1. Esfera con
densidad uniforme
Nuestro planeta no tiene forma
esférica ni densidad uniforme. Ese modelo difiere del
planeta real. Algunos cálculos pueden ayudarnos a
comprender por qué la naturaleza exhibe otro tipo de
formación.
Figure 1: esfera con densidad
uniforme
Todos los puntos situados a una distancia x
del centro soportan la misma presión. Esos puntos forman
un cascarón esférico de radio x , como sugiere la
figura.
¿Cuánta presión
soporta ese cascarón?
La materia contenida dentro del radio x
atrae gravitatoriamente a la materia que la rodea. Lo
recíproco no sucede pues un cascarón de materia no
contribuye a la gravitación en su interior. Newton
ofreció la primera demostración de esa propiedad y
en épocas recientes fue confirmada. En la esfera que
analizamos lo de adentro atrae a lo de afuera y lo
recíproco no sucede. ¿Viola esto el Principio de
Acción y Reacción? No, pues la parte interior opone
una reacción mecánicamente similar a la fuerza que
un gas comprimido ejerce contra el recipiente.
Símbolos
Para x = R0 la ecuación (16) da p =
0 . Este resultado es comprensible, pues no hay material encima
de la superficie exterior. Cuanto menor es x mayor es la
presión. Para x -> 0 la presión tiende a
infinito.
La presión máxima que un
material puede soportar es finita. Esto significa que si
pudiésemos construir una esfera con densidad uniforme y
masa total semejante a la masa de un planeta
necesitaríamos dejar un hueco alrededor del centro. El
radio mínimo que el hueco podría tener
dependería de las propiedades físicas del material.
Todos los huecos que superen el radio mínimo están
permitidos.
Un cascarón de espesor finito
equivale a una esfera hueca. La exploración
geológica muestra que nuestro planeta se parece a un
conjunto de cascarones de espesor finito, cada uno metido dentro
de un cascarón mayor.
Esta estructura de capas sucesivas
también necesita un hueco alrededor del centro. Y lo
necesitaría aunque las capas tuviesen espesor
infinitesimal. Eso incluye a una esfera cuya densidad
varía continuamente en función del radio. El hueco
en la región central es inevitable cuando la esfera
está formada por materia normal. Eso implica el
cálculo basado en la ley de Newton, suponiéndola
válida en el interior de la materia.
Analicemos objeciones.
Objeción A: Suponer que la ley de
Newton es inválida en el interior de la materia. En ese
caso no podríamos usarla para calcular la presión
en el fondo del océano, pues el agua es materia y el fondo
sólido situado bajo el agua también. La verdad es
que la usamos y el cálculo concuerda con las mejores
mediciones.
Objeción B: Suponer que la ley de
Newton falla en el entorno próximo al centro de la esfera.
En ese caso la Relatividad General también
fallaría, pues para simetría esférica en
condición estable ambas formulaciones
concuerdan.
Las objeciones parecen menos razonables que
la propuesta de concebir a nuestro planeta y a muchos otros
astros como esferas huecas. No hemos calculado el radio
mínimo del hueco. ¿Podría ser pequeño
en la Tierra y en otros planetas parecidos? Mientras falte un
análisis completo la duda subsistirá.
2. Hueco
extendido hasta los polos
Imaginemos una caña de pescador
cargada eléctricamente. Supongamos que tiene carga
positiva y está inserta en un soporte pesado. Hay un
motorcito sujeto al extremo superior de la caña. Con hilo
aislante fueron atados al eje del motor unos globos livianos
cargados negativamente. La carga de la caña y la sumatoria
de carga en los globos poseen el mismo valor absoluto. El motor
gira y los globos orbitan alrededor de la caña. Cada
órbita tiene un tamaño y una forma cuando el
soporte permanece quieto respecto al observador. Los cambios en
la forma y en el tamaño son porcentualmente despreciables
cuando el soporte se mueve con una velocidad muchísimo
menor que la velocidad tangencial de la órbita. El extremo
de la caña que no está sujeto al soporte vibra
recorriendo segmentos cortos a una velocidad insignificante
comparada con las velocidades orbitales de los globos. La
vibración de la caña respecto al observador
sufrirá más deformación porcentual que las
órbitas de los globos. Aunque la carga neta del sistema
sea igual a cero, la diferencia en las deformaciones porcentuales
puede causar un desbalance magnético respecto al
observador. Cuando el sistema se mueve respecto al observador
puede aparecer una componente magnética finita que no
existe cuando el sistema reposa. El átomo puede sufrir un
desbalance análogo, pues el núcleo vibra como la
caña y los electrones orbitan como los globos. En la
materia que se mueve respecto al observador puede aparecer una
componente magnética finita que no existe cuando la
materia reposa. En los casos típicos de la vida cotidiana
el efecto podría ser insignificante y podría
requerir, para ser notable, mucha velocidad y/o mucha masa en
movimiento. Aunque un planeta gire lentamente respecto al eje
propio su masa podría ser suficiente para exhibir un campo
magnético notable. El campo magnético de nuestro
planeta podría ser consecuencia del desbalance
magnético subatómico.
Las leyes del electromagnetismo
prohíben líneas de campo magnético abiertas.
Las líneas magnéticas del modelo están
obligadas a meterse por un polo, atravesar el cuerpo del planeta
y salir por el otro polo para poder cerrarse. La simetría
cuasi esférica implica líneas que convergen en los
polos produciendo en cada polo un flujo magnético
descomunal, que tiende a infinito en el entorno inmediato del eje
principal de rotación. En toda la extensión del eje
la concentración de líneas es inmensa. En esa zona
la materia no podría subsistir. El modelo exige suponer
que un hueco tubular centrado en el eje principal de
rotación atraviesa el planeta de polo a polo.
Figure 2: hueco tubular de polo a
polo
El diámetro del tubo no puede ser
uniforme. Sería mínimo cerca de los polos y
máximo cerca del centro del planeta, donde la
presión es la causa de ahuecamiento más importante.
El campo magnético dentro del tubo serviría para
guiar hasta el centro a las partículas que ingresen por
los polos. Dentro del hueco central se entrecruzarían las
trayectorias de las partículas, pues en esa región
las líneas del campo magnético están muy
curvadas. Las interacción de las partículas
podría mantener activo un plasma caliente. La temperatura
en el centro del planeta sería máxima, como muestra
la observación real. Fuera del tubo el campo
magnético envuelve a la materia sólida. En esa
región el campo magnético del modelo no puede ser
idéntico al campo magnético de una esfera llena. La
esfera llena difiere topológicamente del esferoide que
posee tubo axial. Este último posee una
conformación topológica toroidal, que se
manifestará en detalles precisos del campo
magnético. La magnetosfera real de nuestro planeta no
corresponde a una esfera llena. ¿Podría
corresponder a un cuerpo toroidal?
Figure 3: el hueco funcionando
Las partículas que ingresan por los
polos entregan al plasma central parte de la energía que
transportan. Después continúan recorriendo el tubo
hasta escapar del planeta saliendo por un polo. Lo más
lógico sería suponer que hay fluctuaciones en el
funcionamiento del plasma. El fenómeno denominado aurora
polar (boreal cuando es ártica) podría ser
consecuencia de una fluctuación extrema. Eso
explicaría por qué son imprevisibles las auroras
polares y son poco frecuentes cuando las actividades
tecnológicas no perturban al planeta.
La temperatura en el centro es conocida y
muy similar a la temperatura de la corona solar. Sondas enviadas
al Sol permitieron confirmar la presencia de un plasma en la
corona. En el contexto hipotético propuesto, la
coincidencia térmica podría indicar que un plasma
comunicado con el espacio circundante funciona establemente a una
temperatura característica. Esto significaría que
cuando el sol empezó a brillar lo hizo a esa temperatura,
que permanecerá constante hasta la extinción del
brillo.
En ese caso la temperatura del plasma
terrestre también se mantendría constante, pues el
tubo axial y el espacio exterior tienen
conexión.
3.
Conclusión
El modelo de planeta propuesto cumple
normas de realimentación en su funcionamiento, muy
parecidas a las normas biológicas. La interacción
con el entorno es imprescindible para la subsistencia del planeta
y también para la subsistencia de un ser vivo.
Aunque tenga más defectos que
virtudes, el razonamiento intentado suscita preguntas
inquietantes y estimula el deseo de conocer algo
más.
¿Puede un planeta carecer de hueco
en su interior?
¿Puede un planeta que gira carecer
de un hueco extendido de polo a polo?
¿Puede carecer de plasma central un
planeta que gira y tiene un hueco extendido de polo a
polo?
¿Podría la temperatura de la
corona solar ser característica de un plasma inmerso en un
campo magnético que lo estabiliza sin encerrarlo
herméticamente?
Quien sepa las respuestas asuma el
compromiso de divulgarlas.
Gracias.
4.
Suplemento
Esta parte del documento fue agregada para
preguntar lo siguiente.
¿Qué implica el modelo de
astro propuesto para una masa muy superior a la masa
terrestre?
Ordenemos el razonamiento como antes,
empezando por el hueco que la presión determina en la
región central. En caso de ser un astro hecho de materia
normal el hueco abarcará una proporción mayor del
volumen total.
Para la masa de nuestro planeta el hueco
abarca un porcentaje T del volumen total. Para una masa
muchísimo mayor el porcentaje no puede ser el mismo, pues
la zona donde la materia normal es incapaz de soportar la
presión abarca en este caso un porcentaje U > T. En una
masa mayor hay más átomos contribuyendo al campo
magnético. La inducción B alcanza valores
asombrosos comparados con el valor máximo alcanzado en la
Tierra. Por eso el tubo axial abarca un porcentaje del volumen
total mayor que el porcentaje observado en la Tierra. Con el
hueco central y el tubo axial proporcionalmente mayores la
inducción magnética se intensifica y crece la
fracción de la energía total manejada por el
reactor plasmático.
Es decir la energía del plasma
dividida por la energía total del astro da un cociente
mayor.
Imaginemos que podemos crear
astros.
Empezamos haciendo uno que iguale la masa
terrestre y observamos auroras polares poco frecuentes. Esto
significa que las fluctuaciones no suelen tener magnitud
suficiente para invadir los polos. Después construimos
otro astro multiplicando la masa terrestre por 1000. En este caso
la expulsión polar ocurre con más frecuencia,
invadiendo regiones más amplias alrededor de los polos.
Hacemos otro astro aumentando nuevamente la masa y la tendencia
se confirma, es decir observamos expulsiones mucho más
frecuentes y mucho más extensas alrededor de los polos.
Cuando la masa supere un valor determinado las expulsiones
ocurrirán regularmente y envolverán al cuerpo
entero. Es decir tendremos un oscilador plasmático
estable. En los osciladores estables una parte de la
energía saliente reingresa para mantener excitado al
sistema. La otra parte se libera.
Realimentación es el nombre
técnico del reingreso, que cuando tiene una
proporción adecuada regulariza el régimen. Cuando
está exagerada provoca el colapso. En un organismo vivo la
realimentación posibilita el funcionamiento coherente y
cooperativo de todos los procesos. Sin una norma de
realimentación adecuada la vida sería
imposible.
¿Qué observaríamos en
ese astro que ha logrado ser un oscilador plasmático
estable?
Notaríamos que toda la superficie
libera radiación y partículas, con un espectro de
radiación y un espectro de masas característicos.
El régimen de funcionamiento exhibiría un promedio
estable, con fluctuaciones ocasionales intensas que
afectarían al espacio circundante. La atmósfera de
plasma exhibiría una convección incesante.
Ocasionalmente la convección se intensificaría y
arrancaría trozos de plasma que se alejarían del
astro.
¿Conocemos algún astro que
funcione así? La respuesta es afirmativa, pues observamos
todo eso en el Sol. ¿Entonces el Sol y la Tierra son lo
mismo? Afirmando que son lo mismo cometeríamos un abuso,
pues hay un umbral en el valor de la masa que separa dos modos de
funcionamiento termodinámicamente distintos. Un oscilador
plasmático funciona exotérmicamente. Un astro cuyo
plasma no excede al hueco axial funciona endotérmicamente.
En un caso la realimentación mantiene activa la
oscilación y en el otro la evita. Esta diferencia separa
tajantemente al Sol y a la Tierra en dos categorías
distintas. Aunque topológicamente, magnéticamente y
mecánicamente haya similitud, la diferencia
termodinámica determina sin ambigüedad
categorías distintas.
¿Podrían ser todos toroidales
los objetos astronómicos que giran en torno a un eje
propio y superan una masa determinada?
La ley de Newton y la hipótesis del
desbalance magnético subatómico no admiten
opciones. La presión crea un hueco alrededor del centro.
Por desbalance subatómico aparece un campo
magnético que logra extender el hueco hasta los polos,
estableciendo la forma toroidal. Esa conformación
topológica es inevitable cuando lo que gira tiene mucha
masa. El modelo propuesto exige suponer que son toroidales los
planetas, las estrellas, las galaxias y todos los objetos
astronómicos que giran y superan una masa determinada.
Más exigencias. Ningún objeto que cumpla esas
condiciones puede carecer de plasma. Algunos objetos funcionan
endotérmicamente y otros exotérmicamente. Unos
absorben lo que liberan los otros y las leyes de
conservación rigen el intercambio. Todo eso reduce
drásticamente la libertad para proponer teorías.
También incrementa drásticamente la necesidad de
comprobar en la práctica las implicaciones básicas
del modelo.
La comprobación se completará
cuando la tecnología permita crear estrellas y planetas.
Alguien afirmará que la construcción de un
oscilador plasmático estable de tipo estelar
debería ser posible con la guía del modelo.
¿Quién fabricará el control remoto necesario
para encender la estrella desde una distancia prudente?
¿Quién perfeccionará un método para
detener osciladores plasmáticos estelares y
decidirá probarlo apagando el Sol?
Después de reactivarlo festejaremos
los amaneceres.
Autor:
Tanya Lewin