Refutado el artículo en Physical Review Letters que afirma que la fuerza de Lorentz viola la relatividad especial

Todos hemos estudiado que la fuerza de Lorentz es un ejemplo de la relación íntima entre la teoría de la relatividad y el electromagnetismo. Esta fórmula nos permite calcular la fuerza ejercida por campos eléctricos y magnéticos sobre una carga. Masud Mansuripur, ingeniero eléctrico de la Universidad de Arizona en Tucson, ha logrado colar en Physical Review Letters (PRL) un artículo que afirma que hay un fallo en todos los libros de texto, según un artículo de Adrian Cho en Science. Hay tanta gente que critica las ideas de Einstein que uno ya no se sorprende cuando lee cosas así, pero lograr publicarlo en PRL son palabras mayores y más aún si se hacen eco en la mismísima Science. No he podido leer el artículo técnico, aún no está disponible en PRL, M. Mansuripur, “The trouble with the Lorentz law of force,” submitted to Physical Review Letters, January 2012 [arXiv: 1205.0096]. Pero aún estoy sorprendido por Adrian Cho, “Textbook Electrodynamics May Contradict Relativity,” Science 336: 404, 27 April 2012. Por supuesto, Cho nos aclara que muchos físicos tienen serias dudas sobre la afirmación de Mansuripur.

Según cuenta Cho, en el nuevo artículo se demuestra que aplicar una transformación de Lorentz a la fuerza de Lorentz sobre una partícula cargada en un cable produce un resultado incompatible con los experimentos. Según Mansuripur, este resultado indica que la derivación de la fuerza de Lorentz que aparece en los libros de texto es incorrecta y viola la relatividad especial; su artículo presenta una corrección a dicha ley que evita este problema. Esta nueva ley no es nueva, ya que se trata de la fuerza descrita por Albert Einstein y Jakob Laub en 1908, que más tarde Einstein repudió como incorrecta. Hasta que no lea el artículo técnico no quiero decir nada más. Cho acaba su artículo afirmando que “sin lugar a dudas, el debate sobre este resultado va a ser acalorado.”

Esta entrada será completada con más detalles cuando el artículo de Mansuripur esté disponible.

PS (25 de mayo 2012): Ya está disponible el artículo de M. Mansuripur, “The trouble with the Lorentz law of force,” Physical Review Letters 108: 193901, 7 May 2012. La paradoja no es tal y fue resuelta en 1989 por Victor Namias, “Electrodynamics of moving dipoles: The case of the missing torque,” American Journal of Physics 57: 171-177, 1989. El problema es que la fórmula para el momento de fuerzas (torque) introducida por la fuerza de Lorentz que se presenta en muchos libros de texto solo es válida en reposo y debe ser corregida; hay dos posibles correcciones publicadas el dipolo de Gilbert y el dipolo de Ampère, y en ambos casos se puede resolver la “paradoja” de forma trivial. Más información en Daniel J. Cross, “Resolution of the Mansuripur Paradox,” arXiv:1205.5451.

La pena es que este resultado demuestra que en la actualidad nadie se estudia los artículos clásicos y que en asuntos “clásicos” se redescubren una y otra vez las mismas cosas. El sistema de revisión por pares funciona, pero tiene limitaciones, tiene muchas limitaciones. Un sistema de peer review abierto, en el que cualquier investigador que lea el artículo pueda revisarlo si así lo considera oportuno es cada día más necesario.

11 Comentarios

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feandirfeandir

changos, io esperaba el artículo… ¿PRL tiene sus artículos a disposición de todo público o sólo bajo subscripción?

Saludos :P
Atte
yo

emulenewsemulenews

Darío, Adán Cabello, experto español en estos temas de reconocido prestigio internacional, escribió para Amazings.es (vía la RSEF) la entrada “¿Han logrado cambiar el pasado?,” Amazings, 16 mayo 2012. Yo no lo puedo hacer mejor y soy gran admirador del trabajo de Adán. En su entrada Adán escribe “No. Rotundamente no.”

El problema de la entrada de Adán es que ha sido pensada para la web de la RSEF (dirigida a físicos) y el lenguaje es algo técnico para un público general. Como bien te dice Pedro Terán, abajo, Daniel Manzano, español que trabaja en el instituto de Zeilinger (uno de los autores del artículo en cuestión), ha escrito “Entanglement swapping hacia el pasado,” Manzanas entrelazadas, 12 mayo 2012.

En la lista de colaboradores de Amazings se discutió este asunto y se llegó a la conclusión de que un físico tenía que escribir una entrada que explicara la entrada de Adán. Yo acepté el reto y escribí una entrada que estaba casi lista el 19 de mayo. Pero en lugar de enviarla a publicar, habría salido tal cual y las críticas habrían venido después, me atreví a enviarla de nuevo a la lista. En mi opinión la entrada era fácil de entender, pero recibí gran número de críticas, porque decían que se entendía tan poco como la de Adán; no había logrado el objetivo de explicar la entrada.

Una parte de mi entrada era un cuento (con Adán y Berto estudiantes de física andaluz y catalán que hacían el papel de Alice y Bob y sus fotones entrelazados en polarización horizontal y vertical) y me dijeron que lo único que habían entendido era el cuento. Así que decidí escribir una nueva entrada con un cuento, solo un cuento. Tras escribir la primera parte la envié el 21 de mayo a la lista a ver qué opinaban y no opinaron nada de nada. El único que opinó algo dijo que le gustaba el cuento… eso me quitó las ganas de continuar. Puede parecer una tontería pero me hubiera gustado que los que me criticaron volvieran a hacerlo y me dijeran si con el cuento se enteraban de algo más… el objetivo del cuento era explicar los conceptos cuánticos con analogías clásicas en la línea de los calcetinos de Beltmann de John Bell, pero…

En resumen, me pondré a ello, acabaré el cuento y lo enviaré a Amazings y cuando se publique, si se publica, pondré mi explicación original en este blog.

Gracias, Darío, por preguntar.

DaríoDarío

Francis: gracias por tu respuesta.

A pesar de que he estado leyendo varios post posteriores a éste, y revisé algunas veces este post, no volví a recordar el asunto hasta que en una reunión un magufo de los que nunca faltan sacó el tema a “discusión”, de lo cual solamente me concreté a medio escuchar lo que me pareció una gran cantidad de sandeces. Así que regresar y encontrarme con tu respuesta, y con la respuesta de P. Terán, además, me pareció fascinante y motivador.

Me pongo a la lectura de los enlaces, que sé que no tengo por qué pedirla fácil sin trabajar. Cuando tengas tu prócimo trabajo, con gusto lo leeré también, Lo que no entienda (mucho) ya preguntaré aquí o con los especialistas que me encontré en la universidad.

Saludos y gracias.

planck

La simetría Lorentz es una de las propiedades más fundamentales de la naturaleza. Todos los payasetes “anti-Einstein” deberían de haberselo aprendido ya. Lo que hubiese disfrutado el gran Albert riéndose de estos ceporros si aún estuviese vivo.

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