Prólogo e Introducción de la Teoría de la Permanencia

PROLOGO

Uno de los objetivos de este trabajo es interesar a las personas, inquietas frente a los problemas más críticos de la física contemporánea, a que nos acompañen en estos esfuerzos cuyo fin es explorar el universo físico con una nueva estructura .

Por otro lado, en este trabajo, les entregamos una visión de conjunto, de algunos problemas planteados en la física clásica, otros de la física fascinante de nuestros días y las bases de las teorías de: Newton, Einstein y Heisenberg .

Los principios de nuestra teoría, algunos de ellos nuevos, seguramente producirán la crítica natural de no ver mediante ellos la explicación inmediata de algunos de los problemas más álgidos que nos plantea la física actual. Son los que no calzan con la estructura clásica de Newton, no tienen explicación clara con la teoría de la Relatividad de Einstein, ni aún sabemos el ¿por qué? Se ajustan a alguna explicación de la Mecánica Ondulatoria de Luis de Broglie. Esperamos que al finalizar de leer este libro consigamos resolver, a lo menos en parte, su justificada preocupación.

El modelo matemático adecuado para dar, a nuestra teoría física, el afinamiento y la cuantificación a las leyes como corresponda, lo publicaremos más adelante. Con respecto a esto, hemos estado trabajando desde hace largo tiempo, y no podemos ocultarles las dificultades que aún tenemos por resolver.

Plantear una nueva estructura física, podría parecer responsabilidad de una solo persona, ello no es así. Lo que hacemos, o "creamos" ,es el resultado, es la sumatoria de las influencias, de las experiencias transmitidas por medio de la literatura científica y adquiridas por la humanidad desde milenios. Esta es la razón fundamental que usamos y usaremos el plural, cuando vamos indicando los diferentes pasos seguidos en la investigación.

Les pedimos que se detengan cuidadosamente, cuando al comenzar a leer este trabajo en el primer capítulo, les imponemos los diez principios fundamentales que constituyen el pilar de nuestra teoría. Ud. sabe que en la enunciación de las teorías, nos apoyamos en los principios. Así como en matemáticas existen axiomas, de cuya autenticidad y exactitud no es permitido dudar, aún cuando son indemostrables, así también, en física, existen reglas comunes obtenidas por la experiencia que no se pueden establecer o deducir por simple lógica de otras reglas o preceptos. Las reglas o preceptos indemostrables, aunque aceptados y no contradictorios con ninguna experiencia conocida, se denominan, en física, principios.

Los principios de nuestra teoría, podría objetarse que son muchos, comparados con los tres de la física clásica de Newton. En la física newtoniana, a decir verdad, se aceptaban tácitamente una serie de otros principios, tanto o más que los que nosotros planteamos. Los problemas referentes al espacio y el tiempo se consideraban problemas filosóficos suficientemente claros como para enunciarlos. Se consideraba que entre la física y la filosofía existía un terreno limítrofe, disputable por ambas, "Epistemología Científica". Nosotros hemos preferido incluir dentro de los principios de nuestra teoría física estos problemas.

Pensamos que al disponerse a leer este libro, su interés y amor por la ciencia es el mismo que nos anima a nosotros. Esperamos, por lo tanto, que sus críticas y sugerencias sean constructivas y después de haber considerado con detención todo el contexto de los elementos de esta nueva teoría.

Este trabajo es la divulgación de las ideas básicas, de una investigación más acabada y profunda, en preparación por el autor, para la "Tesis del Doctorado en Física".

Hemos puesto el mayor cuidado en exponer las ideas fundamentales del modo más claro y sencillo posible, dentro de las limitaciones naturales de quienes no nos dedicamos al arte de las letras. Por hacer claridad, hemos tenido que hacer repeticiones frecuentes, lo que no ayuda seguramente al estilo y elegancia de la exposición.

Los resultados de la aplicación de la "Física Teórica" nos han conducido a un mundo maravilloso, que la mayor parte de la gente conoce sólo por alguno de sus " frutos concretos". La "Técnica", que utiliza a la física teórica como base, nos entrega estos resultados concretos traducidos en : Máquinas computadoras, capaces de administrar empresas, resolver en fracciones de segundo complicados problemas ...; utilización de la energía nuclear, creando plantas átomo-eléctricas...; los rayos láser, al servicio de los médicos como bisturí...; la electrónica, con las comunicaciones con todos los lugares del mundo casi instantáneamente, la radio, la televisión...; la exploración del cosmos, los vuelos espaciales, el hombre viviendo en condiciones de ingravidez a velocidades fantásticas, visitando la Luna, entrando con laboratorios cósmicos a Venus, fotografiando de cerca a Marte, y recién en estos últimos días hemos visto llegar sin novedad a cosmonautas que han estado dos meses en una plataforma orbital en torno a la Tierra. ... Y del futuro son muy pocos los osados que se atreven a vaticinar. No nos alcanza la imaginación para entrever el prodigioso avance tecnológico que nos espera.

La física teórica, permanece para muchos, oculta y como de una magia inalcanzable. En lo fundamental, sin embargo, se pueden conocer sus ideas básicas esenciales.

He tenido el placer, en estos 17 años de experiencia pedagógica, de enseñar las maravillas técnicas a que nos conducen los adelantos de la física, hasta llegar al momento del encuentro del hombre con las estrellas, a muchos miles de alumnos.

Aprovechamos estas páginas para agradecer a estos jóvenes, muchos de ellos hoy profesionales, que con sus permanentes consultas, han contribuido a que me viera obligado a ir estudiando permanentemente las respuestas adecuadas y ajustadas a esta nueva teoría física. Ellos son alumnos de los colegios de Temuco: Liceo de Hombres N°. 1, Colegio Providencia, Instituto Superior de Comercio, Instituto Claret, Colegio La Salle y Universidad Técnica del Estado Sede Temuco.

Este trabajo lo hemos expuesto de manera elemental, está destinado para lectores que necesitan sólo un mínimo de versatilidad en matemáticas.

Raúl Buholzer Matamala Temuco, 27 de octubre de 1973




INTRODUCCIÓN

La elegancia de las matemáticas en sus deducciones lógicas, que cuando se establecen con rigurosidad las axiomáticas básicas y ellos están de acuerdo con la realidad objetiva, la teoría matemática se nos presenta sorprendentemente fructífera, de una fecundidad tan especial que podemos por deducciones posteriores descubrir teoremas que al enfrentarlos al mundo objetivo físico, ellos concuerdan absolutamente. Los modelos mecánicos, como el de Newton, para la física aportaron no sólo una explicación de los fenómenos conocidos sino que armados con este modelo los físicos las emprendieron para descubrir desde su "escritorio" nuevas verdades del mundo objetivo. Los cálculos del astrónomo francés Leverrier que indicaban la posición de un planeta aún no conocido por el hombre, los cálculos casi simultáneos del inglés Adams que daban también la posición de Neptuno confirmaron, sin lugar a dudas, que la teoría Mecanicista del mundo físico tenía muy bien fundamentados sus principios, ya que sus deducciones se ajustaban a la realidad, a lo menos en los fenómenos conocidos por el año 1847. Esta elegancia de las matemáticas y los sorprendentes descubrimientos de la física, en base a su modelo mecánico, nos ha impulsado a tratar de reconstruir un modelo que se ajuste a los nuevos descubrimientos de la ciencia y que ya no tienen explicación en el antiguo modelo mecanicista. Es conocido que si las matemáticas, con un sistema de axiomas previamente determinado y aceptado, no pueden dar una explicación lógica al pretender demostrar un teorema, se busca la salida haciendo una revisión de los axiomas de la partida. En física sucede lo mismo, son los principios de la partida, tomados por la física newtoniana o einsteniana, los que no nos sirven para dar una explicación satisfactoria de los nuevos fenómenos de la física moderna. En este trabajo se revisarán estos principios, se reordenarán, trataremos de reestructurar la física sin tomar en cuenta como axioma el "Principio de Inercia", él será un caso límite de un principio mucho más general. Avanzaremos en un permanente "desafío a este axioma" y con los nuevos principios trataremos de explicar el sorprendente y variado universo de la física. Creemos, a lo menos hasta ahora, que damos explicación mucho más satisfactoria de todos los fenómenos que no podían explicarse con el modelo mecanicista de Newton y pensamos que damos una explicación mucho más clara de otros fenómenos, que en forma demasiado artificiosa lo hace la teoría de la relatividad. La fecundidad de nuestra teoría quedará probada en las deducciones que se saquen de ella y su posterior confrontamiento con la realidad del mundo objetivo.

Pensamos que nuestra teoría explica todas las leyes descubiertas en la naturaleza, faltando sólo el afinamiento en algunos aspectos y la adecuación de las matemáticas correspondientes, para sacar de esta teoría nueva, sorprendente provecho. Por de pronto, hemos estudiado a la luz de estos nuevos principios fenómenos que aparecían desconexos frente a las teorías anteriores y que se nos presentarán, al final de este trabajo, como absolutamente simples. Entre los muchos casos citaremos que la extraordinaria propiedad, ondulatoria y corpuscular tanto de la luz como de las otras partículas de la microfísica, la obtendremos como una consecuencia simple de los principios de la Teoría de la Permanencia.

A propósito del papel que han jugado las teorías en el desarrollo de la ciencia, se impone decir algunas otras palabras. ¿Qué teorías han resultado falsas y cuáles han sido brillantemente corroboradas por la experiencia? La gente se impresiona al ver cuán efímeras son las teorías científicas. Después de algunos años de prosperidad las ven abandonadas sucesivamente, ven acumularse las ruinas sobre las ruinas, prevén que las teorías hoy de moda deberán sucumbir en un plazo breve y concluyen de ello que son absolutamente vanas. Esta es la triste impresión que se toman de las teorías quienes analizan superficialmente el problema. Los más doctos saben que estos modelos han prestado una enorme utilidad, y que si son abandonadas es por la razón que ya no sirven para explicar nuevos fenómenos y que la raíz del asunto está en que las hipótesis de partida adolecen de alguna falla. Las teorías en las que se ha introducido o admitido suposiciones subjetivas, no dadas directamente por la realidad objetiva, ellas han sido fructíferas sólo hasta cuando no toman en cuenta este factor. Muchas hipótesis han contribuido a descubrir el comportamiento de fenómenos nuevos, pero su efectividad ha sido entrabada cuando se hace intervenir estos rellenos innecesarios, como es el caso del "éter" (fluido hipotético, invisible, imponderable, elástico y sutil que, se suponía, llenaba todo el universo), etc.

Por el contrario otras teorías han tenido una corroboración efectiva y han pasado al campo de las verdades objetivas, por haber seguido siempre los principios verdaderos (únicamente aquellos y sólo aquellos que nos entrega la experiencia) pues al no recurrir a suposiciones subjetivas, entonces, sin duda alguna, todo lo deducido ( de la hipótesis) resulta ser correcto. De esta manera, se debe exigir a las hipótesis y teorías científicas autenticidad objetiva, una correspondencia a un orden de cosas, objetiva e independientemente del hombre. Dos ejemplos, entre los muchos, aclararán esta exposición. Ninguna teoría parecía más sólida que la de Fresnel, que atribuía la luz a los movimientos del éter. Sin embargo esta teoría que implicaba movimientos del éter (algo subjetivo) no pudo sostenerse por mucho tiempo.

En el sistema de Copérnico, por otro lado, que no pudo afianzarse durante mucho tiempo debido a la falta de demostraciones del movimiento de la Tierra, obtuvieron su aplicación natural todos los hechos que aparecían misterioso en el sistema de Ptolomeo. Como se puede ver Copérnico no introdujo suposiciones extrañas a las mismas observaciones que le entregaba el mundo físico (que él medía con la limitación de los instrumentos de su época) y sus deducciones las hizo objetivamente, independiente del hombre que se estimaba inmóvil junto con la Tierra, etc. Las observaciones, con sus rudimentarios instrumentos, le indicaban movimientos circulares para los planetas, problema que fue corregido más tarde por Kepler. Que halla estimado como circulares en vez de elípticos, el movimiento de los planetas, no le quita objetividad al problema de fondo de su teoría.

Al preguntarnos cómo debe ser una teoría, hemos visto cuán difícil ha sido aun para los hombres más preclaros desligarse por completo de las viejas tendencias, introduciendo conceptos no existentes en la naturaleza. Otras veces, aun "¿por qué?" responden con oscuras explicaciones en las que intervienen datos tan desconocidos como el objeto de la pregunta.

Es necesario, entonces, salir al encuentro de la naturaleza, enfrentarnos con ella y estudiar sus leyes y la heterogeneidad de los fenómenos sin apartarnos en lo más mínimo a rellenar vacíos con conceptos inexistentes.

Conociendo la complejidad del cerebro humano, la perfección incomparable de nuestros instrumentos naturales, lo infinitamente compleja que debería ser una computadora para suplir totalmente al hombre, estimamos que muchos de los conceptos básicos que tenemos adquiridos por herencia o vivencia del conjunto de los seres racionales, no pueden ser lanzados por la borda pensando que la estructura de nuestra teoría es la correcta, y son nuestros sentidos los equivocados al apreciar algunos conceptos básicos. Este es el caso de la Teoría de la Relatividad, donde el espacio, el tiempo y la materia no serán como nosotros los apreciamos, es más, en el micromundo no sólo no se parecen sino son contrapuestos a nuestra intuición. El mundo físico nos entrega, a nuestros sentidos, conceptos muy simples ( que como se dijo han querido ser revisadas por la física relativista ) y con ellos creemos, que hemos logrado sin alterarlos, hacer un modelo, una nueva teoría que expondremos en este trabajo.

Nos hemos propuesto, como el principal papel de nuestra teoría, ajustar la heterogeneidad del mundo físico en un todo único y no contradictorio con los principios básicos que nos entrega nuestra percepción más inmediata.

Por estas razones estimaremos, ya que la experiencia lo confirma a cada instante, que el espacio, la materia y el tiempo son una realidad objetiva, que existen independientemente uno de otro. Los fenómenos están concatenados, tiene una validez rigurosa el principio de causalidad. La materia es causa de efectos en otra materia, como lo demuestra la experiencia. La materia en sus movimientos no tiene por qué "sufrir" las influencias de "propiedades" del espacio y no hay razón, ni ejemplo que lo confirme, para suponer que tienda a seguir "movimientos rectilíneos", etc. Este es el punto capital, el quid del problema, aquí consideramos que hacemos el aporte medular para nuestras deducciones. Este es el motivo que llamamos TEORÍA DE LA PERMANENCIA a este nuevo modelo, los elementos del cual los expondremos en este trabajo. Nos inspira el principio que dice "La concepción científica del mundo, consiste simplemente en comprender la naturaleza tal cual es, sin aditamentos extraños".

Incluir el éter, para explicar los fenómenos fundamentales, es meter un aditamento absolutamente extraño. Se podrá argumentar que en la Teoría de la Relatividad, no existe este problema , pero si observamos con cuidado vemos que en esta teoría se ha introducido la existencia del éter en forma un tanto más elegante y disfrazada. Se dice, por ejemplo, que el espacio es el que se " modifica" en torno a la materia y es el que permite explicar algunos fenómenos, Aún más, este espacio modificable se extiende prácticamente al infinito en los cuerpos celestes. ¿No es un aditamento extraño "suponer" (subjetivamente) de que las leyes de la naturaleza en el mundo de las diminutas partículas y en el de las escalas cósmicas es diferente? En este sentido los mecanicistas tenían la razón al argumentar que los hombres no podemos suponernos situados en el centro ( o cerca de él) del límite donde las leyes deben cambiar, unas para el microcosmos y otras para el macrocosmos. A pesar de algunas concordancias, nos diferenciamos con nuestra estructura, en una serie de cosas fundamentales con el mecanicismo newtoniano. La suposición, anteriormente señalada, de la tendencia al movimiento rectilíneo de la materia en movimiento y otra diferencia interesante es que para nosotros tiene importancia fundamental la limitación de las leyes que se descubren en la materia, en los extremos se producen cambios estructurales, no previsibles absolutamente (seguramente por la inadecuación instrumental) en base a los comportamientos anteriores, la materia cambia de estado en forma ilimitada.

Por último, debemos decir que una enorme cantidad de secretos arrancados al mundo físico en las últimas décadas está muy lejos de poderse explicar totalmente con la Teoría de la Relatividad. Son muchos los fenómenos que no calzan, sino de manera artificiosa, en esta teoría y hay otros que ni siquiera tienen explicación. Se ha argumentado que la Teoría de la Relatividad ha sido confirmada al explicarnos, según los cálculos de ella derivados, el corrimiento en el perihelio de Mercurio en 43" por siglo, que no tenía explicación aparentemente en las antiguas teorías mecanicistas. Posteriormente Grossmann, revisando los mismos cálculos redujo los 43" a menos de la mitad. Por otro lado, bastaría un pequeño aplanamiento, del globo solar, o un anillo de materia cósmica (que hoy día ya se ha descubierto alrededor de la Tierra, por medio de satélites artificiales) para dar cuenta de esos pocos segundos de la línea de los ábsides o el perihelio en órbita de Mercurio. La Teoría de la Relatividad, por supuesto, no nos entrega resultados erróneos, al contrario fue estructurada para que incluyera todos los casos en los que la teoría clásica no podía dar explicación satisfactoria. Veremos una serie de casos en los que los resultados de la Teoría de la Relatividad son confirmados por la experiencia. El problema, con respecto al corrimiento del perihelio de Mercurio, no se puede sostener con excesiva confianza como una corroboración de la Teoría de la Relatividad. Hemos señalado este ejemplo como para advertir, que no todas las afirmaciones que suelen aparecer, en los textos tradicionales, como confirmaciones definitivas lo son efectivamente.

Debemos señalar que hay una inmensa cantidad de fenómenos, hechos básicos que se adentran hasta la propia raíz de las cosas que no tienen una explicación clara en la Teoría de la Relatividad y que nos presentan a la física de nuestros días en una verdadera crisis, como por ejemplo:

1. La estructura de los núcleos atómicos y de los átomos y moléculas está determinado por leyes cuánticas específicas.

2. Las fuerzas que mantienen sujetas las partes componentes de los núcleos (neutrones y protones) son de una naturaleza particular - aún no determinada - y difieren de las fuerzas electromagnéticas y gravitacionales.

3. La luz tiene propiedades ondulatorias y corpusculares

4. Como la luz, las partículas materiales poseen una doble naturaleza corpuscular y ondulatoria.

5. La diversidad de ciertas clases de partículas elementales aumenta constantemente.

6. La radiación de fotones por partículas de sustancias es estadísticamente irregular.

7. Las partículas de sustancia pueden, bajo ciertas circunstancias , convertirse en luz y viceversa.

Y además de estos puntos en que se acentúa la crisis de la física surgen otras interrogantes. ¿No es absurdo que pueda haber unidad entre propiedades corpusculares y ondulatorias de la materia? Estas y otras interrogantes que producen verdadero pánico en la física actual, trataremos de explicarlas en este trabajo a lo menos en sus líneas generales, haciendo uso de los principios que estableceremos a continuación y que son la base de la estructura de la TEORÍA DE LA PERMANENCIA.