Iradier Miguel - Las Maquinas De Impulso Inercial

Las máquinas de impulso inercial como relojes no convencionales Miguel Iradier

Resumen La aparente no conservación del momento angular, y su transformación eventual en impulso lineal, de muchos ingenios inerciales ya es en sí mismo un índice excelente del tiempo interno del sistema: de su sincronización interna, en vez de la sincronización externa o convencional. De aquí el gran interés teórico, además de práctico, de tales aparatos.

Es bien conocido el rotor giroscópico que Eric Laithwaite presentó en la Royal Institution hace más de treinta años, así como la glacial acogida que recibió su presentación. Innumerables máquinas parecidas, basadas en el aprovechamiento del impulso inercial, han sido construidas a lo ancho y largo del mundo antes y después de esta exhibición. El mismo Laithwaite adoptó la idea después de una comunicación de un inventor aficionado. El rotor de Laithwate, un centrifugador rectificado, produce al girar una fuerza de ascenso que reduce el peso total del aparato –sin reacción aparente del medio para producir un efecto de sustentación. Ante el aspecto “sospechoso” que el artefacto parecía adoptar para las leyes de la mecánica asumidas, Laithwaite dedicó todos sus esfuerzos a demostrar que no existía ninguna violación de las leyes fundamentales, sino tan solo una separación entre la acción y reacción para la tercera de las leyes de Newton, sin ninguna “violación local del mismo”; consiguiéndolo, al menos, para su satisfacción. Pero así y todo, y aun a pesar de la gran utilidad que esta clase de dispositivos y sus principios deberían haber rendido ya a estas alturas, los ingenieros y la industria no han sido capaces todavía de encontrarles una aplicación generalizada. La “máquina de Laithwaite”, ridículamente sencilla y concreta, permanece así en la misma línea divisoria entre lo que se considera ciencia aceptable y el conjetural mundo de lo inexplicable. La aparente no conservación del momento angular de este tipo de ingenios los convierte en objetos indeseables para la física, por la simple razón de que hace absurdos los cálculos, siendo esta la principal barrera para su más serio estudio y consideración. Por supuesto, el momento angular podría conservarse si

existiera un medio con unas determinadas características, pero nadie ha dado cuenta cabal de un medio tal que produzca tales efectos.

En el diseño de Laithwaite, al girar el eje principal, la aceleración provocada por la precesión hace elevarse y caer a los giróscopos durante cada revolución; los problemas surgen para sincronizar el engranaje y desengranaje durante el ascenso y descenso de los giróscopos. Dada su inestabilidad intrínseca, el artefacto tiende naturalmente a oscilar con violencia. Ni que decir tiene que muchos otros han introducido múltiples tipos de rectificadores parciales para estabilizar el sistema. Los diseños de Alfred Evert, por ejemplo, partiendo de principios propios, son un fascinante despliegue de motivos con gran contenido universal, que trasciende nuestra idea accidental y arbitraria de las máquinas. No entraremos a considerar ahora hasta qué punto hayan podido tener éxito. Además de esto, muchos inventores e ingenieros han desarrollado dispositivos electromagnéticos con principios parecidos, siendo llevados por la analogía entre inercia e inducción electromagnética. La inestabilidad de este tipo de ingenios no es casual, ni atribuible únicamente a las imperfecciones del diseño: radica en el hecho mismo de que estas máquinas, con sus sucesivas rectificaciones, tienden a recrear artificialmente y con aproximación creciente uno de los motivos más omnipresentes en la naturaleza, y en particular en el medio fluido: los torbellinos o vórtices, inherentemente inestables, y con la incontrolable ramificación de sus vectores. Esto de por sí ya es un mérito, y uno se

pregunta porqué habría de ser reprochable el acercamiento creciente al modelo de la naturaleza, por más torpes que resulten nuestros intentos. La “máquina de Laithwaite” sólo demuestra una separación entre la acción y reacción; y como tanto los críticos como los irreflexivos entusiastas esperan una acción sin reacción, todos acaban por creer que el asunto carece por completo de importancia. Pero, lejos de ello, la separación entre acción y reacción, el carácter no inmediato de la tercera ley de la dinámica, es el requisito básico y fundamental para pasar de la mecánica convencional, puramente descriptiva, a una mecánica causal como la que demandaba, por ejemplo, N. A. Kozyrev: una mecánica de sistemas abiertos con el tiempo como agente activo, y en la que incluso los comportamientos reversibles dependen de la apertura del sistema y una definida acción con el medio. Si la no conservación del momento angular se puede equiparar con la separación entre acción y reacción, y con una sensibilidad interpolada, ésta a su vez puede hacerse equivalente al efecto global de un medio sobre un sistema in-homogéneo, aun cuando sus propiedades permanezcan sin especificar. Naturalmente, esto nos lleva a una forma diferente de razonamiento. Desde Poincaré sabemos que cualquier sistema que satisfaga el principio de acción estacionaria o extremal admite infinitas explicaciones o descripciones causales, y, por lo tanto, hace imposible una interpretación causal única de tales sistemas; es por esto que los físicos se remiten a las ecuaciones, más que a lo que puedan significar en términos intuibles –por más que nadie pueda privarse de interpretaciones, y en particular de las más reduccionistas. Es indudable que la exitosa fabricación de consenso dentro de la comunidad de físicos en la corriente principal depende crucialmente de la construcción de modelos con el mínimo de interpretación causal posible; o con la neutral apariencia de ello, puesto que, en realidad, no es posible prescindir de las interpretaciones; por el contrario, la mayor parte de los modelos alternativos enfatizan las interpretaciones causales, que otros no están dispuestos a compartir, por encima de las posibilidades de cálculo. De aquí surgen todos los problemas. Si la separación entre acción y reacción es el elemento esencial y distintivo para que el tiempo tenga un contenido real y deje de ser una entidad pasiva imaginaria, y podamos hablar de otra manera de la interacción de los objetos con el medio y el espacio mismo, deberíamos ser capaces de invertir la situación y empezar a utilizar estos dispositivos de aprovechamiento inercial como los instrumentos básicos de medida para la descripción matemática: como el reloj esencial que nos ayude a definir aquello que nos interesa. Todo el mundo reconoce el papel subyacente pero convencional que juegan los relojes en la física moderna. Desde el tiempo absoluto de Newton a las convenciones de los relojes relativistas, de lo que se trata siempre es de obtener un principio de sincronización global; y de

aquí derivan todos los aspectos abstractos de esta disciplina. La convención sobre la sincronización se ha elegido siempre en función de las ecuaciones más tratables o convenientes, naturalmente, en lugar de buscar modelos matemáticos en función de medidas del tiempo con su propia variabilidad, que no dependan de la sincronización convencional. Ahora bien, cualquiera de estos dispositivos giratorios de rendimiento inercial son de por sí relojes no convencionales, que nos ofrecen un rendimiento en forma de fuerzas, oscilaciones, y fluctuaciones de esas oscilaciones: son relojes absolutos, por más que sus tasas de variabilidad resulten contrarias al principio de sincronización uniforme, y precisamente por ello. Más que un problema, esta clase de dispositivos nos ofrecen ya una solución. Nos ofrecen modelos arquetípicos de conversión de inercia, masa, fuerza, acción, reacción y sensibilidad. Introducen la separación temporal entre acción y reacción a escala mesoscópica, que es justo lo que se necesita; esa separación es la que determina la sensibilidad total del sistema y en eso debería consistir su aportación a la teoría del control y la estabilidad. Podemos aplicar a estas máquinas un tratamiento de caja negra inverso; puesto que un rotor giroscópico no debería tener ningún impulso ascendente para la física de sistemas cerrados, cualquier rendimiento en este sentido nos da una tasa de interacción con el medio, por más que desconozcamos sus propiedades. De lo que se trata aquí es de si podemos encontrar un factor común en las series temporales –por ejemplo, en el diseño de Laithwaite, entre las oscilaciones mecánicas de los giróscopos y las vibraciones del eje principal. Y aunque este sistema sea muy simple en estructura, podemos encontrar analogías muy interesantes con los acoplamientos de sistemas biológicos bilaterales, como el pulso en ambas muñecas o el EEG en ambos hemisferios. La idea es que mientras en sistemas convencionales sin una separación explícita entre acción y reacción las series de Fourier no pueden dar tampoco ligaduras explícitas de la variabilidad, en este tipo de sistemas sí podemos encontrar ligaduras que son una medida de la interacción con el medio; y que esta medida mantiene un denominador común independientemente de cual sea el sistema. Esto sería básico para el comportamiento global del sistema. El desglose básico de un sistema en unas medidas de acción, reacción, y separación o sensibilidad entre ambos nos lleva a un importante problema de jerarquía funcional o global, diferente de la jerarquía estructural o puramente mecánica de los sistemas. Este principio de jerarquía funcional, en el que el tercer elemento –la sensibilidad- juega el papel decisivo para el rendimiento y el balance, es el que nos hace esperar que los análisis matemáticos puedan ofrecer descripciones relevantes, más allá de la descripción circular o las meras pautas estadísticas.

Pero lo mismo debería poder aplicarse a una infinidad de sistemas complejos; la vida misma y su definición pasa por la enorme aunque variable diferencia entre entradas y salidas, acción y reacción –ésa es su primera e irrenunciable característica; los tiempos de reacción y sus cambios de dirección conforman la sincronización in-homogénea de la actividad de las células y el tráfico de señales en sus membranas, y sin esto, a duras penas podremos entender, no ya las operaciones de las neuronas y sus problemas de jerarquía funcional, sino incluso la mucho más modesta actividad de “computación” de las células cardiacas. Curiosamente, ahora empiezan a desarrollarse circuitos integrados asíncronos sin unidad de ciclo-reloj, aunque se hallen todavía lejos de la flexibilidad de comportamiento de la naturaleza. La asimetría funcional o en la configuración es también otro de los elementos comunes de estos dispositivos; y asimetría es también lo que encontramos en la mayor parte de las moléculas biológicas interesantes. Sin embargo, mientras la física está habituada a los principios extremales, en los que el consumo de tiempo tiende al mínimo, los organismos, cuyas tasas temporales son derivaciones metabólicas, lo que procuran ahorrar es espacio, materia y energía, tendiendo a estabilizar sus umbrales de sensibilidad. Por más puntos que puedan tener en común, estamos ante dos tipos de economía completamente diferentes. La naturaleza organizada ignora el tiempo, porque ella misma lo produce. Las máquinas de impulso inercial como relojes no convencionales se encuentran en un esencial e intrigante doble cruce entre la dinámica lineal, la no-lineal, los sistemas conservativos y los disipativos; introduciendo una nueva variable –una suerte de quintaesencia- sobre lo que se puede o no conservar. Todo un programa de investigación. Cabe suponer que existan álgebras privilegiadas para describir su comportamiento. Los problemas de definición de unidades recuerdan a los de los de la primera termodinámica allá por los tiempos de Carnot, antes de la asunción de principios y medidas por Joule y otros; si bien la relación entre abstracción y aplicación, lo general y lo particular, será también muy diferente en este nuevo dominio. La no-linealidad de estos aparatos puede describirse también por el hecho de que el propio rendimiento de salida no es sólo un mero resultado, sino parte de las condiciones re-entrantes, sin que quede demasiado claro el bucle de realimentación; también esto es un aspecto altamente característico de los seres vivos. Por otro lado, en un sistema de este tipo, aun contando con una estructura rígida, el estado momentáneo del sistema nos sirve de poco para predecir su evolución, siendo antes que nada una contraparte o referencia necesaria para un potencial o magnitud escalar por definir –es decir, la descripción puntual y espacial del tiempo es bastante hueca e incompleta. Pero la separación temporal entre la acción y reacción

debería ser aquí la medida de referencia propia y el núcleo para cualquier posible estándar –o al menos, el índice del que partir. Por lo tanto, estos dispositivos reúnen condiciones ideales para crear modelos explícitos del tiempo, la sincronización espontánea y los sistemas no lineales –y si los especialistas no son capaces de avanzar en su descripción, difícilmente podrán hacerlo con otros sistemas mucho menos explícitos. Esta ya debería ser suficiente razón para tomarse en serio esta clase de estudios. Estamos haciendo esfuerzos por evitar aquello que habría que buscar e identificar primero. Lejos de llevarnos fuera de la causalidad, estos ingenios nos permiten ahondar en ella y describirla; lejos de alejarnos de la economía y su balance general, estas máquinas y los principios que implican de lo que tratan es de los aspectos más críticos de la economía de las cosas. Sabemos que la descripción mecánica ordinaria no permite una identificación unívoca de las causas; si la contemplación de la separación para el tercer principio y sus circunstancias asociadas nos condujera a ello, por fuerza nos encontraríamos con una noción de la causalidad diferente de la que se le atribuye en las representaciones espaciales actuales. La cuestión es si la medida de la separación temporal para el tercer principio nos lleva a generalizaciones y predicciones mejores, a una criba selectiva de las series temporales –análisis de Fourier, dimensional, etc.- o no. Que un criterio selectivo adicional debe existir, parece tan claro como el hecho de que existen diseños mejores y peores, más inestables o más robustos, además del rendimiento que se les pueda exigir. Sólo si se consiguieran nuevos estándares de medida para el tercer principio -nuevos relojes-, antes de entrar en explicaciones e interpretaciones, puede esperarse un avance rápido en un campo que debe evitar la dispersión de esfuerzos. Por lo demás, la libre y creativa comunidad de investigadores que estudian estos fenómenos tienen muchas más ideas en común que ideas que los separen. Sabido es que la aparición del reloj de péndulo es consustancial al nacimiento de la física moderna. Hablando de relojes, osciladores y péndulos, pocos se han detenido a pensar que las leyes de la dinámica de Newton son incapaces de explicar cómo un niño sentado en un columpio consigue oscilaciones crecientes sin un impulso exterior –cambiando tan sólo la posición de su masa disponible. Esto no se logra sin sensibilidad, si bien, por otra parte, esta sensibilidad puede generarse espontáneamente en una infinidad de situaciones. Esa sensibilidad nada tiene de mágico, y ella misma se encuentra en medio de acciones y reacciones; es más, resume en su rendimiento externo innumerables influencias, a menudo imposibles de considerar en todo su detalle. Las amplificaciones autoinducidas de un oscilador se dan de hecho en todo tipo de comportamientos complejos, desde la biología a los mercados pasando por los huracanes. En otra parte hemos hablado de cómo se pueden llegar a conclusiones mucho más

racionales y comprensivas en el diagnóstico médico mediante la oportuna interpolación y medida de esta sensibilidad en señales como la del pulso sanguíneo. Y si ciertamente la física teórica no se muestra en absoluto propensa a reconsiderar las propiedades de un medio universal, el tiempo o la inercia, existen en la física aplicada problemas igualmente ubicuos relativos a la dinámica no-lineal y no menos apremiantes, y donde los progresos sustanciales brillan por su ausencia. Lo físicos teóricos hacen de la gravedad el gran problema y el gran desafío; nos recuerdan en esto a muchos intelectuales, luchando siempre contra el Mal. Alejados de esos desafíos hechos a medida de las grandes construcciones, muchos de nosotros creemos que la inercia y su respuesta a las fuerzas centrífugas desempeñan un papel más básico y universal, siendo fundamentales, a diferencia de la gravedad, a todas las escalas. La inercia así considerada conduce naturalmente al tema de las masas, y los “agujeros de masa” (mass gaps) de la teoría estándar también podrían hablarnos de lapsos o agujeros de tiempo (time gaps). Por supuesto, muchos, desde el punto de vista más elemental, consideran que la misma masa no es otra cosa que movimiento angular. Pero sobre todo, la inercia y las fuerzas centrífugas son manejables por el hombre aquí y ahora, y tal vez sólo por eso creen algunos que carecen de interés teórico. Ahora como siempre, y en las ideas tanto como en los ánimos, parece existir una lucha entre levedad y pesadez. Y uno confía en que la ligereza prevalecerá –porque ésa es la vocación de la vida.

Diciembre, 2005

Algunos sitios de interés

Alfred Evert website http://www.evert.de/ Jean-Louis Naudin : “Inertial Propulsion Engines” http://jnaudin.free.fr/html/IPEmain.htm Institute of time nature explorations http://www.chronos.msu.ru/ Miguel Iradier; “La mano izquierda del Caos” http://www.hurqualya.com/samkhya.htm