Jueves, 22 Marzo 2018 12:09

El Universo dentro de un cristal

La Relatividad General y la Ciencia de los Materiales se Complementan para Impulsar la Física del siglo XXI



 



El Dr. Gabriel Torres Villaseñor, Investigador Emérito del Instituto de Investigación en Materiales (IIM) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y miembro del Consejo Consultivo de Ciencias (CCC), impartió la primer conferencia del ciclo de Charlas con Premios Nacionales 2018. El Universo dentro de un cristal fue el título de la charla que se llevó a cabo el pasado jueves 15 de marzo en la librería Rosario Castellanos del Fondo de Cultura Económica (FCE).

Durante la charla, el Dr. Torres Villaseñor explicó que el universo está compuesto por todas las formas de la materia, la energía, el tiempo, y el espacio. No existe espacio vacío. Albert Einstein, en su publicación “Sidelights on Relativity” en 1922, página 23, hace mención a que, de acuerdo a la teoría general de la relatividad, el espacio está cargado de cualidades físicas. Estas cualidades físicas se conocen como “éter”. De acuerdo a la teoría de la relatividad un espacio sin éter es inconcebible de acuerdo con Einstein.

En otras palabras, el espacio “vacío” está lleno de éter. Este éter es un tipo de jalea invisible con partículas cuadrí-dimensionales, no es continuo, sino que tiene una estructura. La teoría elástica de la luz, explica que el éter es un sólido elástico que conduce las vibraciones de la luz, como si fuera sonido.

La idea de que el éter es discontinuo sugiere un arreglo cristalino. Podría ser que viviéramos en un universo cristalino con distancias interatómicas del orden de una longitud de Planck (d=10-33 cm). La constante de Planck nos permite concluir que el espacio no es continuo. Las fuerzas gravitacionales, entendidas éstas como una perturbación del espacio-tiempo, producida por un cuerpo masivo acelerado, podrían tener su origen en variantes de fuerzas elásticas, y las curvaturas del espacio-tiempo podrían ser una señal de la presencia de defectos de la estructura de un cristal cuadrí-dimensional.

La ecuación de Einstein Gμν= 8pGTμν en la presencia de materia induce una curvatura del espacio tiempo y nos relaciona una deformación (curvatura del espacio-tiempo con un esfuerzo (tensor energía- esfuerzo). La parte tridimensional de este tensor coincide con el tensor de la mecánica de medios continuos. La ecuación tiene la forma de la ley de Hooke en el espacio tridimensional. Si adoptamos una estructura cristalina, la curvatura puede ser inducida por la presencia de defectos tales como las dislocaciones.

La estructura cristalina se puede haber formado por condensación del éter por un proceso similar al de nucleación y crecimiento en ciertos puntos del espacio formando un cristal de bosones en cuatro dimensiones, el cual se mantendría en crecimiento continuamente expandiéndose tal como se expande el universo. Este cristal tendría las propiedades de un súper-sólido. Sus planos se podrían deslizar uno sobre otro en forma súper-fluida. Las dislocaciones de este cristal se moverían en la misma forma en la que se mueven en un cristal tridimensional con sus campos elásticos muy semejantes a los campos eléctricos (dislocación de borde) y magnéticos (dislocación tornillo). Los quarks son semejantes a dislocaciones parciales formados durante el deslizamiento de un plano sobre otro. Al igual que los cuarks las dislocaciones parciales no pueden existir aisladas.

El vector de burgers, el cual caracteriza la distorsión que el defecto introduce al espacio elástico, es similar a la carga eléctrica en el espacio de cuatro dimensiones.

No todas las posiciones atómicas de la estructura cristalina están ocupadas, existen sitios vacíos. La ausencia de un átomo provoca un espacio vacío. Estos sitios vacíos en el cristal cuadri-dimensional juegan el papel de la masa. La concentración de sitios vacantes da lugar a una fisura en el espacio cristalino. Esta fisura en 4D corresponde a un agujero negro.

La fisura tiene dos superficies separadas. Cuando partículas elementales llegan a la superficie del cristal, éstas desaparecen. De la misma manera, en un cristal 4D, cuando llegan a una superficie interna, también desaparecen. Nada sale de un agujero negro y al mismo tiempo nada cae adentro.

Los teóricos de la teoría de cuerdas, aún no han podido conectar la teoría de cuerdas con el mundo real. La dislocación podría ser el enlace entre estos dos mundos.

El matemático Oscar Klein propuso un espacio multidimensional y la teoría de cuerdas, en la cual, las partículas elementales podían ser representadas por cuerdas. Él propuso que las dimensiones extras podrían estar enrolladas formando un disco pequeño con un diámetro de 10-33 cm.

El universo puede contener estas dimensiones tan pequeñas y nunca tendremos una resolución para verlas. La teoría de las súper cuerdas explica que además de las tres dimensiones que conocemos, hay otras dimensiones que no podemos ver por su tamaño tan pequeño.

En un cristal de 4D, un defecto (dislocación) llamado electrón, se encontraría en un plano tridimensional, el vacío que hay en el centro corresponde a su masa y tiene 6 dimensiones ocultas que sumadas a las tres macroscópicas dan nueve más el tiempo nos dan las 10 requeridas por la teoría.

Podemos concluir que el universo es como un gran cristal cuadri-dimensional que se formó a partir de partículas con características de un bosón (partícula elemental de la naturaleza) de 4D, que surgieron de la condensación de un éter, el cual llena el universo y que se aglutinaron para formar un súper-sólido cristalino por un proceso de nucleación y crecimiento. La estructura cristalina del súper-sólido, con diversos defectos los cuales son las partículas elementales. La estructura cristalina corresponde a la materia oscura (partículas que no absorben, reflejan, o emiten luz; no se detecta por observación directa). Los planos del super-sólido se deslizarían en forma continua sin fricción originando energía oscura.

Las partículas que se condensaron para formar nuestro universo dentro de nuestro cristal de 4D, también pudieron replicarse para formar otro cristal en otro sitio del espacio, originando otro universo.



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