Amigas, Amigos, el quelonio volador migró de plataforma, ya que en blogger no se puede arregla. www.elqueloniovolador.science los llevará a la nueva plataforma Todos los días repetiré hasta terminar las 9.400 entradas de esta mas lo nuevo. Espero les guste la nueva plantilla. La diferencia es el punto después de las www Rogelio Julio Dillon El Quelonio Volador
Espacio-tiempo antes de Einstein:
La revolución científica:
A la derecha: Nicolás Copérnico (1473-1543) trasladó el Universo del centro de la Tierra de Aristóteles al Sol. Este traslado fue, sin embargo, no tan atrevido como a menudo se piensa, por Hipparchus y Ptolomeo ya habían trasladado la "órbita" del Sol lejos del centro de la Tierra (introduciendo la"excentricidad"). Como él mismo Copérnico señaló cerca del principio De Revolutionibus: "nada impide a la Tierra que se mueva... No es el centro de todas las revoluciones." Además, aunque él re-centra el cosmos cinemático en el Sol, Copérnico no fija el espacio dinámicamente a la estructura del resto del Sol o cualquier otro organismo, pero siguió a Aristóteles asociándola metafísicamente con la «esfera de las estrellas fijas», que (escribió): "contiene en sí mismo y todo y por lo tanto, es inamovible. Es sin duda el lugar del Universo, a la que se comparan el movimiento y la posición de todos los otros cuerpos celestes".
A la derecha: Cincuenta años de observaciones astronómicas, más tarde ya no puede conciliarse con la noción rígida de esferas planetarias, líder Johannes Kepler (1571-1630) declaró: "desde ahora en adelante los planetas siguen sus caminos a través del éter como las aves en el aire. Nosotros debemos, por tanto, filosofar sobre estas cosas diferentes". Pensamientos como estos lo llevaron a la idea radical de fijar el marco del resto del espacio a cuerpos físicos en lugar de construcciones metafísicas (concibió que las fuerzas se extiende hacia fuera desde el Sol y los planetas a lo largo del barrido en sus órbitas). Las leyes del movimiento planetario que obtuvo posteriormente se han caracterizado por Julian Barbour en el descubrimiento de la dinámica (1989) como un "triunfo de principio de Mach pre-Machian".
Un cambio sutil pero similar en el pensamiento afecta a Galileo Galilei (1564-1642). En lugar de identificar las estrellas fijas con el marco del resto del espacio en sentido abstracto, afirmó (en el Dialogo) que físicamente están en reposo en el espacio: "las estrellas fijas (que son tantos soles) de acuerdo con nuestro Sol disfrutan de descanso perpetuo". Sin embargo, Galileo no indaga más acerca de cómo podría definirse este estado de "reposo", y parece que más bien inconscientemente adoptó una visión absolutista del espacio. De hecho fue el primero en utilizar el término real "movimiento absoluto", en su teoría de las mareas.
Réné Descartes (1596-1650) creía implícitamente en un espacio absoluto y utilizó el concepto para llegar a algo muy parecido a la eventual primera ley de Newton del movimiento. Después de enterarse de que Galileo era puesto a prueba por la Inquisición, sin embargo, puso fuera de la publicación de sus resultados por más de una década y los había prologado (en los Principia Philosophiae) por una exención de responsabilidad afirmando que todo el movimiento era, después de todo, relativo! Pudo haber sido el primero en ocupar el absolutista y las vistas relacionales al mismo tiempo.
Isaac Newton (1643-1727) no estaba contento con esta inconsistencia y se quejó (en De Gravitatione), que si todo el movimiento fuera realmente relativo como Descartes dijo, "resulta que un cuerpo en movimiento no tiene ninguna velocidad determinada y ninguna línea definida en la que se mueve". Fue en parte con el fin de eliminar tal confusión que fue trasladado a expresarse tan categóricamente en estas famosas líneas de los Principia: "absoluta, tiempo verdadero y matemático, de sí mismo y de su propia naturaleza, fluye regulares sin relación a nada externo... espacio absoluto, en su propia naturaleza, sin relación a nada externo, permanece siempre inmuebles y similares." Agregó que se pudo demostrar la existencia de un espacio absoluto por un balde de agua supendido en una cuerda y girando, como se muestra en la figura siguiente.
El hecho de que la superficie del agua gradualmente asumió una forma cóncava mostró que estaba girando con respecto a algo; ¿se sabe qué hacer? Prueba de la realidad del espacio, en otras palabras, se encontró con la inercia de la materia. El crítico relacional más formidable de Newton fue el filósofo y matemático Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), que replicó en un debate con el discípulo de Newton Samuel Clarke que "el espacio es nada más que una orden de la existencia de las cosas, observadas como existentes; y por lo tanto, la ficción de un Universo finito material, avanzando en un espacio vacío infinito, no puede ser admitida... Tal acción sería sin ningún diseño en ella: estaría trabajando sin hacer cualquier cosa... Allí no pasaría ningún cambio, lo que no puede observarse por persona alguna".
Una declaración más explícita de la vista relacional llegó desde el "padre del idealismo" filosófico, obispo George Berkeley (1685-1753), quien escribió (en De Motu) que en el espacio vacío no sería incluso posible concebir, por ejemplo, dos globos, orbitando alrededor de un centro común (para un observador que se mueva junto con los globos vería que nada cambia en absoluto), pero "supongamos que se crea el cielo de las estrellas fijas; de repente desde la concepción del enfoque de los globos de diferentes partes del cielo el movimiento debe ser concebido."
Si de Newton fue la declaración definitiva de la visión absolutista del espacio y, a continuación, su homólogo relacional más notorio fue Ernst Mach (1838-1916), quien se indigó a sí mismo directamente al argumento del balde de Newton, escribiendo en la ciencia de la mecánica (1883): "nadie es competente para decir cómo el experimento resultaría si los lados del vaso aumentaran en grosor y masas hasta que fueron finalmente varias ligas de espesas". En otras palabras, un balde suficientemente masivo, podría llevar el inercia local del agua alrededor, dejando la superficie del agua plana.
El Principio de Mach, con esta idea ha llegado a ser conocido, ha demostrado obstinadamente difícil de formular la forma física precisa y aún más difícil de probar experimentalmente. En una conferencia sobre este tema en Tübingen en 1993, destacados expertos discuten por lo menos 21 versiones diferentes del «Principio de Mach» en la literatura científica, algunas de ellas contradictorias. Probablemente es por eso que ideas relacionales de Mach han demostrado ser menos fructíferas que inspiradoras en física. Sin embargo, llevaron a algunas fascinantes investigaciones experimentales, incluso antes de Einstein. En 1894 Immanuel Friedlaender (1871-1948) buscó evidencia que un pesado millstone girando podría ejercer una fuerza de tipo Mach en una sensible balanza de torsión, pero confesó (en movimiento relativo o absoluto?) que lo que podía encontrar no era definido como resultado de cualquier manera. El físico más conocido Föppl de agosto (1854-1924) buscó un acoplamiento entre la rotación de la Tierra y de un par de volantes pesados cuyo eje de rotación podría ser alineado a lo largo de cualquiera de las dos líneas de latitud o longitud. También no encontró nada, pero señaló que su precisión experimental fue limitada a aproximadamente del dos por ciento. Föppl publicó este trabajo en 1904, un año antes de la teoría de Einstein de la relatividad especial.
Einstein poderosamente fue influenciado por el pensamiento de Mach, y enumeró originalmente el principio de Mach como uno de los tres pilares de su teoría general de la relatividad en 1918. Posteriormente, sin embargo, quedó claro que la relatividad general es mejor sólo parcialmente "Machian", y se perdió el interés de Einstein. En 1954 escribió a un colega: "de hecho, uno debe ya no hablar del principio de Mach en todo". (Inicial de su parte Mach también disminuyó el entusiasmo por el trabajo de Einstein, y escribió en 1913: "debo... digo: renunciar para ser un precursor de la inconmesurabilidad".)
La revolución científica:
A la derecha: Nicolás Copérnico (1473-1543) trasladó el Universo del centro de la Tierra de Aristóteles al Sol. Este traslado fue, sin embargo, no tan atrevido como a menudo se piensa, por Hipparchus y Ptolomeo ya habían trasladado la "órbita" del Sol lejos del centro de la Tierra (introduciendo la"excentricidad"). Como él mismo Copérnico señaló cerca del principio De Revolutionibus: "nada impide a la Tierra que se mueva... No es el centro de todas las revoluciones." Además, aunque él re-centra el cosmos cinemático en el Sol, Copérnico no fija el espacio dinámicamente a la estructura del resto del Sol o cualquier otro organismo, pero siguió a Aristóteles asociándola metafísicamente con la «esfera de las estrellas fijas», que (escribió): "contiene en sí mismo y todo y por lo tanto, es inamovible. Es sin duda el lugar del Universo, a la que se comparan el movimiento y la posición de todos los otros cuerpos celestes".
A la derecha: Cincuenta años de observaciones astronómicas, más tarde ya no puede conciliarse con la noción rígida de esferas planetarias, líder Johannes Kepler (1571-1630) declaró: "desde ahora en adelante los planetas siguen sus caminos a través del éter como las aves en el aire. Nosotros debemos, por tanto, filosofar sobre estas cosas diferentes". Pensamientos como estos lo llevaron a la idea radical de fijar el marco del resto del espacio a cuerpos físicos en lugar de construcciones metafísicas (concibió que las fuerzas se extiende hacia fuera desde el Sol y los planetas a lo largo del barrido en sus órbitas). Las leyes del movimiento planetario que obtuvo posteriormente se han caracterizado por Julian Barbour en el descubrimiento de la dinámica (1989) como un "triunfo de principio de Mach pre-Machian".
Un cambio sutil pero similar en el pensamiento afecta a Galileo Galilei (1564-1642). En lugar de identificar las estrellas fijas con el marco del resto del espacio en sentido abstracto, afirmó (en el Dialogo) que físicamente están en reposo en el espacio: "las estrellas fijas (que son tantos soles) de acuerdo con nuestro Sol disfrutan de descanso perpetuo". Sin embargo, Galileo no indaga más acerca de cómo podría definirse este estado de "reposo", y parece que más bien inconscientemente adoptó una visión absolutista del espacio. De hecho fue el primero en utilizar el término real "movimiento absoluto", en su teoría de las mareas.
Réné Descartes (1596-1650) creía implícitamente en un espacio absoluto y utilizó el concepto para llegar a algo muy parecido a la eventual primera ley de Newton del movimiento. Después de enterarse de que Galileo era puesto a prueba por la Inquisición, sin embargo, puso fuera de la publicación de sus resultados por más de una década y los había prologado (en los Principia Philosophiae) por una exención de responsabilidad afirmando que todo el movimiento era, después de todo, relativo! Pudo haber sido el primero en ocupar el absolutista y las vistas relacionales al mismo tiempo.
El hecho de que la superficie del agua gradualmente asumió una forma cóncava mostró que estaba girando con respecto a algo; ¿se sabe qué hacer? Prueba de la realidad del espacio, en otras palabras, se encontró con la inercia de la materia. El crítico relacional más formidable de Newton fue el filósofo y matemático Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), que replicó en un debate con el discípulo de Newton Samuel Clarke que "el espacio es nada más que una orden de la existencia de las cosas, observadas como existentes; y por lo tanto, la ficción de un Universo finito material, avanzando en un espacio vacío infinito, no puede ser admitida... Tal acción sería sin ningún diseño en ella: estaría trabajando sin hacer cualquier cosa... Allí no pasaría ningún cambio, lo que no puede observarse por persona alguna".
Leibniz
Una declaración más explícita de la vista relacional llegó desde el "padre del idealismo" filosófico, obispo George Berkeley (1685-1753), quien escribió (en De Motu) que en el espacio vacío no sería incluso posible concebir, por ejemplo, dos globos, orbitando alrededor de un centro común (para un observador que se mueva junto con los globos vería que nada cambia en absoluto), pero "supongamos que se crea el cielo de las estrellas fijas; de repente desde la concepción del enfoque de los globos de diferentes partes del cielo el movimiento debe ser concebido."
Principio de Mach
Si de Newton fue la declaración definitiva de la visión absolutista del espacio y, a continuación, su homólogo relacional más notorio fue Ernst Mach (1838-1916), quien se indigó a sí mismo directamente al argumento del balde de Newton, escribiendo en la ciencia de la mecánica (1883): "nadie es competente para decir cómo el experimento resultaría si los lados del vaso aumentaran en grosor y masas hasta que fueron finalmente varias ligas de espesas". En otras palabras, un balde suficientemente masivo, podría llevar el inercia local del agua alrededor, dejando la superficie del agua plana.
El Principio de Mach, con esta idea ha llegado a ser conocido, ha demostrado obstinadamente difícil de formular la forma física precisa y aún más difícil de probar experimentalmente. En una conferencia sobre este tema en Tübingen en 1993, destacados expertos discuten por lo menos 21 versiones diferentes del «Principio de Mach» en la literatura científica, algunas de ellas contradictorias. Probablemente es por eso que ideas relacionales de Mach han demostrado ser menos fructíferas que inspiradoras en física. Sin embargo, llevaron a algunas fascinantes investigaciones experimentales, incluso antes de Einstein. En 1894 Immanuel Friedlaender (1871-1948) buscó evidencia que un pesado millstone girando podría ejercer una fuerza de tipo Mach en una sensible balanza de torsión, pero confesó (en movimiento relativo o absoluto?) que lo que podía encontrar no era definido como resultado de cualquier manera. El físico más conocido Föppl de agosto (1854-1924) buscó un acoplamiento entre la rotación de la Tierra y de un par de volantes pesados cuyo eje de rotación podría ser alineado a lo largo de cualquiera de las dos líneas de latitud o longitud. También no encontró nada, pero señaló que su precisión experimental fue limitada a aproximadamente del dos por ciento. Föppl publicó este trabajo en 1904, un año antes de la teoría de Einstein de la relatividad especial.
Einstein poderosamente fue influenciado por el pensamiento de Mach, y enumeró originalmente el principio de Mach como uno de los tres pilares de su teoría general de la relatividad en 1918. Posteriormente, sin embargo, quedó claro que la relatividad general es mejor sólo parcialmente "Machian", y se perdió el interés de Einstein. En 1954 escribió a un colega: "de hecho, uno debe ya no hablar del principio de Mach en todo". (Inicial de su parte Mach también disminuyó el entusiasmo por el trabajo de Einstein, y escribió en 1913: "debo... digo: renunciar para ser un precursor de la inconmesurabilidad".)
Experimento de Föppl
Experimentos como Gravity Probe B no deben considerarse como pruebas de principio de Mach (que no está bien definido tal y como está), sino como pruebas de las teorías específicas de gravedad (que puede o no puede incorporar características "Machian" bien definidos como marco y arrastre). Sin embargo, es posible pensar Gravity Probe B como una realización de moderno-día del experimento de balde de Newton en la que el rotativo "buque" es tan grande y masivo como nuestro planeta y el papel de la superficie del agua por giroscopios en órbita sobre un millón de veces más sensible que los giroscopios de navegación inercial mejores de la Tierra.
James Overduin, October 2007
Fuente: Gravity Probe B
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