (de la misma dirección que la onda, p) hace que exista un error de medida entre estas dos magnitudes. del mismo modo, puesto que la vida de una partícula (t = 1/n) está relacionada con su energía, del mismo modo que en el fotón (creación-aniquilación de partículas-antipartículas), estas dos magnitudes también se verán afectadas por incertidumbres que, en su valor mínimo son:
l · p = h ® Dx Dpx = h E · t = h ® DE Dt = h
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Postulado 1: Hubble. Las galaxias se espanden todas entre sí con una velocidad v = H·r.
Postulado 2: La energía del universo de conserva.
Postulado 3: El espacio está formado por partículas virtuales en el tiempo (t) de energía E = h/t
El primer postulado es un complemento básico a esta teoría básica.
El segundo postulado es tomado como un subprincipio que se desprende de la conservación del espacio efectivo.
El tercer postulado sirve para entender una estructura para el mismo espacio.
Según la física actual, la evolución del universo depende de la masa total del mismo, cosa que considero incorrecta, ya que 'demuestro' que el universo se expandirá indefinitivamente a la velocidad de la luz. También hay físicos que consideran que la densidad media del universo se conserva pese a expandirse, esto implicaría un No Big Bang, respecto a esto también considero que es muy probable que sea falso, ya que que se conserve la densidad es una mera apariencia debido a la evolución logarítmica de la misma. Ahora bien, el efecto globo-expansivo sí es tomado como teorema que se desprende del primer postulado.
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MODELO ESTÁNDAR DE LAS INTERACCIONES
Las partículas se pueden dividir en:
- Compuestas por quarks q (u, d, s, c , b, t): Hadrones (por 4, ej: nucleones), mesones (por qq-1, ej: mesón p).
- Los leptones (e, m, t, ne , nm, nt): las 3 familias de electrones (con neutrinos asociados y antipartículas)
- Los intermediarios (g, Z, W+/-, gluones, gravitatón?): bosones sin carga elementales.
En el primer grupo actua la interacción fuerte y la electro-débil. La interacción fuerte también es llamada cromodinámica cuántica, por la hipótesis de que es realizada por las cargas de color; el intermediario de esta interacción es el conjunto de los 8 o 9 gluones. Es una interacción de corto alcance.
En el segundo grupo sólo actua la interacción electro-débil. Ésta, está llevada a cabo por el cuadruplete fotónico (g, Z, W+/-), formado por el fotón ordinario (g) y un triplete (Z, W+/-) con masa; dos, un bosón neuto y otros dos con cargas opuestas. El fotón es el intermediario de la parte electromagnética de dicha interacción (de largo alcance), mientras que el resto lo son de la forma débil (de corto alcance) que es la interacción responsable de las desintegraciones.
Al tercer grupo se le añade el hipotético gravitatón (intermediario de la gravedad), que, según el punto de vista de este ensayo de teoría básica, es innecesario ya que el gravitatón iría ligado al mismo fotón, y por tanto, el fotón generalizado sería el intermediario de todas las interacciones, incluida la fuerte. Los demás intermediarios serían meros disfraces del fotón.
Todas la interacciones posibles entre estos tres grupos de partículas configuran la base de toda la física.
Ver artículo sobre partículas y fuerzas fundamentales
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