¿Es v=zc la velocidad real del objeto sobre el que hemos medido z (desplazamiento hacia el rojo)?
Es conocido el hecho de que los objetos del firmamento que nosotros oteamos desde nuestro observatorio terrestre, no están donde los vemos. Ya que todos ellos están en movimiento y la imagen que vemos en un cierto punto nos indica sólo que hace tiempo que el objeto real estuvo en ese punto. Desde entonces la información sobre la existencia de esa imagen ha venido hacia nosotros a la velocidad de la luz, mientras que el objeto real sha seguido su camino a su velocidad real propia. Existe, por tanto, un desdoblamiento entre el objeto real y lo que nosotros observamos de él. Desdoblamiento espacial, ya que ambos ocupan lugares distintos, y temporal, ya que los tiempos de cada uno son también diferentes en la vida del objeto. Imaginemos, por aclarar mejor la idea, que el objeto real haya explotado en un cierto momento, y desaparecido consecuentemente. Nosotros seguiremos viendo la imagen observable, hasta que, al cabo del tiempo, comprobemos la explosión que acabó en su día con el objeto y que ahora termina con su imagen. Cuando ocurrió la explosión el objeto real estaba en un lugar distinto de donde veíamos su imagen, y los momentos evidentemente también eran distintos.
Hay una cuestión fundamental: el tiempo que tarda la información en trasladarse, a la velocidad c , desde un punto de la trayectoria del objeto real a nuestro observatorio, modifica su realidad.
Así, se sabe que la velocidad que llevaba un objeto cuando pasó por un cierto punto del universo, es distinta de la que ahora medimos en su imagen observable en ese mismo punto. (Efecto Munárriz). La comprobación no puede ser mas simple: supongamos que un objeto viene hacia nuestro observatorio, el objeto real está mas próximo que la imagen observable que recibimos de él. Como objeto real e imagen llegarán juntos a nuestro lado, esto quiere decir que la imagen observable ha venido a una velocidad superior. Lo contrario ocurre cuando el objeto se aleja de nosotros: la velocidad del objeto real es mayor que la que nosotros observamos sobre su imagen, ya que el objeto real se halla siempre mas lejos.
Ahora preguntamos: Cuándo medimos el valor de z , redshift de un objeto cualquiera, ¿que es lo que medimos? ¿El redshift del objeto real cuando pasó por un cierto punto, o el redshift de su imagen observable que ahora vemos en ese punto? Evidentemente, el redshift del objeto observable, ya que lo único que podemos ver, y medir, del objeto real es sobre su observable. De hecho en el universo solo vemos las imágenes observables. En términos heideggerianos, y por insistir en el concepto, podríamos llegar a decir que los objetos reales no existen, acogiéndonos a la definición de que “solo es real lo que vemos”. Solo existen objetos observables,
El problema consiste en que actualmente todas las mediciones realizadas sobre el objeto observable se atribuyen al objeto real, de modo que hay miles de datos registrados erróneamente, en todos los observatorios, como datos reales, y que pertenecen al objeto observable.
Por tanto, conocido el valor de z , la fórmula v=zc nos da la velocidad observable v , y a partir de la cual se debe calcular la velocidad real V , cuyo fórmula pongo a continuación junto con la del tiempo real T en función del tiempo t observable, para el caso en que el observador permanece en reposo y el objeto se aleja. Hago esta precisión porque la fórmula varía si el objeto se acerca, así como cuando el objeto permanece en reposo y es el observador quien se aleja o acerca:
V = cv/(c-v) = zc/(1-z) T = t(c-v)/c = t(1-z) (1)
La diferencia entre tiempo real y tiempo observable permite explicar algunos comportamientos excéntricos de los QSOs, como cambios de magnitud, temperatura, etc. que se observan en periodos de pocas horas cuando, en realidad, han transcurrido años de tiempo real.
El fenómeno es especialmente interesante para objetos cuyo valor de z>1 .En ese caso la velocidad observable tiene distinto sentido que la real, de modo que cuando aquella se aleja, el objeto real viene hacia nosotros. En cuanto al tiempo real también tiene distinto signo que el observable, de modo que la imagen que vemos camina en tiempo invertido hacia el origen. Lo que nos permite predecir que algún día reproducirán el Big Bang en tiempo invertido
Inconveniente principal de esta corrección: Los dos principios de la Relatividad Restringida quedan impugnados.
El mayor inconveniente de esta debida corrección estriba en que la Relatividad nunca ha previsto este desdoblamiento con valores diferentes para el objeto real y su imagen observable. Y existen casos en los que una velocidad real inferior a c se observa con un z>1 es decir con una velocidad observable superior a la de la luz. En principio puede parecer poco preocupante el que la imagen observada se mueva a velocidad superior a la de la luz, siempre que el objeto real lo haga a una velocidad inferior. Pero es que ya hemos visto que en el universo real sólo podemos ver objetos observables, nunca los reales. Y que todas las observaciones, mediciones, etc. las verificamos sobre los objetos observables.
Para elucidar esta situación propongo el siguiente ejemplo:
Un objeto situado a una distancia de un año luz de nuestro observatorio, se acerca a nosotros a una velocidad próxima a la luz pero inferior a ella. De modo que tarda 366 días en llegar, o sea un día más que la luz. El observador equipado con un telescopio comprueba que el objeto deja el punto de partida cuando el objeto real lleva 365 días de viaje, tiempo que tarda la luz en transmitir la información de que el objeto ha salido. Siguiendo el viaje del objeto vemos que realiza el viaje hasta nosotros en un día, ya que al final del día 366 el objeto observable llega junto al objeto real. De modo que observamos que ha viajado a la velocidad de 365c.
Si una explosión ocurre en el objeto real todos los meses, nosotros la observaremos cada dos horas. Lo mismo es cierto para la frecuencia de sus radiaciones: el blueshift corresponderá a la velocidad de 365c.
Finalmente, si en el punto de partida hay una linterna que apunta hacia el observador, cuando se le da al interruptor, pasarán 365 días para que ilumine el entorno del observador. Pero éste verá en ese preciso instante que la linterna se enciende. De modo que verá que se enciende la linterna al mismo tiempo que se ilumina su entorno, como el tiempo transcurrido entre ambos sucesos es cero la velocidad a la que observamos ha viajado la luz es infinita. Si la linterna estuviese a nuestro lado, por el contrario, tardaría dos años en iluminar su posición anterior a partir del momento en que le diéramos al interruptor, de modo que la velocidad observada de la luz sería en este caso c/2 .
En resumen, observamos: velocidades de objetos superiores a c y que la velocidad que observamos de la luz es diferente de c.
Ambas observaciones contradicen frontalmente el principio relativista de la constancia de c y su valor insuperable por objeto material alguno. Además se ha puesto de manifiesto en el ejemplo de la linterna que la velocidad que observamos cuando la luz se acerca es distinta de la que observamos cuando se aleja. Lo cual ocurre con las velocidades de cualquier objeto. Para comprobarlo, imaginamos que el objeto del ejemplo anterior parte ahora de nuestro observatorio y llega al punto de partida anterior en 366 días, o sea que tarda el mismo tiempo real que a su venida. La velocidad real es igual que antes. Pero para nosotros, el objeto tardará en llegar los 366 días que realmente necesita, mas los 365 días que tarda la luz en traer hasta nosotros la imagen de que el objeto acaba de llegar. En consecuencia la velocidad que observamos en este caso es 365c/731, menor que c/2.
Si el objeto real está sometido a una cierta aceleración a en el objeto observable mediremos una aceleración inferior a la real cuando se aleja y mayor cuando se acerca. Lo cual contradice el Principio de Relatividad, ya que el mismo fenómeno se observa de distinta manera cuando se produce en dos referenciales inerciales diferentes.
Dificultad para asumir el concepto de observable.
El hecho de que lo que observamos es distinto de la realidad, tiene implicaciones en la Teoría del Conocimiento porque tenemos impreso en nuestras mentes que “real es lo que vemos”. Y aunque conocemos otros ejemplos en física en los que no ocurre esto, (la barra recta introducida en cubo de agua la observamos quebrada, el efecto Doppler nos permite oír sonidos con frecuencias distintas de las emitidas, etc.) tenemos una tendencia natural, en los ejemplos que hemos visto, a aceptar que lo que observamos es real.
Por eso me permito insistir en lo siguiente: Observamos una estrella situada a cien mil años luz. Podemos decir que lo que vemos ahora “fue” real hace cien mil años, cuando la estrella estaba allí. Nadie pondrá objeción a esto, de modo que se puede generalizar diciendo que todo lo que vemos fue real en algún momento anterior al que indica ahora mi reloj. Sin embargo, esta afirmación no es cierta, porque debido al tiempo que tarda la información de dicha estrella en llegar hasta nosotros, la realidad de la estrella ha sido modificada. En efecto, la estrella que vemos tiene una velocidad distinta de la real, una magnitud igualmente diferente, temperatura diferente, etc. Es esta imagen modificada del objeto real lo que llamamos “objeto observable” en contraposición de “objeto real”.
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(1) J.M.Munárriz, Por qué es falsa la Teoría de la Relatividad, Ed. Relativo/Absoluto, Madrid (2003).
Autor Jesús Mª Munárriz
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