Monografias.com > Sin categoría
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Corrimiento al Rojo Gravitacional (página 2)



Partes: 1, 2

Corrimiento al
rojo Gravitacional en la Relatividad Especial

En la teoría de la relatividad especial, a pesar
de que la velocidad del objeto es uniforme y en movimiento
rectilíneo, además de eso teniendo incluso
observador inmóvil y en reposo relativo, a pesar de todo
esto en la relatividad especial además de que acontece
clara dilatación y contracción del tiempo por
velocidad, además de eso encontramos que ocurre
también contracción gravitacional adicional del
tiempo o corrimiento al rojo gravitacional debido a la
aceleración relativa hacia el rojo (af) de
la fuente. Este corrimiento al rojo gravitacional en la
relatividad especial, explica el desplazamiento precoz al rojo en
el efecto Doppler transversal.

Monografias.com

Estando aun en la relatividad especial y remplazando a
la cantidad de velocidad incrementada o reducida en el intervalo
temporal de los dos eventos co-locales o, si se quiere reemplazar
como una aceleración relativa (af) de la
fuente en el intervalo de tiempo co-local en la
cuadri-contracción relativa de cuadri-Lorentz, nos queda
así la siguiente relación:

Monografias.com

Quiere decir todo esto que la cuadri-contracción
relativa del cuadri-Lorentz sería el factor que
serviría también para describir la
contracción gravitacional del tiempo por
aceleración relativa de la fuente
con la
relatividad especial en el Doppler transversal, cuando el
observador forma un ángulo de 90 grados con la fuente la
correlación queda tal como lo expresa la siguiente
relación número ocho (8).

Monografias.com

Donde ?t0 es el intervalo temporal
entre dos eventos co-locales para un observador en algún
sistema de referencia inercial (por ejemplo el número de
tic-tac que ha hecho su reloj), ?t es el intervalo entre
los dos mismos eventos tal y como lo mediría otro
observador que se aleja o se acerca moviéndose
inercialmente, af es la aceleración
relativa de la fuente en la cuadri-Lorentz-relativa y
c es la velocidad de la luz.

Es decir: cuando un objeto o fuente se mueve
uniformemente acercándose hacia un observador, ocurre al
instante tanto contracción como dilatación del
tiempo. Una cantidad de tiempo es dilatada por velocidad de
acercamiento y otra cantidad de tiempo es contraída por el
sentido de la (af) aceleración relativa de
la fuente. Por ejemplo en el Doppler transversal cuando ya la
fuente se aproxima, moviéndose en ángulos casi
rectos con respecto al observador, incluso aunque la fuente se
esté aproximando todavía hacia él, la
cantidad de tiempo dilatada por velocidad, no produce el
corrimiento hacia el azul esperado por velocidad de acercamiento,
en vez de eso el efecto Doppler transversal provoca entonces es
un desplazamiento hacia el rojo por predominar el efecto
gravitacional de la contracción por aceleración
relativa (af) de la fuente que prevalece en
sentido contrario. En el Doppler transversal cuando la fuente aun
se está acercando demasiado en movimiento uniforme se
cumple la siguiente relación:

Monografias.com

Donde ?t0 es el intervalo temporal
entre dos eventos co-locales para un observador en algún
sistema de referencia inercial (por ejemplo el número de
tic-tac que ha hecho su reloj), ?t es el intervalo entre
los dos mismos eventos, tal y como lo mediría otro
observador que se aleja o se acerca moviéndose
inercialmente con velocidad v, af es la
aceleración relativa de la fuente en la contracción
y c es la velocidad de la luz.

En el Doppler transversal cuando la fuente pasa con su
velocidad uniforme al frente del observador y deja ya
definitivamente de acercarse a él, para iniciar entonces
un alejamiento del mismo, enseguida se inicia es una
contracción de alejamiento por velocidad del tiempo o el
llamado corrimiento al rojo Doppler que acompaña el mismo
sentido que trae originalmente la contracción
gravitacional (af) por aceleración
relativa de la fuente, tal como lo expresa la siguiente
relación que suma el corrimiento total al rojo:

Monografias.com

En la relación anterior número diez (10)
se puede apreciar que a partir de la relatividad especial y el
principio de equivalencia, sin necesitar el resto de la
teoría de la relatividad general, se puede también
calcular el desplazamiento hacia el rojo gravitacional en la
relatividad especial expresado en esta anterior relación
número diez (10). Esta situación planteada en esta
relación anterior es la que nos conlleva a dudar, de uno
de los más contundentes respaldos teóricos que
tiene la idea de la expansión métrica del
universo.

Corrimiento al
rojo Gravitacional en la Relatividad General

En la relatividad general el objeto y el observador
están acelerados independientemente y entonces la
intensidad del desplazamiento al rojo y al azul del efecto
Doppler en la relatividad general depende de tres factores:
a)-Velocidad relativa de la fuente,
b)-Aceleración (ao) del observador
y c)-Aceleración (af) de la
fuente.

Desplazamiento Einstein

En el llamado efecto Einstein que ocurre cerca de los
objetos masivos, fenómeno descrito en la relatividad
general y que trabaja situaciones con concepto del tiempo propio
medido por observadores en reposo y a diferentes posiciones o
alturas de un planeta u otro cuerpo másico es decir, los
dos observadores conservan su distancia y en reposo relativo sin
acercarse ni alejarse aunque se muevan en el espacio a
velocidades diferentes.

Los dos observadores aunque efectivamente se encuentren
en reposo relativo, no describen como vector la misma velocidad
en el espacio, se puede considerar que el observador más
cercano al centro de gravedad o sea el que precisamente se
encuentra en la superficie del planeta, por efectos de la
curvatura del espacio-tiempo intenta alejarse de cualquier otro
observador ubicado a mayor altura, a este ultimo de mayor altura
según esto como tal se le contrae el tiempo del de la
superficie, es por eso que en el experimento de Pound y Rebka el
observador de mayor altura percibe un Doppler desplazado hacia el
rojo. Veamos la siguiente expresión con respecto a la
velocidad relativa (vcos?) del objeto observado en reposo y
estacionado en la superficie de la tierra y más cercano
incluso al centro de gravedad del cuerpo másico. La
contracción por velocidad en el efecto Einstein tiene un
ángulo relativo de 90 grados que anula totalmente a la
contracción del tiempo por velocidad tal como se explica
en la siguiente relación número once
(11):

Monografias.com

Si se anula la contracción por velocidad relativa
entre los dos observadores, describen son aceleraciones
diferentes y para la fuente (af) que está
ubicada en la superficie del planeta es la siguiente:

Monografias.com

Donde G es la constante
de gravitación universal, M es la masa del
planeta, r es el radio del planeta,
? es la velocidad angular del objeto
observado.

Remplazando la relación número doce (12)
en el tiempo, remplazándola pues en la anterior
relación número once (11) nos queda la siguiente
expresión de la Contracción gravitacional
relativa del tiempo por aceleración de la
fuente
:

Monografias.com

Donde G es la constante
de gravitación universal, M es la masa del
planeta o cuerpo másico, r es el radio del
planeta, ? es la velocidad angular del objeto
observado.

Esta anterior ecuación o relación
número trece (13) representa matemáticamente a la
contracción gravitacional del tiempo por
aceleración de la fuente
o desplazamiento hacia
el rojo que tendría un fotón que viaja desde un
objeto en reposo y en la superficie de un planeta, hacia un
observador también en reposo pero a mayor altura como
transcurrió en el experimento de Pound y Rebka.

Sin embargo en este experimento a pesar de permanecer el
observador a la misma altura en reposo está también
acelerado hacia el azul o hacia el acercamiento del objeto
observado por lo tanto, tiene una dirección contraria a la
anterior contracción por lo tanto a esta dilatación
se le llama dilatación gravitacional del tiempo por
aceleración
(ao) del
observador
.

Monografias.com

Donde ?t0 es el intervalo temporal
entre dos eventos co-locales para un observador en algún
sistema de referencia no inercial como la superficie del planeta,
?t es el intervalo entre los dos mismos eventos, tal y
como los mediría otro observador en reposo a cierta
altura, G es la constante de gravitación
universal, M es la masa del planeta o cuerpo
másico, r es el radio del planeta,
R es la distancia radial a la que está
ubicado el observador desde el centro de gravedad,
c es la velocidad de la luz.

Conclusiones

A)-La gran conclusión de este trabajo es
la presentación de una nueva explicación del
mecanismo que posiblemente origina la famosa observación
de los corrimientos al rojo espectral de galaxias
distantes:

Debido a que las galaxias distantes del universo como
quasars y nubes intergalácticas, viajan describiendo
grandes trayectorias elípticas que generan líneas
de curvatura mínima correspondientes a radios supremamente
extensos y que son líneas geodésicas demasiado
"rectas" relativamente para nosotros. Tras esto a medida que la
galaxia se aleja, el ángulo ? entre observador y su
trayectoria se reduce, y el vcos? incrementa la velocidad
relativa de la galaxia, es decir: la galaxia relativamente para
un observador acelerado, va acelerada y sujeta a una fuerza
ficticia que origina una contracción gravitacional
relativa del tiempo por aceleración de la fuente que por
un mecanismo semejante al principio de equivalencia y
además su producto por el conocido corrimiento al rojo
Doppler, incrementa finalmente los corrimientos generales al rojo
espectral.

B)-La gran conclusión de este trabajo
además de la anterior, es la ratificación del
desplazamiento de la contracción absoluta de Lorentz por
la Cuadri-Lorentz relativa que es la siguiente ecuación
número veinte y

siete (27):

Monografias.com

C)-La Contracción relativa del
tiempo por velocidad
en la relatividad especial se
expresa de la siguiente manera:

Monografias.com

D)-La Dilatación relativa del
tiempo por velocidad
en la relatividad especial se
expresa de la siguiente manera:

Monografias.com

E)-La Contracción gravitacional
relativa del tiempo por aceleración de la fuente

en la relatividad especial se expresa de la siguiente
manera:

Monografias.com

F)-Presentamos la relación
matemática del experimento de Pound y
Rebka:

Monografias.com

Donde ?t0 es el intervalo temporal
entre dos eventos co-locales para un observador en algún
sistema de referencia no inercial como la superficie del planeta,
?t es el intervalo entre los dos mismos eventos, tal y
como los mediría otro observador en reposo y a cierta
altura, G es la constante de gravitación
universal, M es la masa del planeta o cuerpo
másico, r es el radio del planeta,
R es la distancia radial a la que está
ubicado el observador al centro de gravedad, c es
la velocidad de la luz.

Referencias del
presente artículo

[01]
Relatividad general sin los clásicos tensores de
Einstein

[02]
Energia potencial en la Relatividad general

[03]
Dilatación dual del tiempo

[1]http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/concepto-masa-gravitacional-relatividad-especial/concepto-masa-gravitacional-relatividad-especial.pdf

[2]

[3] Hawking, Stephen; and Ellis, G. F.
R. (1973). The Large Scale Structure of Space-Time. Cambridge:
Cambridge University Press. ISBN 0-521-09906-4.

[4] Misner, Thorne and Wheeler,
Gravitation, Freeman, (1973), ISBN
0-7167-0344-0.

[5] Robert M. Wald, General
Relativity
, Chicago University Press, ISBN
0-226-87033-2.

[6] Steven Weinberg, Gravitation and Cosmology:
principles and applications of the general theory of
relativity
, Wiley (1972), ISBN 0-471-92567-5

[7] Bodanis, David (2001). E=mc2: A
Biography of the World's Most Famous Equation
, Berkley
Trade. ISBN 0-425-18164-2.

[8] Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph (2002).
Modern Physics (4th ed.), W. H. Freeman. ISBN
0-7167-4345-0.

http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/relatividad-general-sin-einstein/relatividad-general-sin-einstein.pdf

/trabajos-pdf2/energia-potencial-gravitatoria-cinetica-invariante/energia-potencial-gravitatoria-cinetica-invariante.pdf

[9] Girbau, J.: "Geometria diferencial i
relativitat",
Ed. Universitat Autónoma de Catalunya,
1993. ISBM 84-7929-776-X

[10] Serway, Raymond A.; Jewett, John
W. (2004). Physics for Scientists and Engineers, 6th ed.
edición, Brooks/Cole.
ISBN
0-534-40842-7.

[11] Tipler, Paul (2004). Physics for
Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves,
Thermodynamics, 5th ed. edición, W. H. Freeman.
ISBN
0-7167-0809-4.

[12] Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph
(2002). Modern Physics, 4th ed. edición, W. H.
Freeman.
ISBN 0-7167-4345-0.

[13] School of Mathematics and Statistics,
University of St Andrews (2000). «Biography of
Gaspard-Gustave de Coriolis (1792-1843)».

[14] Oxford Dictionary, Oxford
Dictionary 1998.

[15]
/trabajos-pdf2/matematicas-energia-cinetica-potencial-movimiento/matematicas-energia-cinetica-potencial-movimiento.pdf

REFERENCIAS GENERALES EN LA
TEORÍA.

[1]
http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_relatividad_general

[2] http://es.wikipedia.org/wiki/Atracci%C3%B3n_gravitatoria

[3] http://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad_cu%C3%A1ntica

[4] http://es.wikipedia.org/wiki/Problema_de_los_dos_cuerpos

[5] http://es.wikipedia.org/wiki/Problema_de_los_tres_cuerpos

[6] ©2007 Heber Gabriel Pico
Jiménez MD.

[7] ©"Concepción dual del
efecto Compton"2007

[8] ©"Concepción dual del
efecto fotoeléctrico"2007.

[9] ©"Teoría del
Todo"2007.

[10] ©"Unidades duales de la
contante de Plack"2007.

[11] ©"Trayectoria dual de la
luz"2007.

[12] ©"Compton
Inverso"2007.

[13] ©"Quinta dimensión del
espacio dual"2007.

[14] ©"Compton Inverso y
Reflexión Interna Total"2007

[15] http://personales.ya.com/casanchi/fis/ondacorpusculo01.pdf

[16]
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-fotoelectrico/dualidad-onda-coopusculo

[17]
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-fotoelectrico/unidades-duales-constante-planck

[18]
/trabajos48/efecto-compton/efecto-compton.shtml

[19]
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-fotoelectrico/efecto-compton

[20]
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-fotoelectrico/efecto-fotoelectrico-dual

[21]
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-doppler/transverso-oblicuo-de-broglie

[22]
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-doppler/algebra-efecto-doppler

[23] http://www.textoscientificos.com/fisica/gravedad/cuantica-dual

[24]
http://www.textoscientificos.com/fisica/gravedad/leyes-kepler-dual

[25]
http://www.textoscientificos.com/fisica/constante-kepler-sub-pe

[26]
/trabajos-pdf/gravedad-cuantica-dual/gravedad-cuantica-dual.pdf

[27] http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kepler

[28] http://www.textoscientificos.com/fisica/kepler-cuantico

[29]
http://www.textoscientificos.com/fisica/formulacion-matematica-tercera-ley-kepler

[30]
/trabajos-pdf/matematica-tercera-ley-kepler/matematica-tercera-ley-kepler.pdf

[31]
/trabajos-pdf/sabor-color-constante-planck/sabor-color-constante-planck.pdf

[32]
http://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/estructura-dual-nucleos-atomicos

[33]
http://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/sabor-color-constante-planck

[34]
/trabajos-pdf/estructura-dual-nucleos-atomicos/estructura-dual-nucleos-atomicos.shtml

[35]
/trabajos-pdf/sabor-color-constante-planck/sabor-color-constante-planck.shtml

[36] http://www.alt64.org/wiki/index.php/L%C3%A1ser

[37]
http://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/rayo-laser-dual

[38]
/trabajos-pdf/helicidad-foton-laser/helicidad-foton-laser.pdf

[39]
http://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/helicidad-foton-laser

[40]
/trabajos-pdf/longitud-onda-movimiento-tierra-particula/longitud-onda-movimiento-tierra-particula.shtml

[41]
/trabajos-pdf/masa-dual-vectorial/masa-dual-vectorial.shtml

[42]
http://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/masa-dual-vectorial

[43]
http://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/longitud-onda-asociada-planeta-tierra

[44]
/usuario/perfiles/pico_jimenez_heber_gabriel

[45]
/usuario/perfiles/pico_jimenez_heber_gabriel/monografias

[46] /usuario/perfilprivado/monografias/

Copyright © Derechos
Reservados.

Heber Gabriel Pico Jiménez MD. Médico
Cirujano 1985 de la Universidad de Cartagena. Investigador
independiente de problemas biofísicos médicos de la
memoria y el aprendizaje entre ellos la enfermedad de
Alzheimer.

 

 

Autor:

Dr. Heber Gabriel Pico
Jiménez

Medico Cirujano

Colombia

Partes: 1, 2
 Página anterior Volver al principio del trabajoPágina siguiente 

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

Categorias
Newsletter