QUE SUCEDERíA SI EXISTIERAN MEDIOS DE COMUNICACIóN A VELOCIDAD INFINITA

QUE SUCEDERíA SI EXISTIERAN MEDIOS DE COMUNICACIóN A VELOCIDAD INFINITA.

En Internet se encuentran un par de artículos científicos que afirman haber conseguido un medio de comunicación basado en el entrelazamiento cuántico (quantum entanglement en inglés). No está comprobado aún su veracidad y podría no ser más que algo similar a lo que sucedió con la famosa fusión fría, pero vale la pena analizarlo y sus posibles consecuencias de ser cierto.

Estos artículos pueden ser leídos en www.arxiv.org/abs/nucl-ex/0411050 y www.arxiv.org/abs/physics/0503052

Si no han sido desmentidos aún y son reproducidos con iguales resultados, hemos de pensar que la comunicación por el efecto de el entrelazamiento cuánticos es posible y está ya al alcance de nuestras manos.

Otra cuestión es si dicha comunicación es o no instantánea. Habría que medir dicha velocidad de comunicación mediante experimentos, pero de momento la mecánica cuántica dice que sí es instantánea.

Así que tenemos dos opciones:

a) la comunicación instantánea es posible y la relatividad tendrá que ser retocada.

b) dicha comunicación cuántica no es instantánea sino a la velocidad de la luz y la mecánica cuántica tendrá que ser retocada.

Supongamos que la comunicación cuántica por el sistema que indican los artículos se produce de modo instantáneo, tal y como la mecánica cuántica sugiere.

Voy a plantear una cuantas consecuencias que creo inevitables:

1- LA RELATIVIDAD DE LA SIMULTANEIDAD YA NO EXISTE. LA SIMULTANEIDAD ES ALGO ABSOLUTO.

Me explico. Einstein planteaba que la simultaneidad era relativa ya que para determinar si algunos sucesos son simultáneos usamos rayos de luz. Cualquier experiencia que creemos de este tipo nos lleva a la conclusión de que observadores en diferentes sistemas inerciales no pensarán lo mismo sobre si dos sucesos son simultáneos.

Sin embargo si disponemos de un medio de transmisión de datos de modo instantáneo podemos determinar exactamente si dos sucesos son simultáneos, independientemente de lo que se observe por medio de rayos de luz.

EN la página http://www.astrocosmo.cl/relativi/relativ-04_04.htm hay unos bonitos dibujos de lo que observarían dos observadores inerciales según la RE. Las luces son simultaneas para la chica del vagón pero no para el observador del andén. Sin embargo si un dispositivo cuántico asociado a cada lámpara emite su señal y ambos observadores reciben la señal... se podría determinar si son simultáneos o no los encendidos independientemente de lo que vean con sus ojos.

Si se reciben las dos señales a la vez es que son simultáneos y si no no lo son, y ambos observadores recibirán lo mismo en sus receptores cuánticos. NO habrá diferencia entre lo que mide un observador y lo que mide el otro en lo referente a sus receptores cuánticos. No habrá relatividad de la simultaneidad.

2- SE PODRíA DETERMINAR EL REPOSO O MOVIMIENTO ABSOLUTO.

Esta conclusión se produce de la anterior sobre la simultaneidad absoluta. Las diferencias entre lo que indiquen las señales visuales y las cuánticas de la experiencia del vagón propuesta antes, simplemente serían la prueba si el vagón se mueve o no realmente. Si la simultaneidad REAL indicada por el receptor cuántico coincide con la simultaneidad de las señales de luz sobre el receptor del vagón (la chica ve las luces a la vez), es que el vagón está en reposo REAL. Si las señales son simultaneas para la chica del vagón en cuanto a recepción lumínica pero no lo son en cuanto al receptor cuántico... pues es que el vagón se mueve REALMENTE Y NO HAY VERDADERA SIMULTANEIDAD. Si los receptores cuánticos indican simultaneidad y la chica receptora del vagón no recibe las señales de luz de modo simultáneo... pues es el casi mismo caso que antes: el vagón se mueve con seguridad pero sí hay simultaneidad en las emisiones.

Estaríamos determinando el movimiento o el reposo del vagón de modo absoluto.

3- LA VELOCIDAD DE LA LUZ NO ES LA MISMA PARA TODOS LOS SISTEMAS INERCIALES. Al menos en experiencias del tipo sólo-ida

Voy a tratar de explicar con detalle este punto de vista mediante un ejemplo.

(tomo K como (1-(v/c)^2)^1/2)

Si existe la posibilidad se comunicarse a velocidad infinita entonces es posible el sincronismo en todos los sistemas de referencia y podemos determinar el reposo absoluto. Así que desde nuestro sistema "en reposo real" observamos al sistema en movimiento. En este ultimo sistema se envía un rayo de luz en t=0 hasta una pared que se mueve solidariamente junto al sistema en movimiento, que está a una distancia L' (medida desde el sistema en movimiento... o sea, distancia propia).

Para nosotros, en reposo, si el rayo de luz viaja a c, observamos que el rayo de luz se va acercando a la pared a una velocidad equivalente c-v, y la distancia entre la fuente emisora y la pared es L' K ya que la distancia que nosotros medimos hasta la pared es menor pues está contraída por su movimiento. Entonces el tiempo que tarda la luz en llegar a la pared es: T = (L' K) / (c - v) .

Si existen medios de comunicación instantáneos en el sistema en movimiento podrán disponer de un reloj en la pared sincronizado de modo absoluto con uno en la fuente de luz y ambos relojes marcarán lo mismo incluso observados desde el sistema en reposo. Como sabemos que en el sistema en movimiento el tiempo es mas lento, el tiempo que medirá el reloj que está en la pared será: T' = KT = L'K^2 / (c - v). Este cálculo no sería correcto desde el punto de vista de las TL pues se pueden interpretar de modo que los relojes del sistema en movimiento no están sincronizados de modo absoluto sino por medio de rayos de luz, lo que haría que hubieran desfases al observarlos desde el sistema en reposo.

La cuestión es que ahora ya podemos calcular la velocidad de la luz para el sistema en movimiento. Será: c' = L'/T'= L'/ (L' K^2 / (c - v)) = (c-v)/ K^2

Velocidad que es diferente de la c que mide el sistema en reposo.

Así que si hay un sincronismo absoluto, entonces la velocidad de la luz no será la misma para todos cuando se mide en trayectos de sólo ida. Habrá un sistema en reposo y los otros sistemas en movimiento podrán medir una velocidad distinta de la luz. Ya no podría decirse que la velocidad de la luz es la misma para todo sistema de referencia. Eso simplemente sería falso. Sería sólo una apariencia para el caso de que sincronicemos por medios lumínicos o para el caso de medir la luz en experiencias de ida y vuelta.

4- LAS TRANSFORMADAS DE LORENTZ DEBEN SER MODIFICADAS.

El hecho de que la velocidad de la luz no sea la misma para un observador en reposo y para otro en movimiento hace que las TL deban ser cambiadas, pues a partir de las clásicas TL se deduce fácilmente que la velocidad de la luz ha de ser la misma para ambos observadores incluso en trayectos de sólo ida.

El cambio es sencillo. La clave está en la coordenada temporal, que ya no cambia con la coordenada x, como hace en las TL clásicas, sino que será independiente de x e igual para todo x, debido a la posibilidad de sincronizar de modo absoluto.

Así que debemos cambiar t' por otra coordenada temporal que podemos llamar T' . El cambio a hacer es de modo que

t' =T' - x' v/c²

ya que x' v/c²es justo el desfase de des-sincronización que habría entre los relojes del sistema en movimiento si se sincronizaran de modo clásico. Es decir, que este valor es justo como varía t' en función de x' a lo largo del eje x'.

Este cambio en las TL sólo afectará a la cuarta transformada, pues es la única que contiene a t'

Así, después de sustituir y implicar queda como nueva cuarta transformada:

T' =t K

que es justo la relación entre tiempos entre el sistema de referencia en reposo y el sistema en movimento.

Ahora el cambio de coordenadas ya no es clásico de Lorentz sino

x' = (x -vt)/K
y=y'
z'=z
T' = t /K

siendo K=

Estas nuevas transformadas no son algo nuevo y ya fueron planteadas por Rodrigo de Abreu en su trabajo http://xxx.lanl.gov/abs/physics/0212020 donde entre otras cosas deduce las TL para el caso de haber una sincronización "correcta" (ST -Syncroniced Transformations- llama a estas transformadas) y hace un análisis de las TL bastante profundo, a pesar de que al final plantea una experiencia mental para determinar el movimiento absoluto que no es válida pues resulta un sistema indeterminado, como evidentemente debe ser al no existir en la naturaleza sincronizaciones absolutas. También en http://arxiv.org/PS_cache/physics/pdf/0512/0512196.pdf Is the assumption of a special system of reference consistent with Special Relativity? vuelve a analizar el problema d ela compatibilidad de la existencia de un reposo absoluto con la teoría de la relatividad especial.

Estas nuevas transformadas no son simétricas tal y como lo son las TL. Con un nuevo conjunto de trasformadas debe tenerse en mente una nueva visión de la realidad, empezando por la idea de que T' no es lo mismo que t'. Podemos decir que t' es el tiempo marcado por relojes "lorencianos" mientras que T' es el tiempo marcado por relojes "sincronizados". Esto es en el sentido de que los relojes lorencianos no están sincronizados vistos desde un sistema en reposo mientras que los sincronizados sí lo estarían. El cambio en la coordenada temporal tiene varios efectos, empezando por la velocidad relativa misma.

5-EL TEOREMA DE ADICIóN DE VELOCIDADES CAMBIA

Al cambiar las TL tenemos que haciendo la deducción clásica del teorema de adición de velocidades el resultado es diferente del de Einstein.

Otro modo rápido de hallar esta fórmula, con las nuevas TL es dividir las expresiones de x' y t' obteniéndose

x'/t' =(x/t - v)/K²

y como x/t es la velocidad observada por el sistema en reposo (llamémosla W) y x'/t' es la velocidad del objeto para el sistema en movimiento (llamémosla u)

u = (W - v)/K²

y despejando

W = u K² +v

Esta expresión es lógica, pues la velocidad u que percibe el observador en movimiento está deformada en sus percepciones por su contracción de metros de medir y su tiempo dilatado. La velocidad W es la v del sistema del observador en movimiento más la u observada por este reducida en un factor K² , K por el tiempo y K por las longitudes.

El observador en movimiento percibió entonces la velocidad u mucho mayor de lo que era en realidad. Mayor porque sus metros son menores y por lo tanto la distancia que ve pasar es mayor, y mayor porque el tiempo en el que pasa esa distancia es menor.

En este nuevo panorama que planteamos ya no tiene sentido decir que el observador en movimiento también ve al sistema en reposo con tiempos menores o con longitudes menores. Lo correcto en este panorama es que el sistema en movimiento ve al sistema en reposo con tiempos mayores y con longitudes mayores. Los sistemas ya no son equivalentes.

Al fin y al cabo ese concepto de "el observador VE", es algo que nunca fue de verdad "ver". En realidad siempre se trató de "calcular" o "deducir" a partir de sus patrones de medir y relojes sincronizados según las TL. Como dicha sincronización ya no tiene sentido, las "observaciones", que proceden de cálculos y no de observaciones directas, cambian totalmente.

VELOCIDAD RELATIVA.

Mientras que en el sistema lorenciano tenemos que la velocidad relativa es la misma para ambos sistemas, ya no lo es en el sistema sincronizado.

En nuestra visión clásica, lorenciana o einsteniana, tenemos que un sistema O' en movimiento a velocidad v respecto de O ve al sistema O también a velocidad v respecto de si mismo pero en sentido contrario, o sea velocidad -v. Sin embargo en la visión que tendríamos para el caso que analizamos y que hemos llamado sincronizada, la velocidad relativa a la que se mueve el sistema O respecto a O' ya no es -v sino que sería -v/K²

esto parece extraño, pero tengamos en cuenta que la velocidad relativa lo era con las coordenadas de las TL en base a unas coordenadas temporales peculiares. Con las nuevas coordenadas ya no tiene sentido decir que un observador en el sistema en movimiento verá la misma velocidad relativa en otro observador que la que el otro ve en él.

Este será el nuevo teorema de adición de velocidades, que como podemos ver también tiene como velocidad límite para el caso de que u o v sean igual a c, la velocidad de la luz c.

(Versión provisional)