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...No hemos sido creados para vivir como brutos, sino para seguir el camino de la virtud y del conocimiento (Dante, La Divina Comedia).
(No hemos sido creados para vivir como brutos, sino para seguir el camino de la virtud y del conocimiento. Dante: El Infierno).
*** Introducción.*
...Nos proponemos presentar ideas nuevas en cosmología, astrofísica y física teórica.
Las ideas que subyacen a estos trabajos son relativamente simples y pueden expresarse de tres maneras diferentes.
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En un lenguaje técnico para especialistas.
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De manera esquemática.
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De forma vulgarizada.
...La vulgarización puede practicarse de diversas formas. En la mayoría de los casos, los divulgadores ofrecen únicamente imágenes verbales, propias para estimular la imaginación del lector. Pero al final del camino, el lector no ha aprendido gran cosa.
...Al aprovechar plenamente la imagen, quiero decir la geometría, que tiene una estrecha relación con la física y todas las ciencias, podemos lograr que el lector obtenga un doble beneficio. La analogía le permite comprender las líneas generales de un razonamiento. Pero, al mismo tiempo, se enriquecerá con conocimientos geométricos reales, especialmente en geometría 2D.
Una primera idea esquemática: Newton y anti-Newton.
Ser esquemático consiste en limitarse a presentar un aspecto de un modelo.
...Las estructuras cósmicas están organizadas por una fuerza fundamental: la gravedad. Si los objetos del cosmos no se atrajeran entre sí, nada ocurriría, o casi nada. Las galaxias no se formarían, las estrellas tampoco, y nosotros no estaríamos aquí para hablar de todo esto. Por ejemplo, si la fuerza de gravedad fuera repulsiva, mantendría todas las partículas a la distancia máxima posible entre sí, y el cosmos permanecería amorfo, por lo tanto muy aburrido a largo plazo.
La ley de la atracción universal es la ley de Newton:
...G es la constante de gravitación. m y m' son dos masas y d la distancia que las separa. Como veremos más adelante, el modelo que proponemos consiste en hacer interactuar dos tipos de masas, que llamaremos "masas ordinarias" (la materia en sentido clásico, la que forman las galaxias, las estrellas, los átomos) y "masas fantasmales", m y m*, llamadas así porque son fundamentalmente invisibles ópticamente. El esquema de interacción es entonces el siguiente:
Las masas ordinarias se atraen según la ley de Newton.
Las "masas fantasmales" también se atraen, según esta misma ley.
Sin embargo, suponemos que la materia ordinaria y la materia fantasma se repelen, según la "anti-Newton":
...Entonces, en este punto, podríamos colocar "masas puntuales" en una computadora y ver qué ocurre cuando actúan estas fuerzas atractivas y repulsivas.
...El físico diría inmediatamente: esto equivale a introducir masas negativas m* < 0. En efecto, si invertimos el signo de una de las masas en la ley de Newton:
la fuerza cambia de signo.
...Si invertimos los signos de ambas masas, el signo de la fuerza no cambia. Por tanto, uno podría concluir que el modelo anterior equivaldría a considerar que en el universo coexistirían dos tipos de masas, unas positivas y otras negativas, lo que implicaría la existencia de partículas con energía E = mc² negativa. Esta posibilidad de masas negativas fue considerada por el matemático Jean-Marie Souriau en 1970, a través de la teoría de grupos. Véase su obra "Estructura de los Sistemas Dinámicos", Dunod, páginas 197 a 200.
...El problema de los objetos con energía negativa es, entre otras cosas: ¿qué ocurre en caso de encuentro con objetos de energía positiva?
...Recordemos que la antimateria posee masa y energía positivas. Un encuentro entre una partícula de materia y una partícula de antimateria produce fotones, de energía también positiva. Pero un encuentro entre una partícula de masa m > 0 y energía E > 0 positivas con una partícula de masa -m y energía E* = -E opuesta no produciría... nada.
Además, el físico objetaría que nunca se ha observado una partícula con masa negativa.
...Así termina la presentación esquemática. Como veremos más adelante, el sistema funcionará en realidad "como si las masas fantasmales fueran negativas", según Newton y anti-Newton, pero el modelo no es tan simplista. Para abandonar esta visión esquemática, es necesario familiarizarse con ciertos conceptos de geometría.
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