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Blindaje gravitacional

El término blindaje gravitacional se refiere a un proceso hipotético de blindaje de un objeto de la influencia de un campo gravitacional . Tales procesos, si existieran, tendrían el efecto de reducir el peso de un objeto. La forma de la región blindada sería similar a una sombra del escudo gravitacional. Por ejemplo, la forma de la región blindada sobre un disco sería cónica . La altura del vértice del cono sobre el disco variaría directamente con la altura del disco de blindaje sobre la Tierra. [1] La evidencia experimental hasta la fecha indica que no existe tal efecto. El blindaje gravitacional se considera una violación del principio de equivalencia y, por lo tanto, incompatible tanto con la teoría newtoniana como con la relatividad general . [2]

El concepto de protección gravitacional es un concepto común en la literatura de ciencia ficción , especialmente en relación con los viajes espaciales . Uno de los primeros y más conocidos ejemplos es la sustancia ficticia de protección gravitacional "cavorita" que aparece en la novela clásica de HG Wells de 1901 Los primeros hombres en la Luna . Julio Verne criticó rápidamente a Wells por utilizarla . [3]

Pruebas del principio de equivalencia

Hasta 2008 , ningún experimento había logrado detectar resultados positivos de apantallamiento. Para cuantificar la cantidad de apantallamiento, a principios del siglo XX Quirino Majorana [4] propuso un coeficiente de extinción h que modifica la ley de fuerza gravitacional de Newton de la siguiente manera:

Las mejores mediciones de laboratorio han establecido un límite superior para el apantallamiento de 4,3×10 −15 m 2 /kg. [5] La mejor estimación basada en los datos de anomalías de gravedad más precisos durante el eclipse solar de 1997 ha proporcionado una nueva restricción en el parámetro de apantallamiento de 6×10 −19 m 2 /kg. [6] Sin embargo, las observaciones astronómicas imponen límites mucho más estrictos. Basándose en las observaciones lunares disponibles en 1908, Poincaré [7] estableció que h no puede ser mayor que 10 −18 m 2 /kg. Posteriormente, este límite se ha mejorado mucho. Eckhardt [8] demostró que los datos de medición de distancia lunar implican un límite superior de 10 −22 m 2 /kg, y Williams, et al., [9] lo han mejorado a h = (3 ± 5)×10 −22 m 2 /kg. Nótese que el valor es menor que la incertidumbre. La consecuencia de los resultados negativos de esos experimentos (que concuerdan bien con las predicciones de la relatividad general) es que toda teoría que contenga efectos de protección, como la teoría de la gravitación de Le Sage , debe reducir esos efectos a un nivel indetectable. Para una revisión de los límites experimentales actuales sobre el posible blindaje gravitacional, véase el artículo de Bertolami, et al. [2] Además, para una discusión de las observaciones recientes durante los eclipses solares, véase el artículo de Unnikrishnan et al. [10]

Los experimentos de Majorana y la crítica de Russell

A principios del siglo XX, Quirino Majorana realizó algunos experimentos de apantallamiento . [4] [11] Majorana afirmó haber medido efectos de apantallamiento positivos. El análisis de Henry Norris Russell de las fuerzas de marea mostró que los resultados positivos de Majorana no tenían nada que ver con el apantallamiento gravitacional. [12] Para poner los experimentos de Majorana en concordancia con el principio de equivalencia de la relatividad general, propuso un modelo en el que la masa de un cuerpo disminuye por la proximidad de otro cuerpo, pero negó cualquier conexión entre el apantallamiento gravitacional y su propuesta de variación de masa. Para otra explicación de los experimentos de Majorana, véase Coïsson et al. [13] Pero los resultados de Majorana no pudieron confirmarse hasta el día de hoy (véase la sección anterior) y la teoría de variación de masa de Russell, aunque concebida como una modificación de la relatividad general, también es incompatible con la física estándar.

Opiniones de minorías

La opinión consensuada de la comunidad científica es que el blindaje gravitacional no existe, pero ha habido investigaciones ocasionales sobre este tema, como el artículo financiado por la NASA de 1999 que informó resultados negativos. [14] [15] [16] Eugene Podkletnov afirmó en dos artículos, uno de los cuales luego retiró, que los objetos sostenidos sobre un disco giratorio superconductor levitado magnéticamente sufrieron una reducción de entre el 0,5 y el 2% en peso. [17] Los teóricos han intentado reconciliar las afirmaciones de Podkletnov con la teoría de la gravedad cuántica . [18] [19] Sin embargo, ni las afirmaciones de Podkletnov, ni las afirmaciones similares de otros, de "reducción de la gravedad", "blindaje gravitacional", o similares, aún se han replicado con éxito [ cita requerida ] , verificado por una revisión independiente o sometido a demostración pública.

Electretos

En su artículo de 1976, Electromagnetismo y gravitación, el físico Edward Teller discutió la experimentación con electretos , o materiales con un momento dipolar eléctrico permanente , cerca de su punto de transición para descubrir la transición entre estados dipolares. [20] El 9 de julio de 1997, William Rhodes, un inventor, hizo una publicación en Usenet sobre el descubrimiento de un efecto antigravedad relacionado con los electretos. [21] Además, el Dr. Martin Tajmar, físico y profesor de Sistemas Espaciales en la Universidad Tecnológica de Dresde, ha escrito un artículo sobre propulsión sin propulsante y hace numerosas referencias a los electretos. [22] El inventor Ronald J. Kita realizó una patente para un material atenuador gravitacional que utiliza un material de base orgánica. [23] [24] [25]

Véase también

Referencias

  1. ^ Unnikrishnan, CS (1996). "¿Un superconductor protege la gravedad?". Physica C: Superconductivity . 266 (1–2). Elsevier BV: 133–137. Bibcode :1996PhyC..266..133U. doi :10.1016/0921-4534(96)00340-1.
  2. ^ ab Bertolami, Orfeu; Páramos, Jorge; Turyshev, Slava G. (2008). "Teoría general de la relatividad: ¿sobrevivirá la próxima década?". Láseres, relojes y control sin fricción . Biblioteca de Astrofísica y Ciencia Espacial. Vol. 349. págs. 27–74. doi :10.1007/978-3-540-34377-6_2. ISBN 978-3-540-34376-9.S2CID12079261  .​
  3. ^ Giblin, James (2000). El siglo que fue: Reflexiones sobre los últimos cien años. Simon and Schuster. pág. 8. ISBN 978-0-689-82281-0Envié a mis viajeros a la Luna con pólvora, algo que se ve todos los días. ¿ Dónde está la «Cavorita» de Monsieur Wells? ¡Que me la muestre!
  4. ^ ab Majorana, Q. (1920). "XLVIII. Sobre la gravitación. Investigaciones teóricas y experimentales". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 39 (233). Informa UK Limited: 488–504. doi :10.1080/14786440508636063.
  5. ^ Unnikrishnan, CS; Gillies, GT (13 de abril de 2000). "Nuevos límites en el apantallamiento gravitacional de Majorana a partir del experimento Zürich G". Physical Review D . 61 (10). American Physical Society (APS): 101101(R). Código Bibliográfico :2000PhRvD..61j1101U. doi :10.1103/physrevd.61.101101.
  6. ^ Yang, Xin-She; Wang, Qian-Shen (2002). "Anomalía de la gravedad durante el eclipse solar total de Mohe y nueva restricción en el parámetro de protección gravitacional". Astrofísica y ciencia espacial . 282 (1). Springer Science and Business Media LLC: 245–253. Bibcode :2002Ap&SS.282..245Y. doi :10.1023/a:1021119023985. S2CID  118497439.
  7. ^ Poincaré, Henri (1908). "La dynamique de l'électron" [La dinámica del electrón] (PDF) . Revue générale des sciences pures et appliquées (en francés). 19 : 386–402.
  8. ^ Eckhardt, Donald H. (15 de septiembre de 1990). "Blindaje gravitacional". Physical Review D . 42 (6). American Physical Society (APS): 2144–2145. Código Bibliográfico :1990PhRvD..42.2144E. doi :10.1103/physrevd.42.2144. PMID  10013064.
  9. ^ Williams, James G.; Turyshev, Slava G.; Boggs, Dale H. (1 de julio de 2009). "Pruebas de medición láser lunar del principio de equivalencia con la Tierra y la Luna". Revista Internacional de Física Moderna D . 18 (7): 1129–1175. arXiv : gr-qc/0507083 . Código Bibliográfico :2009IJMPD..18.1129W. doi :10.1142/S021827180901500X. S2CID  119086896.
  10. ^ Unnikrishnan, CS; Mohapatra, AK; Gillies, GT (12 de febrero de 2001). "Los datos de gravedad anómalos durante el eclipse solar total de 1997 no respaldan la hipótesis del blindaje gravitacional". Physical Review D . 63 (6): 062002. Bibcode :2001PhRvD..63f2002U. doi :10.1103/PhysRevD.63.062002.
  11. ^ Martins, Roberto de Andrade (2002). "Los experimentos de Majorana sobre la absorción gravitacional". En Edwards, Matthew R (ed.). Impulsando la gravedad: nuevas perspectivas sobre la teoría de la gravitación de Le Sage . Apeiron. págs. 219–238. ISBN 978-1-4237-1624-2.OCLC 61151058  .
  12. ^ Russell, Henry Norris (diciembre de 1921). "Sobre la teoría de la gravitación de Majorana". The Astrophysical Journal . 54 : 334. Bibcode :1921ApJ....54..334R. doi : 10.1086/142649 .
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  14. ^ N. Li; D. Noever; T. Robertson; R. Koczor; W. Brantley (agosto de 1997). "Prueba estática para una fuerza gravitacional acoplada a superconductores YBCO tipo II". Physica C . 281 (2–3): 260–267. Código Bibliográfico :1997PhyC..281..260L. doi :10.1016/S0921-4534(97)01462-7.
  15. ^ Koczor, Ronald; Noever, David (1999). "Fabricación de discos superconductores cerámicos de gran volumen para experimentos de modificación de la gravedad y rendimiento de discos YBCO bajo excitación de campo electromagnético". 35.ª Conferencia y exposición conjunta sobre propulsión . doi :10.2514/6.1999-2147.
  16. ^ Space.com sobre la financiación de la NASA Archivado el 10 de febrero de 2006 en Wayback Machine .
  17. ^ Podkletnov, E; Nieminen, R (10 de diciembre de 1992). "Una posibilidad de protección contra la fuerza gravitacional por el superconductor YBa2Cu3O7−x en masa". Physica C . 203 (3–4): 441–444. Código Bibliográfico :1992PhyC..203..441P. doi :10.1016/0921-4534(92)90055-H.
  18. ^ Modanese, G (20 de agosto de 1996). "Análisis teórico de un efecto de blindaje gravitacional débil reportado". Europhysics Letters (EPL) . 35 (6): 413–418. arXiv : hep-th/9505094 . Código Bibliográfico : 1996EL.....35..413M. doi : 10.1209/epl/i1996-00129-8. S2CID  : 10365722.
  19. ^ Ning, Wu (15 de abril de 2004). "Efecto de protección gravitacional en la teoría de la gravedad de calibre". Communications in Theoretical Physics . 41 (4): 567–572. arXiv : hep-th/0307225 . Código Bibliográfico :2004CoTPh..41..567W. doi :10.1088/0253-6102/41/4/567. S2CID  119407101.
  20. ^ Teller, Edward (1 de julio de 1977). "Electromagnetismo y gravitación". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 74 (7): 2664–2666. Bibcode :1977PNAS...74.2664T. doi : 10.1073/pnas.74.7.2664 . PMC 431235 . PMID  16592415. 
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  22. ^ Tajmar, M (julio de 2013). Propulsión sin propulsante con materia negativa generada por cargas eléctricas (PDF) . 49.ª Conferencia conjunta sobre propulsión AIAA/ASME/SAE/ASEE. San José, CA.
  23. ^ Material atenuante gravitacional Ronald J. Kita https://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=08901943&IDKey=74419F9AD76C%0D%0A&HomeUrl=http%3A%2F%2Fpatft.uspto.gov%2Fnetacgi%2Fnph-Parser%3FSect1%3DPTO2%2526Sect2%3DHITOFF%2526p%3D1%2526u%3D%25252Fnetahtml %25252FPTO%25252Fsearch-bool.html%2526r%3D1%2526f%3DG%2526l%3D50%2526co1%3DAND%2526d%3DPTXT%2526s1%3D%25 2522kita%252Bronald%252522%2526OS%3D%252522kita%252Bronald%252522%2526RS%3D%252522kita%252Bronald%252522
  24. ^ Material atenuador gravitacional (Patente) https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/patent/US-8901943-B1
  25. ^ Material atenuador gravitacional Patentes de Google https://patents.google.com/patent/US8901943B1/en

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