La masa
Introducción
“Nuestra imaginación es en ocasiones nuestro mayor enemigo a la hora de imaginar cosas nuevas”.
Esta paradoja se hace mucho más notable si la intentamos aplicar al mundo de la física, ya que por lo general tenemos ideas preconcebidas, preasumidas y preimaginadas de todas las propiedades fundamentales de nuestro universo.
La abstracción matemática es fundamental para reinventar la física. Debemos ser capaces de quitar de nuestra cabeza los dibujos animados con los que representamos nuestro mundo. Ya lo hemos hecho en otras épocas. Por ejemplo con el sonido. Los ruídos eran eso, “ruídos”. ¿Qué otra cosa podían ser?. La respuesta nos asombra cuando en nuestra adolescencia nuestro primer libro de Física Elemental nos explica que el ruído es algo más, que es una onda de presión.
Más ejemplos: la luz. Vaya sorpresa. La responsable de diferenciar el día de la noche es algo más que un montón de rayos apilados. Resulta que la luz es una onda electromagnética.
Sin embargo, todavía mantenemos fuera del rigor científico la parte más importante de la física, que es a su vez su fundamento: “las magnitudes físicas”.
Pregunten a un experto, a un catedrático, a un “nobel” de física si tienen la oportunidad. Preguntenle qué es el tiempo, la carga o la masa.
“El tiempo es la magnitud física con la que medimos
la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambio, de los sistemas
sujetos a observación”, nos han explicado
siempre. Resulta gracioso tener que recurrir a la palabra “tiempo” (duración,
separación de acontecimientos..) para definir el
“tiempo”.
“La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de
algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante
atracciones y repulsiones”, nos dicen los libros. Una propiedad intrínseca, ya ven. Y
como tal propiedad intrínseca tiene derecho a que no preguntes más sobre ella.
“La masa es la cantidad de materia de un cuerpo”, nos explica ahora
la wikipedia. ¿Y qué es la materia?. “Materia es todo aquello
que ocupa un lugar en el espacio, tiene una energía medible y está
sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones
con aparatos de medida”. Definición
complicada, ya que es preciso conocer al menos qué es la energía y qué es el
tiempo para clarificarnos el concepto.
La física actual
no solo “no explica” sus propios fundamentos sino que introduce conceptos tan
ambiguos como “el vacío”. Si todavía tienen cerca a ese “experto en física”
corran a preguntarle por la definición de vacío. “La parte del espacio en la
que no hay materia”, puede ser la respuesta. Pero si la materia es energía, y
las ondas electromagnéticas son algo así como una energía viajera y viajante, pensemos.. ¿a qué parte del espacio no
llegan las ondas electromagnéticas?. ¿En qué rincón del universo no se ven las
estrellas?. Parece imposible hablar de vacío, y sin
embargo, y como ejemplo, no nos cansamos de usar ese concepto precisamente para
fijar el valor de la velocidad de la luz.
Parece obvio pensar que los fundamentos de la física deben cambiarse por otros algo más sólidos. Y es lo que a continuación intentaré proponer.
Otra percepción de la
realidad
En primer lugar intentaré dar con otra versión de la masa. Ya que, como seres humanos, estamos compuestos de partículas con masa, podemos “sentir” su realidad en primera persona.
Para la mayoría de la gente “masa” sería la composición o el fundamento de todos los objetos visibles. Pero para las personas invidentes, no hay objetos visibles y “masa” es cualquier oposición a su desplazamiento.
“Cualquier oposición al desplazamiento”, definición buenísima para la masa si pensamos en muchos casos concretos de interacción y que utilizaremos más adelante para describir los “choques” entre partículas. Sin embargo la física nos enseña que la masa parece ser todo lo contrario a una oposición al desplazamiento, y de hecho la ley de la atracción universal así lo constata.
Usemos entonces evidencias irrefutables:
1. Toda masa ocupa una porción de espacio.
2. Toda masa atrae a otra masa
A partir de estas dos evidencias podemos definir sin error la masa como “una cualidad de una zona del universo que produce perturbaciones en otras zonas del universo”.
Esta definición es buena, pero incompleta. Y es que, como puede intuirse, nos serviría también para definir el concepto de “carga eléctrica”.
Así que ampliaremos la definición incluyendo términos cualitativos y cuantitativos.
Sabemos que toda zona del universo con masa perturba y es perturbada simultáneamente por otra zona del universo con masa. La perturbación es mutuamente atractiva, es decir, las zonas tienden a acercarse en “el transcurso del tiempo”. Y dado que el “transcurso del tiempo” puede definirse y dibujarse como un desplazamiento en una dimensión espacial adicional (ver “El Tiempo”), llegamos a la conclusión de que la masa es una zona del espacio que incorpora una curvatura en la coordenada espacio respecto de la coordenada tiempo.
Así cuando una zona del universo con masa (es decir, con curvatura) se acerca a otra zona curvada ambas curvaturas interaccionarán en el sentido de aumentar la pendiente de la curva resultante. Dado que la pendiente en un espacio-tiempo es equivalente a la velocidad de un cuerpo, es coherente este resultado de acoplamiento de pendientes con un movimiento acelerado de atracción.
En
construcción..
A Santos F. Laserna Production – 2011 – General Relativity
2.0