Traducción de la web del científico y autor de ciencia ficción Geoffrey Landis http://www.geoffreylandis.com/Heim_theory.html
La teoría de Heim no es correcta (es decir, no da lugar a predicciones acertadas), pero como modelo para un relato de ciencia ficción es magnífico, pues permite ciertos efectos interesantes como los viajes a velocidades superiores a la luz.
Sin más preambulos veamos la traducción de esta interesante historia:
Ascensión de la teoría de Heim
Una de las consecuencias de ser un escritor de ciencia ficción es que estoy constantemente consciente de que la ciencia es un campo cambiante y la ciencia del año 3007 puede ser muy diferente de la ciencia del año 2007. Algunas cosas que consideramos "imposibles" puede ser posible, y algunas cosas que consideramos "inexplicables" pueden ser explicadas. Por lo tanto, aunque tienden a ser escépticos de los "descubrimientos" de la física teórica que descartan toda la física que conocemos, trato de mantener una mente abierta y mantener un ojo abierto para ver qué cosas nuevas pueden realmente tener valor.Una de estas nuevas teorías de la física que parecía tener alguna promesa es la llamada teoría de "Heim". De acuerdo con la historia, Burkhard Heim era un científico alemán solitario y discapacitado que trabajaba completamente fuera del marco habitual de la física y entre 1952 y 1959 desarrolló una nueva teoría de las partículas elementales y la gravedad. Desafortunadamente, su principal publicación fue un libro auto-publicado, disponible sólo en alemán, además de algunos artículos (también en alemán) escritos en una revista sobre aerodinámica. Como resultado de la inaccesibilidad de sus documentos en inglés, su uso de notación matemática no estándar que él mismo inventó, y el hecho de que era muy reservado acerca de los detalles de su trabajo, su trabajo era casi desconocido en la comunidad de la física.
En resumen, él era un físico inconformista, que trabajaba totalmente fuera de la corriente principal de la física y la publicación totalmente fuera de las revistas revisadas por pares. Los pocos físicos que intentaron descifrar sus documentos densamente matemáticos escritos en alemán encontraron que era casi incomprensible.
Esto cambió en 2002, poco después de la muerte de Heim, cuando Walter Dröscher y Jochem Häuser empezaron a publicar artículos basados en el trabajo de Heim, alegando que su teoría alternativa de la gravedad permitía la posibilidad de antigravedad y más rápida que la propulsión ligera. ¡Además, afirmaron que la teoría de Heim fue verificada experimentalmente! Para ser específico, afirmaron que usando los parámetros derivados por Heim en un programa de computadora, podían derivar la masa de todas las partículas elementales principales, y estas derivaciones teóricas de masas coincidían con la masa medida; en algunos casos con precisión de hasta nueve cifras significativas. Es difícil enfatizar lo asombroso que es esto. La física moderna no tiene una manera de derivar la masa de partículas elementales de los primeros principios. Si la teoría de Heim pudiera ser usada para hacer esto, parece que debe tener alguna validez.
La teoría de Heim también hizo otras predicciones, como predecir otras partículas que no se han observado y predecir estados excitados de partículas elementales. Estas predicciones no corresponden totalmente a los valores medidos. (Hasta los defensores de Heim admiten que "Hasta ahora, Heim no ha logrado encontrar un criterio que limite el número de estados abandonados a los observados". [Auerbach y von Ludwiger, 1992]). Por último, la teoría no predice ninguna subestructura de los bariones elementales - es decir, la teoría no incluye quarks, y esta predicción está en desacuerdo con las mediciones en la física experimental de alta energía, en la que el comportamiento de protones y neutrones a alta energía puede mejor ser descrito por la cromodinámica cuántica. Esta teoría ha sido extraordinariamente exitosa en la predicción del comportamiento de las partículas a alta energía, una teoría alternativa viable, lo más preferiblemente, debe ser por lo menos tan exitosa si se quiere reemplazar el modelo estándar de física de alta energía.
En resumen, aparte de la predicción de la masa de partículas elementales, la teoría de Heim no encaja bien con los datos existentes, y algunas de sus conclusiones, como la predicción de estados excitados de partículas existentes, parecen ser falsas. Sin embargo, era la precisión de las predicciones de la masa de partículas, que se había medido, que era asombroso. Esta era una predicción que ninguna otra teoría podría hacer.
Así que esto ciertamente estaba listo para convertir la física en su oído. Hizo los titulares en la prensa científica popular, como New Scientist , y un artículo sobre las posibles aplicaciones de la teoría (que nadie aún entiende realmente) ganó un premio de mejor papel en 2004 de la AIAA nuclear y Futuro Comité Técnico de Vuelo
Sin duda parecía interesante! Todo el mundo estaba emocionado ... incluso si todavía nadie podía entenderlo ...
Caída de la Teoría de Heim?
Pero en 2006, John Reed sugirió que el supuesto éxito de la teoría de Heim para predecir las masas de partículas tenía un origen simple: ¡las masas de partículas fueron introducidas en la teoría para empezar! El trabajo de Heim, publicado sólo en alemán, era muy difícil de seguir, y el programa informático para calcular las masas usó datos de la "Matrix A." de Heim. Reed tradujo la obra original alemana para averiguar cómo se derivó la Matriz A de Heim, y descubrió que los datos en la Matriz A usaban valores experimentales de masas de partículas.Él escribió (en sci.physics.research) que Heim había explicado la matriz A de la siguiente manera: "Uno investiga cada valor de la matriz utilizando la interpretación (101b), los datos electromecánicos de los estados del suelo" (masas)."Entonces uno puede heurísticamente reducir el A (i, m) y A (6,6) a los valores de limitación de pi, ey xi".
-En otras palabras -explicó Reed-, las masas del estado fundamental fueron colocadas en la matriz A. No es de extrañar que tengamos un acuerdo tan maravilloso con los datos observados.Las masas ya estaban puestas en las ecuaciones y luego nos damos la vuelta y recalcamos ellos.
... Heim estaba detrás de los estados excitados, y para ello necesitaba buenas estimaciones de los estados fundamentales. Utilizó valores de masa experimentales para esto.
Reed continuó:
En la obra de Heim Elementarstrukturen der Materie, vol. 2 página 335 en el capítulo titulado "Espectros de resonancia y sus límites", se puede encontrar la siguiente cita:
Die Koeffizienten A (i, m) konnen como Elemente einer Rechtecksmatrix vom Typ 3,6, namlich A (3,6) = (A (i, m)) (3,6) aufgefasst werden. Auf jeden Otoño dorado sowohl fur diese Elemente A (i, m) = A (i, m) * als auch A (6,6) = A (6,6) *.
Es war bislang nicht moglich, die F (i, m) explizit herzuleiten, así que muere en piel A (i, m) und A (6,6) dorada. Untersucht man jedoch unter Verwendung der Interpretación (101b) die empirischen Daten der Grundzustande, dann kann heuristisch die A (i, m) y A (6,6) numeric allein en la Grenzwerte pi, e y xi sowie auf die beiden Kopplungskonstanten alpha y beta aus (105a) zuruckfuhren.
Que traduzco como:
"Se entiende que los coeficientes A (i, m) son elementos de una matriz rectangular del tipo 3,6, a saber A (3,6) = (A (i, m)) (3,6). uno tiene para estos elementos A (i, m) = A (i, m) * y para A (6,6) = A (6,6) *.
"No es posible deducir en la actualidad el F (i, m) explícitamente y esto también se aplica a A (i, m) y A (6,6) .Si uno examina los datos empíricos sin embargo, utilizando la interpretación (101b ), entonces uno puede representar heurísticamente A (i, m) y A (6,6) numéricamente solo sobre los valores límite pi, ey xi, así como sobre las dos constantes de acoplamiento alfa y beta de (105a). "
en 2007, sin embargo, Reed cambió su opinión. Trabajando con código de Fortran que Heim ayudó a desarrollar después que no fue publicado, él dice que él puede derivar las masas de la partícula sin el uso de esa matriz de A.
En el Physics Forum , el 4 de septiembre de 2007, escribió:
He completado mi programación de las ecuaciones de 1989 de Heim para derivar los números cuánticos adicionales (n, m, p, sigma) que yo pensaba que venían de la matriz A. Ahora puedo decir con certeza que la matriz A no está involucrada con esta nueva versión. Además, puedo derivar masas de partículas con sólo los números cuánticos k, Q, P, kappa y carga sin la matriz A. Esto es lo que esperaba poder hacer. Estos resultados coinciden con los resultados de Anton Mueller. Soy capaz de obtener masas precisas para las 17 partículas de prueba que he probado este programa. Las peores comparaciones de masa con datos experimentales son el neutrón, 939.11 vs 939.56 experimental y el eta, 548.64 vs 547.3 experimental. Todos los demás están más cerca, a veces aceptando 6 dígitos. Pensé que podría ser capaz de poner en cualquier conjunto de números cuánticos para una partícula no probada y obtener una masa. Esto no funcionó. Probé el mesón rho +, los números cuánticos k = 1, P = 2, Q = 2, kappa = 1 o 2 y la carga +1. Esto dio masas de -2000 y + 8. Este mesón tiene una masa experimental de 768. Sin embargo, al leer más, el rho es un estado excitado del pión, así que usé el antiguo programa de 1982 que calcula los estados excitados y el primero excitado estado del pión tiene masa 775.
Concluye: "Estoy más convencido ahora de que realmente hay algo en su teoría, no entiendo mucho de las matemáticas todavía, es muy complicado y diferente de cualquier cosa que yo conozca. física, así que sé algo sobre la física ".
¿Física? ¿O Numerología?
¿Es demasiado bueno para ser verdad? El investigador despreciado, aislado del campo, prepara una teoría de avance revolucionaria que es desapercibida en su tiempo, pero que se encuentra después de su muerte ... esta es la trama de una historia de ciencia ficción, no la forma en que funciona la física.Por el momento, el jurado parece estar todavía fuera. ¿Es la física? ¿O es sólo coincidencia numerológica? Todavía necesita más trabajo, entender la teoría, de dónde proviene, y cómo (o si) corresponde a la física real.
Referencia:
- Burkhard Heim, Elementarstrukturen der Materie - Einheitliche strukturelle Quantenfeldtheorie der Materie und Gravitation , Resch Verlag, (1980, 1998) ISBN 3-85382-008-5.
- T. Auerbach y I. von Ludwiger, "Heim's Theory of Elementary Particle Structures", Journal of Scientific Exploration, vol. 6 , n ° 3, pp. 217-231, 1992 ( reimpresión web )
