Relatividad General es ¿razonablemente falsa o cierta?
Principios básicos
La teoría de la relatividad general, Albert Einstein 1915, se basa en una serie de puntos básicos tales como: La covariancia (simetría) de las leyes físicas tanto en sistemas “inerciales” como en sistemas “no inerciales”, la equivalencia entre aceleración y gravedad, y la consideración de que masa y energía deforman y curvan el espacio-tiempo.
Esquema de la Relatividad General (resumen)
Ver: Qué dice la teoría de la Relatividad General
Desarrollo y predicciones
La teoría de la relatividad general presenta, unos conceptos sobre la gravedad, que están lejos de ser intuitivos:
Deformaciones del sistema, de 4 dimensiones, espacio-tiempo por donde se trasladan los objetos.
Agujeros negros que tragan toda la materia que traspasa el horizonte de sucesos (zona de no retorno) y no dejan escapar nada, ni la luz, y donde el tiempo se ha detenido. Pasar un fin de semana cerca de un agujero negro puede representar miles de años terrestres.
Agujeros blancos que rechazan toda la materia, con un anti-horizonte de sucesos imposible de traspasar.
Agujeros de gusano para transitar a millones de años luz en un instante.
La teoría del big bang que describe el inicio del Universo.
La posibilidad de viajes al futuro.
La posibilidad de viajes al pasado.
Y todo ello soportado por una formulación matemática, que en aquellos casos en que se ha podido experimentar, dan unas predicciones de una certeza increíble: fotones cuya trayectoria se curva al pasar cerca del Sol, señales que enlentecen al atravesar un campo gravitatorio, cálculos exactos de la órbita de Mercurio, detección de agujeros negros, observación de ondas gravitatorias,…
Física y/o Filosofía
La especie humana (autodenominada inteligente) con un cerebro evolucionado a partir de las leyes de la supervivencia, en nuestro particular mundo (la Tierra), podrá intentar interpretar unos modelos matemáticos, pero difícilmente comprenderá su naturaleza. Quizás una especie superior, más evolucionada, sería capaz de entender estas nuevas concepciones.
El físico interpreta las fórmulas, pero las preguntas se acumulan: ¿es la materia eterna? ¿qué hay antes del big bang? ¿dónde queda Dios?¿es ético viajar en el tiempo? si se cambia el pasado ¿qué ocurre? ¿los agujeros de gusano son una curiosidad matemática? los universos paralelos ¿son un experimento filosófico?…
Al elucubrar, sobre que expresan los desarrollos matemáticos, el físico se convierte en filósofo.
La teoría de la Relatividad General es ¿razonablemente cierta o razonablemente falsa?
Las leyes del Universo
Solo “vemos” una pequeña parte del Universo, por lo que los principios de simetría de las leyes físicas, debemos considerarlos inductivamente ciertos, no sabemos si en alguna zona desconocida del Universo, las leyes dejan de ser simétricas.
¿Es cierta la deformación del espacio-tiempo?
Según la Relatividad General, la teoría newtoniana de la gravedad es errónea, no es cierta la existencia de la fuerza de la gravedad. Sin embargo, sus ecuaciones dan resultados suficientemente precisos para ser utilizadas. En realidad, parece que hay una fuerza que nos atrae hacia el centro de la Tierra y, en efecto, las básculas señalan un peso.
Exactamente lo mismo, debería decirse de la teoría de la Relatividad General: parece que hay una deformación del espacio-tiempo que determina el trayecto de los objetos.
Seguramente, cualquier teoría científica, no debería afirmar nada, sino que debería decir que “parece” que las cosas son de una determinada manera. De hecho la ciencia ha avanzado gracias al método científico, el cual lleva consigo la permanente revisión de una teoría, de forma que cuando se demuestra alguna inconsistencia debe ser replanteada.
Las teorías evolucionan
Para Newton la gravedad es una fuerza de atracción entre objetos masivos. Es un sistema “no inercial”. La propagación de la gravedad es de efecto inmediato.
Para Einstein la gravedad no es una fuerza. Es una curvatura del sistema espacio-tiempo. La deformación del espacio-tiempo, provocada por la materia y energía, viaja a la velocidad de la luz.
La física de partículas teoriza sobre los gravitones, partículas constitutivas del campo gravitatorio. Pero para la Relatividad General la deformación del espacio-tiempo se percibe como un campo gravitatorio. Por consiguiente ¿serán los gravitones (una vez se detecten) las partícula que provocan la deformación del espacio-tiempo?
La mecánica cuántica, aún está por la labor de desarrollar, una teoría cuántica de la gravedad.
La teoría de cuerdas integra el gravitón como una cuerda más.
De momento ciencia ficción
Relatividad General es ¿razonablemente falsa o cierta?
Ciertas partes teóricas, tales como los agujeros de gusano, y los agujeros blancos, que son matemáticamente posible, no han podido ser localizadas en la parte de Universo que alcanzamos a “ver”. No quiere decir que no existan, puede que sean inestables y se destruyan en el mismo momento de su creación, pero, por el momento, entran en el campo de la ciencia ficción. Aunque, mucha ciencia ficción ha resultado ser realidad.
La punta del iceberg
Probablemente la teoría de la Relatividad General, nos está revelando el desconocimiento profundo que tenemos de las leyes de la naturaleza. Quizás la gravedad sea consecuencia de otros conceptos, más elementales y básicos, que todavía debemos descubrir.
¿Una aproximación?
La realidad se encuentra todavía muy lejos y quizás la especie humana sea incapaz de llegar a ella. Se irá avanzando en como son los procesos naturales, pero no en la causa del porqué son así. En realidad, si se encontrara una causa, deberíamos preguntarnos por la causa de la causa. Y así llegar, tal como ya nos decía Aristóteles, a una causa primera (un motor inmóvil) que explicara el porqué del Universo.
La teoría de la Relatividad General es un avance, un gran avance, de cómo es el Universo, pero seguramente es una grosera aproximación de la realidad.
Referencias
El universo elegante de Brian Green
El tejido del cosmos de Brian Green