1.d.4. Paradosso dell'ultimo delfino relativista

A quel tempo, Einstein stesso riconobbe che il paradosso dei gemelli non poteva essere spiegato dalla Relatività Speciale. Successivamente, si afferma che è stato risolto dalla Relatività Generale.

Suppongo che la Relatività Generale, riconoscendo che i campi di gravità sono in qualche modo privilegiati quadri di riferimento, evita la simmetria dei gemelli. Di conseguenza, il paradosso è relativizzato quando i gemelli scompaiono.

Ora, riflettendo su un altro fenomeno dello spazio esterno, le orbite dei pianeti di stelle in movimento, è sorto un nuovo paradosso. La forma dell'orbita dei suddetti pianeti può cambiare a seconda del fotogramma di riferimento scelto.

La soluzione al nuovo paradosso relativista potrebbe implicare la necessità di stabilire nuovi quadri di riferimento privilegiati, come verrà analizzato di seguito.

Il paradosso dell'ultimo delfino relativistica riferisce alla diversa forma delle orbite planetarie seconda del quadro di adottare, per effetto sulla energia cinetica –vedi in precessione del perielio di Mercurio e sonda Gravity Probe-B dal libro della Legge di Gravità Globale.

Sappiamo che la variazione dell'energia cinetica –dovuta al fatto che la gravità la colpisce due volte più della massa– provoca cambiamenti nella forza di gravità per unità di massa sia nella Fisica Globale che nello spazio-tempo della Relatività Generale; In particolare, entrambe le teorie usate per spiegare la precessione del perielio dell'orbita di Mercurio, anche se di solito non esplicita che l'energia cinetica è responsabile del loro regolazione variabile nel lungo caso oscurantista della Relatività Generale.

Titan and Rhea - NASA (Immagine di dominio pubblico)
NASA-Titan Rhea

Ricordiamo che il movimento di massa si verifica nella Fisica Globale dall'interazione tra la struttura reticolare della materia –etere globale, gravitazionale o cinetico– e la massa. La diversa denominazione dell'etere globale è dovuta a una migliore rappresentazione delle sue diverse proprietà per determinate spiegazioni.

Partendo dall'idea iniziale di un'orbita circolare per semplificare il ragionamento, vediamo i seguenti casi:

  • La stella è considerata a riposo.

    L'orbita circolare del pianeta è stabile e ha velocità, energia cinetica e forza di gravità o forza centripeta costante. La forza di gravità avrà un componente dovuto all'energia cinetica del pianeta sia nel modello relativista che in quello globale.

    Tuttavia, in entrambi i modelli non ci sarà la precessione del perielio dell'orbita perché è un'orbita circolare; e l'orbita sarà un po’ più piccola rispetto alla Fisica Classica di Newton.

  • La stella si muove sullo stesso piano dell'orbita.

    Anche considerando un'orbita circolare iniziale, quando il pianeta nella sua orbita sta sorpassando la stella, avrà una velocità superiore ad essa. Allo stesso modo, quando la stella è davanti al pianeta, la sua velocità sarà inferiore a quella della stella.

    In altre parole, la velocità del pianeta non può essere costante e nemmeno la sua energia cinetica. Di conseguenza, la forza di gravità sarà variabile a causa dell'effetto dell'energia cinetica su di esso e produrrà un piccolo effetto di eccentricità ellissoidale perpendicolare alla direzione del movimento della stella.

    Inoltre, questo effetto sarà spostato lateralmente, perché il pianeta sarà più vicino alla stella quando la velocità del pianeta è massima e, di conseguenza, la forza di gravità per unità di massa è massima.

    In questo caso, come in Mercurio, ci sarà la precessione del perielio dell'orbita.

    In breve, il cambiamento del sistema di riferimento altera la forma delle orbite planetarie.

  • Il movimento della stella è perpendicolare al piano dell'orbita.

    La velocità del pianeta nella direzione del movimento della stella è costante, quindi l'effetto che stiamo analizzando non si verificherà. D'altro canto, una differenza rilevante con il primo caso di stella a riposo è che la forza di gravità qui sarà maggiore a causa dell'energia cinetica sia della stella che del pianeta.

Una volta spiegate le orbite che ci interessavano, il problema sarà determinare quale di queste orbite sarà corretta o se tutte potrebbero essere corrette. Vediamo le possibili soluzioni secondo le teorie applicate.

  • Relatività generale.

    La soluzione del paradosso sarà più difficile di quanto espresso per il paradosso dei gemelli, perché ora non è quello di includere il campo di gravità come un sistema di riferimento privilegiato, ma avrebbe dovuto scegliere il sistema di riferimento fisico che comprende anche la energia cinetica che produce la forma osservata dell'orbita.

    La Relatività Generale sarà in qualche modo meno relativa con così tante restrizioni e privilegi. Tuttavia, le complicate geometrie relativistiche, come quella di Riemann, avrebbero corretto tutte le orbite; Pertanto, per ciascun sistema di riferimento, gli assi della metrica Minkowski quadridimensionale saranno modulate per i tensori delle equazioni di campo sia per l'energia potenziale classica come energia cinetica. Questa modulazione sarà solo la necessaria in modo che le orbite siano equivalenti e abbiano la stessa forma.

    Il problema è ora una delle variabili che modulano le dimensioni, energia cinetica, non dipende dalla gravità della massa o della velocità entro riferimento selezionato, ma velocità rispetto ai meccanismi che lo configuri. Cioè, dipende dalla velocità rispetto al suo naturale sistema di riferimento o etere cinetico, proprio come il campo di gravità non dipende da un sistema di riferimento arbitrario ma dalla massa o massa che lo crea.

    Ovviamente, la Relatività Generale nega la possibilità che il vuoto abbia proprietà meccaniche, perché porterebbe direttamente all'esistenza di una specie di etere o vuoto quantistico non vuoto. Naturalmente, l'esistenza della gravità implica lo stesso o qualcosa di simile.

    Il fatto di incorporare la gravità con una nuova metrica –Riemann– non dovrebbe nascondere il suo significato fisico, c'è qualcosa con proprietà meccaniche e privilegiato localmente. Un ragionamento simile potrebbe essere fatto dalla metrica di Kerr per incorporare l'effetto Lense-Thirring di trascinamento della luce dal campo di gravità.

    Anche con l'accettazione da parte della Relatività Generale che lo spazio-tempo ha proprietà meccaniche, manifestate attraverso le sue espansioni e contrazioni, il nuovo paradosso non sarebbe risolto. Poiché, in questo caso, i meccanismi dell'energia cinetica sono gli stessi che causano la de-sincronizzazione degli orologi atomici con variazioni di velocità; ma il suo sistema di riferimento privilegiato non coincide con quello dell'energia potenziale gravitazionale. In altre parole, il Principio di Equivalenza della Relatività Generale sarebbe rotto.

    Naturalmente, è sempre possibile creare metriche miste che forniscono soluzioni matematiche locali ad hoc con trasformazioni asintotiche biunivoche e singolarità multiple in quei punti in cui la trasformazione non può essere biunivoca. Tuttavia, non sarebbe più la relatività generale, ma un adattamento matematico di un'altra teoria con altri principi.

    D'altra parte, vale la pena ricordare che la Relatività Generale non ha molto successo nello spiegare i fenomeni dello spazio esterno discussi nelle sezioni precedenti di questo libro. Sembra che spieghi solo il 5% della materia nell'universo.

  • Fisica globale.

    Il libro Fisica e Dinamica Globale, parlando dei meccanismi del movimento, spiega che l'interazione tra la configurazione spaziale della massa globale dovuta all'energia cinetica e l'etere globale o cinetico –schiuma quantica, corde o spazio-tempo con proprietà meccaniche– è il meccanismo che causa la velocità e, di conseguenza, deve essere calcolata rispetto all'etere cinetico.

    In altre parole, la Dinamica Globale ritiene che, sebbene possa sembrare che il vuoto spaziale non offra resistenza al movimento dei pianeti, la resistenza aumenta con la relazione quadratica tra la velocità dell'oggetto e quella della luce. Cioè, precisamente nella quantificazione dell'energia cinetica.

    Intuitivamente può aiutare a pensare a un delfino che nuota nell'acqua. Più veloce sei, più resistenza l'acqua offrirà. Questo aumento non sarà lineare.

    Indipendentemente da altri scambi di energia, l'energia assorbita dalla resistenza al movimento viene restituita sotto forma di impulso quando viene prodotto il movimento, per la perfetta elasticità dell'etere cinetico.

    La Legge di Gravità Globale aggiunge espressamente la massa equivalente all'energia cinetica alla Legge di Gravitazione Universale di Newton e riesce a spiegare la precessione del perielio di Mercurio con un modello non relativistico. La formula matematica risultante per la precessione di cui sopra è praticamente la stessa di quella di Einstein nel 1916 e quella di Paul Gerber nel 1898, prima della fisica relativistica; anche se l'interpretazione fisica è abbastanza diversa per le tre teorie.

    Di conseguenza, se fosse noto a priori la forma dell'orbita di un pianeta a una stella a riposo, si può calcolare la velocità di movimento della stella relativa all'etere cinetico. Ma non è solo impossibile, ma tutto ciò che potrebbe essere visto in questo contesto, e questo è davvero ciò che provoca l'ellissoide eccentricità laterale, la differenza di velocità è dovuta al sorpasso o meno della stella.

    Inoltre, non sappiamo nemmeno se l'etere cinetico è a riposo o se si muove in una certa direzione.

    La ragione di questa limitazione è che l'energia cinetica derivante della velocità comune dal sistema stella-pianeta rispetto all'etere cinetico è sempre presente e, pertanto, non è distinguibile dalla forza di gravità classica. In altre parole, sarà integrato nella costante di gravitazione universale di Newton; poiché tutte le masse saranno attratte con una forza maggiore per unità di massa fisica, maggiore sarà la velocità comune sopra menzionata. Si noti che le masse dei pianeti sono quantificate in base alla costanza presunta di detta costante di gravitazione.

    In altre parole, la costante di gravitazione universale di Newton non è costante. Naturalmente, questa affermazione si realizza anche nel contesto della Relatività Generale, sebbene sia nascosta nelle distorsioni del suo spazio-tempo –che potremmo anche chiamare l'etere relativistico.

    Non so se la tecnologia di oggi raggiunge tali misurazioni precise delle orbite possono apprezzare questi effetti, dal momento che sono meno della precessione dei pianeti ordine spiegato. Sebbene, è vero che le precessioni osservate non sono ancora perfettamente spiegate.

    Tuttavia, come accennato in precedenza, potrebbe essere che l'inclusione di queste precisioni migliora la regolazione della tabella delle posizioni dei pianeti –effemeridi– e delle masse nel sistema solare. Dobbiamo anche tenere a mente che la non linearità dell'energia cinetica aiuta a includere diversi pianeti con diverse velocità nel sistema.

    Un approccio diverso sarebbe la possibilità di studiare le precessioni delle orbite per la loro corrispondenza con le precessioni degli assi di rotazione dei pianeti, il che sembra che rimarrebbero uguali anche nel caso di orbite circolari.

    In ogni caso, la semplice discussione teorica può essere importante e mostra la volontà di proporre esperimenti scientifici; sebbene, non smetterebbe di essere una speculazione finché non potrà essere verificata sperimentalmente.

Un altro modo di ricerca potrebbe essere quello di confrontare gli effetti del paradosso dell'ultimo delfino relativistico con i dati dedotti dall'esistenza dello sfondo cosmico di microonde.

Sebbene non sia possibile confermare la velocità relativa a detto fondo a microonde, nel suo caso, forse il suo orientamento relativo alla direzione del Sole potrebbe essere confermato.