martes, 11 de septiembre de 2012

Una posible causa de la gravedad y de otras cosas



El "vacío" del universo está plagado de partículas cuánticas:  las más conocidas son los fotones (las partículas resultantes del electromagnetismo)
Recientemente el LHC ha mostrado la existencia de una nueva partícula que permea todo el universo, y que ya predecía el modelo estándar:  El bosón de higgs (campo de higgs)
El bosón de higgs es conocido como la partícula que da masa a los fermiones; partículas con spin semientero que fundamentalmente son las que forman los átomos: protones y neutrones (formados por quarks), y electrones
Una analogía difundida para explicar cómo el bosón de higgs da masa a los fermiones es la siguiente:
Imaginemos una sala llena de paparazzis (distribuidos de forma homogénea).  En estas condiciones, si yo (un mortal cualquiera) estoy en un lado de la sala y quiero pasar corriendo al otro lado de la sala lo tendré bastante fácil porque los paparazzis no me hacen caso alguno, por lo que puedo sortearlos con total facilidad.  ¿pero qué pasa si el que intenta cruzar la sala es por ejemplo CR7 (Cristiano Ronaldo)?  Pues que por mucho ímpetu que le ponga a sus piernas para llegar lo antes posible al otro lado de la sala, tardará muchísimo más tiempo que yo en llegar al otro lado, pues los paparazzis se abalanzarán sobre él (y además él aprovecha porque le interesa la publicidad).  En esta analogía la sala sería el universo, los paparazzis serían el campo de higgs, CR7 sería un fermión (o mejor un átomo completo) y yo sería un fotón.

En definitiva: los bosones de higgs que permean el universo (el campo de higgs) y los fermiones, que con algunas excepciones -como los neutrinos-, se encuentran exclusivamente en los átomos, se atraen mutuamente.

¿Y si se atraen mutuamente por qué no acaban "pegados" todos los higgs a la materia existente?
Una posible interpretación sería que los bosones de higgs, a pesar de ser bosones, se repelen mutuamente.

¿Y si esa interpretación fuese correcta...?
Si esa interpretación fuese correcta tendríamos la causa de la gravedad:
No es la materia la que se atrae mutuamente a distancia;  es la mayor cantidad de bosones de higgs existentes alrededor de cualquier cúmulo de materia (a más materia más bosones de higgs) la que provoca el arrastre (cambio de dirección) entre cúmulos de materia "cercanos".  Dicho arrastre es producido por la depresión que los bosones de higgs generan en el espacio existente entre dos masas (cúmulos de materia) separadas cualesquiera, ayudadas por la inercia que el propio arrastre genera. Las fuerzas resultantes se expresan con la conocida fórmula de Newton, resultando en una aceleración de la materia.

¿Y por qué la luz también es atraída por la gravedad?

No, la luz no es atraída por el efecto de la gravedad (en el sentido de atracción).
La gravedad es la fuerza resultante por la diferencia de presión creada por la interacción entre los bosones de higgs y los fermiones (interacción a la que llamamos masa).  Un cambio de presión en un medio redunda en un cambio de medio (un medio distinto), que en el caso de la gravedad significa que mayor será la presión (mayor cantidad de bosones de higgs) cuanto más nos acerquemos a un cúmulo de materia.
La velocidad de la luz depende del medio por el que transita.  Cuando la luz pasa de un medio a otro que tiene una velocidad óptica diferente (p.e.: del aire al agua) y siempre que no lo haga de forma perpendicular, se produce un efecto de refracción: la luz cambia de dirección.
El diferencial de presión, cuyo resultado es la la conocida "fuerza de gravedad", implica un cambio del medio en sí mismo.  La luz no aumenta su energía en su acercamiento a un campo gravitatorio, lo que ocurre es que al moverse hacia un medio de menor velocidad óptica, va disminuyendo su velocidad y por lo tanto disminuyendo su longitud de onda (aumentando su frecuencia), pero en ningún caso aumenta su energía; y además, también sufre una deflexión (en este caso una refracción).

De todo esto se desprende otra consecuencia:
La gravedad disminuye la velocidad de la luz a causa de la mayor densidad de bosones de higgs; lo cual implica que (como en todo cambio de velocidad) se genera transferencia de energía.  ¿A dónde va a parar esa energía?  Al campo de higgs (que es la causa de la transferencia);  quizá en forma de calor (aumentando la temperatura del vacío -o del campo de higgs) o quizá generando otras partículas cuánticas, quizás desconocidas o quizás no (¿qué hay del fondo cósmico de microondas?).

Esta consecuencia nos lleva a otra:
El redshift (corrimiento al rojo, aumento de la longitud de onda o disminución de la frecuencia) que medimos de las estrellas y galaxias no está relacionado con la existencia de la energía oscura (causa de la supuesta expansión del universo), sino con la "pérdida" de energía (transferencia de energía hacia el vacío o hacia el campo de higgs), lo que redunda en un aumento de la longitud de onda de la luz, o lo que es lo mismo, en una disminución de la frecuencia (redshift).  De esta forma, el redshift sirve para saber qué galaxias o estrellas están más lejos y cuales más cerca, por lo que puede servir para conocer la distancia, calculando previamente cual es la "pérdida" de energía de los fotones por unidad de distancia en el "vacío".

CONCLUSIONES:

El redshift gravitatorio queda aclarado.
El redshift de las estrellas y galaxias queda aclarado.
La deflexión de los rayos lumínicos que inciden tangencialmente sobre el borde del disco solar y que “cambian” la posición visual de las estrellas que quedan detrás, queda aclarada.
La causa del fondo cósmico de microondas... ¿?... es posible.

CaspolinoX

(No soy físico ni matemático,  pero me gusta pensar acerca del universo, y  ya de paso, lo publico)