Sobre el transformador gravitatorio


Un físico estudia el análogo gravitatorio al transformador eléctrico. Algo que podría revelar extrañas propiedades del espacio-tiempo.

Ecuaciones gravitatorias equivalentes a las de Maxwell del electromagnetismo. Fuente: ArXiv.

En los últimos años es cada vez más difícil ignorar la presencia de los transformadores en la vida cotidiana. El teléfono celular, o el ordenador portátil vienen junto a unos armatostes que les permiten tomar la corriente a un voltaje inferior a los 220-230 voltios de la corriente alterna normal. Estos aparatos son algunas veces más pesados e incómodos que los sistemas que alimentan. Así, a la lista de luces halógenas, dispositivos electrónicos o iluminación LED que necesitan corriente eléctrica continua de bajo voltaje se suman cada vez más miembros. Mientras que a alguien se le ocurra por fin normalizar un sistema doméstico de corriente continúa para ese tipo de aparatos, merece la pena fijarse en cómo funcionan los transformadores.
Un transformador funciona gracias a la inducción. El flujo de un campo magnético que varíe en el tiempo induce una corriente en una espira metálica. Basta conectar una espira de cobre a un amperímetro y mover un imán para ver cómo se produce electricidad. Si no movemos el imán (si no hay variación en el flujo de campo magnético a través de la espira) no hay generación de corriente. Toda la energía eléctrica que consumimos, salvo quizás la solar, se basan en este principio. Pero si hacemos pasar una corriente por una espira también producimos un campo magnético. Por tanto, basta poner una espira al lado de otra y hacer pasar corriente por la primera para que se produzca corriente en la segunda. Sólo es necesario que haya cierta variación temporal en la corriente, algo que se puede conseguir fácilmente usando corriente alterna (o en su defecto pulsos de corriente). Un transformador no es más que precisamente eso, con un número de espiras diferente a cada lado y un núcleo de hierro que mejor la eficacia del sistema.

Este efecto ya fue descubierto por Faraday cuando en 1831 enrolló unas espiras en los lados opuestos de una rosquilla de hierro. La ley de inducción de Faraday ha sido una ley fundamental del electromagnetismo y la ley que hay detrás del funcionamiento de los transformadores que utilizamos todos los días.

Pues resulta que la Relatividad General, en el límite lineal débil, produce unas ecuaciones similares o análogas a las leyes de Maxwell del electromagnetismo. De este modo, los resultados clásicos del electromagnetismo pueden ser aplicados a la Relatividad General. Así, se puede definir el campo electrogravimétrico o el campo gravitomagnético.
El uso de estas ecuaciones permitió en su día predecir ciertos fenómenos como el efecto Lense-Thirring de arrastre de marco de referencia, según el cual el espacio-tiempo en las cercanías de un cuerpo masivo en rotación es arrastrado. En este caso se trataría de una “corriente de masa” estática que no varía en el tiempo.
Pero, hasta ahora, se había investigado poco sobre el análogo del transformador en términos gravitatorios, en el que una “corriente de masa” varía en el tiempo. John Swain, de Boston University, apunta precisamente, en un trabajo de investigación teórico, a esta idea.
El transformador gravitatorio propuesto por Swain consiste en un haz de partículas viajando en un círculo. Esto genera un flujo magnetogravitatorio que puede ser captado por un segundo sistema circular que opera básica a modo de “antena de bucle”.
Este modelo hace surgir numerosos interrogantes sobre la naturaleza del espacio-tiempo. Así por ejemplo, un transformador eléctrico requiere un núcleo de hierro para funcionar bien, material que está definido por su permeabilidad magnética. ¿Qué clase de material jugaría ese papel en el caso del transformador gravitatorio y qué podría ser la “permeabilidad gravitatoria” si es que existe? Según Swain se puede imaginar un análogo a la permeabilidad ya que, después de todo, hay una manera de derivar la permeabilidad de un material a partir de primeros principios.
También surge la pregunta de si estos transformadores gravitatorios existen en la Naturaleza. Quizás la materia que orbite cerca de un agujero negro pueda proporcionar esa clase de “corrientes de masa”. En este caso, para obtener variaciones de esa corriente de masa, basta con que en el sistema caigan trozos de masa de vez en cuando, algo análogo a un transformador de corriente continua en el que se meten pulsos de corriente.
En la Tierra el LHC quizás pueda producir corrientes de masa lo suficientemente intensas como para poner a prueba esta teoría. En el “bobinado primario” se pueden utilizar partículas cargadas, como en el caso del propio LHC, mientras que el secundario (la “antena de bucle”) puede carecer de partículas cargadas, para así evitar los efectos electromagnéticos.

Candidate for an event with a Z boson decaying to two muons. An animation created of an actual ATLAS collision event in 2010.

First candidate for an event with a Z boson decaying to an electron and an anti-electron. An animation created of an actual ATLAS collision event in 2010.

Sabemos que en los aceleradores de partículas se produce mucha radiación sincrotón debido a la aceleración de partículas cargadas forzadas a moverse en círculos. Swain sugiere que su idea podría comprobarse echando un vistazo a ver si existe una “radiación sincrotón gravitatoria”. En otras palabras, efectos de ondas gravitatorias de campo cercano podrían ser detectadas por interferómetros o por barras resonantes de tipo Weber en el LHC con el montaje adecuado.

Articulo original http://neofronteras.com/?p=3187

Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Nota en Technolgy Review.

Book en PDF Electroweak Physics at LEP and LHC

Springer | 2010 | ISBN: 3642051685 | 210 páginas | PDF | 15MB
Este libro hasta al día revisa los resultados experimentales obtenidos en la física electrodébil en el Gran colisionador de electrones positrones, LEP, así como los previstos en el Gran Colisionador de Hadrones, LHC. Las mediciones de LEP son las piedras angulares de las pruebas de precisión de la electrodébil Modelo Estándar. La primera parte del volumen se concentra especialmente en la fase de alta energía de LEP y las mediciones de la masa del bosón W y de los acoplamientos entre los bosones de gauge electrodébil, dando muchos detalles también sobre otros efectos físicos como el color y la reconexión de Bose-Einstein correlaciones.
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Fuente http://www.tipete.com

Relacionados:

http://portalhispanos.com/htmls/LEP.htm

http://portalhispanos.org/?page_id=137

El Universo mecanico

Una respuesta a “Sobre el transformador gravitatorio

  1. wow buena informacion

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