Reto al principio de equivalencia. John F Donoghue and Barry R Holstein

En la vorágine de publicaciones en el campo de ‘la ciencia’, hay como en cualquier otro campo:

.-> Ansia de publicación, para ganar curriculum, con temas ajenos a todo interés real..

.-> Ansia de publicación para ganar una fama inmerecida (Vanidad u otros supuestos, mas perdonables).

.-> Ganas de desinformar por puro placer de liar o dejar en evidencia a la ‘comunidad científica oficial’  (El caso de Alain Sokal, por ejemplo).

.-  Publicación de temas realmente importantes,  en las lineas donde se esta investigando mayoritariamente.

.-> Falsedades que solo se publican y jamas se comprueban experimentalmente, y de modo repetido.

……………………

Pero luego, como en la vida misma, hay publicaciones curiosas :

  • Tocan temas cruciales de toda la Ciencia.
  • Plantean modos experimentales de verificación.
  • Son realizados por gente de centros , como mínimo, respetables.
  • NO forman parte del cauce principal de la ciencia en ese momento, ni en casi ningún momento.
  • NO ha habido, ni confirmaciones, ni refutaciones empíricas.

A este campo, extraño y bello, pertenece el trabajo que traigo hoy.

Y lo traigo en dos partes, una primera previa a la época de los ordenadores,  año 1985:

I).-    The Principle of equivalence at finite temperature.

     (J. F . Donoghue and Holstein, Gen. Relativity and Gravitation, 17, pp207-214, 1985).

    ( Department of Physics and Astronomy, University of Massachusetts.)

II).- Aristotle was right: heavier objects fall faster.

    (J F Donoghue and B R Holstein)

    (European Journal of Physics, 1987)

………………

Bien,  ya esta presentado el tema, ¿Que aporta?.

Pues ni mas ni menos, partiendo de consideraciones puramente cuánticas,  demuestran que la masa inercial y la masa gravitatoria (Cuya igualdad absoluta es el principio de equivalencia, pilar de la relatividad general), NO son iguales, cuando el cuerpo de que se  trata, tiene una temperatura distinta de  cero grados Kelvin.

Dicho con sus propias palabras:

.-> Since in quantum theory a portion of a particle´s mass arises due to quantum radiative corrections, these must also obey the equivalence principle. Explicit calculations demonstrate this to be true. HOWEVER, in a theory at a non-zero temperature, additional contributions to particle masses arise trough finite temeprature radiative corrections……In this paper we present evidence that the equivalence principle is in fact not valid at nonzero temperature.

(Año 1985).

Es decir, la masa de una partícula tiene partes debidas a la interacción por radiación electromagnética entre esa partícula y su entorno.

Esa ‘parte radiativa’ de la masa, debería por tanto obedecer tambien el principio de equivalencia.

Pero hay 2 partes de esa masa debida a correcciones radiativas (Interacción electromagnética, no radioactivas, eso es otro tema) , pues hay dos tipos de radiación que rodean a una partícula:

a).- La debida a la interacción con la radiación puramente cuántica, es decir con el campo de energía cero . Esa radiación existe incluso para temperatura de cero grados Kelvin, es  el mar de fotones virtuales que aparecen-desaparecen constantemente en el espacio, esa linda consecuencia del principio de indeterminación de Werner Karl Heisenberg (Recuerdo en bachillerato, en el tablón de anuncios de mi instituto, año 1976, la noticia de su muerte, ¿Quien era ese pesado de la foto?, pensé con 16 años)

b). La debida a radiación puramente térmica, a temperatura finita que no sea cero grados Kelvin (La misma que la del clasico efecto Casimir, creado por simple presión de radiación, el viejo concepto ya desarrollado a finales del siglo XIX y que evidencio la existencia de masa asociada a la energía electromagnética).

Bien, Donogüe y Holstein saben que la 1ª, la debida al campo cero (Recordemos, el lindo campo de las partículas virtuales a temperatura de cero grados kelvin, comprobado experimentalmente en el efecto casimir cuántico, ya por 1950) SI cumple con el principio de equivalencia (‘Explicit calculations demonstrate this to be true.‘).

Pero la 2ª, la debida a la interacción entre un cuerpo, y la radiacion térmica no cuántica (No de punto cero), nunca se había calculado.

Ellos lo hacen (En 1984),,,, y bingo,,,,,, da que no lo cumple.

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Y mejor aun, en el año 1987, la publicación del European Journal of Physics:

.-> However, recent calculations in finite-temperature quantum field theory have revealed that at T> 0 heavier and/or colder objects actually fall faster than their lighter and/or warmer counterparts.

Los objetos mas pesados o mas fríos, caen mas rápidos que los menos pesados o mas calientes (La mayor interacción electromagnética, disminuye la masa gravitatoria).

Todo un reto , o mejor visto, un punto realmente importante de nuestro conocimiento científico.

Saludos.

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Poco que decir.

Publicado el 19 de junio de 2012 en Uncategorized. Añade a favoritos el enlace permanente. Deja un comentario.

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