El espacio físico- Una nueva propuesta

En un artículo anterior, analicé la problemática que se tiene al definir el espacio como un concepto de la física actual. En este artículo daré una nueva definición de espacio y masa que va más allá de las concepciones clásicas y relativistas más aceptadas en la Física actual. Esta nueva definición es más una propuesta filosófica y no una teoría científica.

Una de los conceptos con el que estamos más familiarizados y que también nos resulta difícil de definir, es el de espacio.

Si bien todos tenemos una noción de espacio, como una abstracción geométrica euclidiana de tres dimensiones, las teorías modernas de la Física parecen indicar que el espacio ni es Euclidiano, ni tiene tres dimensiones. Prueba de ello lo encontramos en la Física relativista.

Lo que es peor, la Física Cuántica, nos advierte que no existe el vacío absoluto, y que la materia parece no tener límites claros en su distribución por el espacio.

Sin embargo, en nuestra terrible dependencia del espacio Euclidiano, preferimos seguir pensando que el universo está formado por pelotitas de color, a las que nos gusta hacer colisionar, a y las que llamamos «partículas».

Si bien el espacio, como magnitud fundamental de la Física, se maneja bastante bien; filosóficamente es un ente misterioso. Algo que no se sabe si realmente existe por sí mismo o es solo consecuencia de otras entidades relacionadas.

Algunas dificultades de la Física

La Física moderna se encuentra constantemente enfrentada a contradicciones, singularidades y dificultad para definir sus conceptos más fundamentales como lo que es campo, espacio, tiempo o masa.

Uno de las magnitudes más problemáticas de la Física (ya desde los tiempos de Newton) es la inercia, ya que se presenta como una fuerza misteriosa ligada a la masa, pero sin saber de donde proviene o de dónde «se sujeta». Las nuevas investigaciones, y el descubrimiento del Bosón de Higgs, no han mejorado nuestro entendimiento de esta fuerza.

Otro de los problemas físicos, al que le llamo «La paradoja del espacio vacío» consiste en que resulta imposible definir al espacio como entidad independiente de los objetos que contiene. Ya que en la mecánica cuántica, no existe vacío, solo existe el vacío cuántico; Y en la física relativista no sería posible detectar el espacio vacío, a no ser que lanzáramos alguna onda para detectar el vacío, y de ser este el caso, el espacio ya no estaría vacío.

Finalmente, otro de los problemas de la física moderna, consiste en determinar la naturaleza de lo que se conoce como materia oscura.

Un nuevo concepto de espacio

La concepción Newtoniana de espacio, como entidad independiente de la masa, demostró ser una definición limitada y errada de la verdadera naturaleza del espacio.

Einstein dio un gran avance al postular que el espacio es una entidad concreta que se altera en presencia de masa, y que está ligado el tiempo.

Pero esta definición resulta todavía limitada para resolver la paradoja del espacio vacío y entender a la inercia.

Por ello, y aunque resulta arriesgado, me atrevo a dar una nueva definición de espacio:

«El espacio y la masa son manifestaciones de un mismo fenómeno. El espacio como entidad separada de la masa, no existe.»

Es decir, que lo que llamamos espacio es lo mismo que a lo que llamamos masa. Son solo dos nombres que deberían ser sinónimos.

En este nuevo concepto, damos un paso más a la definición relativista de espacio. El espacio-tiempo no se curva en presencia de la masa. El espacio-tiempo es la misma masa.

Bajo esta nueva definición, la masa no es una magnitud escalar, sino vectorial, que se mueve en cuatro grados de libertad espacio-temporales.

Consecuencias

Esta conclusión tiene consecuencias interesantes.

El espacio es una simple manifestación del campo gravitatorio. La masa no produce ese campo. La masa es ese campo. En otras palabras La masa es una curvatura del espacio-tiempo, que se manifiesta como campo gravitatorio y que nosotros percibimos como espacio.

Si retiráramos toda la masa del universo, tampoco habría espacio físico. Esto resuelve la paradoja planteada anteriormente de no poder definir espacio sin materia o masa.

También resolvería el problema de no poder definir claramente a la inercia, ya que quedaría claro que toda masa interacciona con las demás masas (como supone el principio de Mach) porque la masa es el mismo campo gravitatorio.

El hecho de que dos masas interacciones entre sí, resulta ahora natural si consideramos a la masa como campos. La inercia sería simplemente la consecuencia de la interacción de esos campos, como lo es la gravedad.

Ahora no existiría la «acción a distancia» de la gravedad o la inercia. Porque esa «distancia» es solo consecuencia del mismo campo.

Seguramente que alguien observador preguntaría ¿Pero si podemos ver la masa concentrada en un volumen definido, mientras que el campo gravitatorio es invisible?

Esta observación tiene sentido, porque una conclusión de este nuevo concepto, es que toda masa es invisible, como lo es el mismo espacio.

¿La masa es invisible?

Así es. La masa no se puede ver.

Lo que se ve, o detecta, es a la emisión de fotones (ondas electromagnéticas) que no tienen masa. Nadie «ve» a la masa real. Esta es solo detectada por su campo gravitatorio. La masa no emite fotones. Estos se originan del cambio de niveles de energía en partículas con carga.

El espejismo de ver a la masa o materia, es solo posible por el milagro que representa la estructura a la que llamamos átomo (más precisamente los quarks). Un átomo une a la masa (Fuerza gravitatoria) con la carga (Fuerza electromagnética). De esta forma «vemos» a la masa cuando se encuentra en átomos (en general sería toda materia bariónica), porque estos átomos tienen la capacidad de emitir fotones visibles. Así lo que vemos realmente, cuando vemos a la materia, es el volumen desde donde se emiten o reflejan fotones, que es donde el campo de la masa es más intenso.

La materia no solo es invisible, sino que no se puede tocar. Cuando alguien dice que está tocando o moviendo algún cuerpo, lo que hace es realmente es desplazar el centro del campo gravitatorio (la masa) moviendo a las moléculas y átomos, ligados a la materia, mediante las fuerzas de repulsión eléctrica. Piénselo, nunca nadie toca a la materia. De hecho, ni siquiera tocamos a los electrones.

Esta nueva interpretación conlleva a una nueva pregunta: Si la masa es invisible por naturaleza. ¿Existe masa que no esté unida a la carga y que por tanto sea invisible?

Probablemente la respuesta sea que sí, y de hecho puede que ya la hayamos detectado. La llamamos materia oscura y ocurre que sería el tipo más común de masa. La masa bariónica es solo un caso minoritario.