¿Cómo funcionan los dispositivos que utilizan energía espacial?


                                 
Una explicación a partir de la Teoría de Einstein-Cartan-Evans



                                                                 
Horst Eckardt
                                                               Munich, Alemania

                                          Alpha Institute for Advanced Study (
www.aias.us)





          Resumen

Ciertos dispositivos consumidores de energía, que han sido desarrollados recientemente, parecieran obtener la
energía a partir "de la nada". Su mecanismo de operación no resulta explicable mediante el empleo del modelo de
la física establecida. En este documento demostramos cómo la teoría de Einstein-Cartan-Evans es capaz de
explicar ese mecanismo. Se generan resonancias en el espaciotiempo circundante, las cuales permiten transferir
energía del espaciotiempo mismo a los mencionados dispositivos, de tal manera que se conserva la energía. Este
concepto se aplica a dos de las principales clases de dispositivos: circuitos electrónicos de estado sólido y
motores magnéticos autoimpulsados. La explicación se mantendrá en un nivel técnico sencillo, que sólo requerirá
conocimientos básicos de análisis vectorial y de ecuaciones diferenciales básicas.


1        Introducción

En la actualidad se están llevando a cabo toda clase de intentos para resolver la crisis energética mundial. El
petróleo y el gas estarán disponibles como suministro de energía sólo por unos pocos años más. Los problemas
ambientales provocados por estas fuentes de energía son gigantescos, y en particular los efectos del
calentamiento climático global ya pueden observarse en nuestros días.

En consecuencia, los gobiernos y los grupos de investigación ambiental están buscando sustitutos para estos
combustibles. Una característica común que poseen todas estas sustancias y métodos sustitutos del petróleo y del
gas consiste en que la energía, bajo la forma de calor o energía eléctrica, que puede obtenerse a partir de ellos
no lo es en cantidades suficientes. Por ejemplo, sería necesario cubrir grandes superficies de terreno con celdas
solares o turbinas eólicas, lo cual resulta imposible en los países industrializados. Debe hallarse una solución de
fondo para este problema, pero la misma no se encuentra a la vista a partir de las tecnologías energéticas que se
están investigando oficialmente.

Para enfrentar la crisis energética deben de evaluarse todas las posibilidades para encontrar nuevas fuentes de
energía, aún cuando el éxito no esté asegurado. Esta acción, por ejemplo, se está llevando a cabo con los
reactores de fusión nuclear, pero muchas otras áreas no están recibiendo una investigación seria semejante.
Entre estas últimas debe incluirse a la así llamada energía del vacío, así como un número de intentos
considerados como falsos o inexistentes por parte de la comunidad científica oficial. Esta situación persiste a
pesar del hecho de que, en el ámbito científico, el vacío físico se conoce precisamente por no hallarse vacío y por
poseer una alta densidad de energía. El entorno científico internacional no presta atención a esta posible fuente
de energía debido a que no comprende cabalmente los principios físicos básicos que la rigen.

Mientras tanto, sin embargo, ha surgido un número creciente de intentos cuyos mecanismos no pueden explicarse
a través de la física tradicional. Algunos de ellos se están desarrollando con calidad suficiente como para
incorporarlos al área productiva, de manera que tales dispositivos de energía alterna podrán adquirirse
comercialmente en un futuro cercano. Surge entonces la pregunta de por qué estos dispositivos son capaces de
crear energía utilizable, aparentemente a partir "de la nada". Dado que la ciencia convencional es incapaz de
ofrecer una explicación para el funcionamiento de estos dispositivos, los inventores de los mismos se han visto
forzados a basarse en algunas suposiciones las cuales son, en el mejor de los casos, postulados
ad hoc basados
en principios físicos, y en otros casos en ciertos  principios filosóficos ubicados fuera de los métodos científicos.

Este dilema puede resolverse mediante el empleo de la teoría de Einstein-Cartan-Evans (ECE). Es ésta la única
teoría científica conocida capaz de brindar una explicación del funcionamiento de estos dispositivos a partir de
principios físicos, mediante el empleo de un método rigurosamente matemático. La teoría ECE constituye una
extensión de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein a partir de las ideas del matemático francés Élie
Cartan, elaboradas alrededor de 1922. Myron W. Evans ha dado a este desarrollo su forma final en el año 2003.
La teoría unificada resultante constituye una nueva base para todas las áreas de la física. Disciplinas existentes,
como la física cuántica y la mecánica newtoniana, surgen como condiciones límite particulares de la nueva teoría.
Además, están surgiendo nuevos mecanismos, desconocidos hasta ahora, en particular para la extracción de
energía a partir del espaciotiempo. Este espaciotiempo está asumiendo el rol anteriormente adscrito al vacío.

Según la teoría ECE, la energía puede extraerse a partir del espaciotiempo sin sacrificio de la conservación de la
energía. El mecanismo se basa en un acoplamiento resonante con el espaciotiempo del dispositivo en particular.
Este efecto se describirá en este documento, donde se le aplica a dos tipos de dispositivos conocidos: a) circuitos
electrónicos de estado sólido y b) a motores magnéticos. Pueden hallarse los detalles pertinentes en los
documentos científicos [1] - [6]. En este artículo intentamos descubrir los puntos esenciales, a fin de poder
presentarlos en un nivel comprensible para ingenieros.


2        Ley Resonante de Coulomb

Experimentos realizados con dispositivos eléctricos ([8],[9]) han demostrado que es posible la extracción de
energía a partir del espaciotiempo. Una pequeña alimentación de energía puede multiplicarse por un factor de
100,000. Este efecto de energía extraída del espacio-tiempo sólo surge en configuraciones en las que se ha
logrado obtener cierta condición de resonancia. En consecuencia, para su comprensión se vuelve necesario
encontrar posibles resonancias en la física subyacente. La estructura de los sólidos se determina principalmente a
través de la ley de Coulomb, la cual describe la interacción entre núcleos atómicos y electrones, así como entre
los electrones entre sí. El campo eléctrico
E de una densidad de carga ρ viene determinado mediante la ley de
Coulomb:

(1)         

donde el campo eléctrico
E es el gradiente de un potencial eléctrico escalar Φ:

(2)                                   .

Estas son ecuaciones elementales de la electrodinámica clásica de Maxwell-Heaviside, y no existe resonancia,
como es bien sabido. Es aquí donde entra al juego la teoría ECE. Según ECE, la gravitación constituye una curva-
tura del espaciotiempo y el electromagnetismo es la torsión del espaciotiempo. Se describe la curvatura como
introducida por Einstein en su teoría de la relatividad generalizada en 1915. Esto significa que el espaciotiempo se
curva en presencia de masas (o más precisamente: distribuciones de energía). En consecuencia, la geometría
euclidiana no puede utilizarse para describir un espaciotiempo curvo; aquí debe de utilizarse la geometría de
Riemann. Por este motivo, un término adicional, denominado símbolo de Christoffel, o conexión de Christoffel, se
requiere y se agrega a las derivadas parciales que se obtienen, por ejemplo, en las Ecuaciones (1) y (2).

El electromagnetismo se describe mediante la torsión de Cartan en la forma sugerida por este célebre matemático
en 1922. Esto requiere de un cambio adicional en el cálculo diferencial. En lugar de la conexión de Christoffel,
debe utilizarse la así llamada conexión de espín, a fin de describir adecuadamente el giro del espaciotiempo. Esto
vuelve a estas expresiones de las leyes de la naturaleza "covariantes generalizadas", es decir que mantienen su
forma en cualquier sistema de coordenadas en un espaciotiempo curvo y que gira. Este no es el caso para la
electrodinámica clásica, cuyas ecuaciones
no son covariantes generalizadas.

El formalismo puede simplificarse [3] a un vector con conexión de espin  
ω , el cual puede imaginarse en algunos
casos sencillos como un eje de rotación. Dado que el electromagnetismo no es otra cosa que espaciotiempo
girando, podemos aplicar ahora la torsión de Cartan a las ecuaciones (1) y (2). La primer ecuación se mantiene
como está, mientras que en la segunda ecuación el término de conexión de espin debe sumarse a las derivadas
parciales (operador gradiente):

(3)                                ,


(4)                                              .

Si insertamos la Ecuación (4) en la Ecuación (3) se obtiene

(5)     
   
donde  
ω  es una función de las coordenadas en general. Esta es una generalización de la clásica ecuación de
Poisson, la cual se obtiene en el límite cuando
ω = 0 :

(6)                             .

En la Ecuación (5) hemos arribado a una ecuación diferencial del tipo Bernoulli en una sola dimensión:

(7)                                                             .

Esta es la conocida ecuación de una oscilación forzada con frecuencia de resonancia
ω0 y un factor de
amortiguamiento
α. La fuerza f(x) es la "fuerza impulsora". Su diferencia con la Ecuación (5) es que sus
coeficientes son constantes.

La Ecuación (5) puede reexpresarse mediante coordenadas esféricas polares. Suponemos que tanto
ω como Φ
son esféricamente simétricas, es decir que sólo consideramos la coordenada radial
r. A partir de la condición de
que la Ecuación (5) adopta la forma de la Ecuación (6) en el caso ubicado fuera de resonancia (
ω → 0) se
obtiene que la componente radial de
ω posee la forma

(8)         

y la Ecuación (5) puede reescribirse como

(9)                                                      .

Si suponemos que la densidad de carga posee una forma oscilatoria

(10)         

con una frecuencia espacial (número de onda)
κ, la Ecuación (9) puede transformarse en una ecuación de un
oscilador no amortiguado. Finalmente, los coeficientes no constantes son responsables por este comportamiento.
En la Figura 1 pueden observarse las curvas de resonancia. La curva roja de varios picos describe una
resonancia común regida por la Ecuación (7), en tanto que la curva verde muestra el comportamiento de
resonancia de la Ecuación (9), describiendo así la ley resonante de Coulomb. Puede observarse que se producen
más de una frecuencia de resonancia y que las resonancias son relativamente agudas. Estos picos se deben a la
resonancia de conexión de espin, la cual no existe en la teoría de Maxwell-Heaviside.























                                  
 Fig.1: Diagrama de resonancia de la ley resonante de Coulomb.

Para obtener energía a partir del espaciotiempo, el potencial de Coulomb de los átomos, moléculas o sólidos debe
traerse a la resonancia de conexión de espín. En la Figura 2 puede observarse lo que le sucede a los estados
electrónicos de un átomo. Los autovalores del hidrógeno atómico se calcularon en presencia de una pequeña
densidad de carga oscilatoria, que actuaba como fuerza impulsora. El potencial ECE de Coulomb resultante fue
añadido al potencial fundamental protónico del átomo de H. Puede observarse que todos los autovalores de
energía se desplazan hacia arriba al alcanzarse la resonancia principal. Esto significa que el electron de valencia
se ve empujado fuera del átomo, transformándose en un electrón libre. En un sólido, esto significa que el electrón
se ve alzado a la banda de conducción o resonancia y deviene parte de una fuente de corriente que puede
realizar trabajo externo.

























                                           
Fig.2: Diagrama de resonancia del hidrógeno atómico.

Tal como hemos visto, la resonancia por conexión de espin se obtienen aplicando una oscilación periódica de
densidad de carga. La longitud de onda debe ser comparable a las distancias atómicas. Semejantes oscilaciones
de densidad de carga pueden, por ejemplo, evocarse mediante ondas de espin en materiales ferromagnéticos. Un
tratamiento detallado de estos efectos requiere de la aplicación de métodos desarrollados para la física del estado
sólido, como por ejemplo en la Teoría Funcional de Densidad.

Para finalizar esta sección recordemos el mecanismo de excitación para la resonancia de Coulomb (Fig.3). La
parte oscilante en la oscilación impulsada mecánicamente es una masa, mientras que en la ley de Coulomb de
ECE se trata de un potencial eléctrico. La fuerza restauradora del resorte corresponde a la conexión de espín, en
tanto que la fuerza impulsora oscilatoria proviene de la densidad de carga. En el campo de la mecánica, una
oscilación impulsada constituye un sistema abierto, en donde la energía se transfiere a la masa mediante la fuerza
impulsora. En el caso de Coulomb ECE la densidad de carga permanece sin cambios mientras que se transfiere
energía al sistema (se incrementa el potencial). De manera que esto también es un sistema abierto en tanto no se
considere al espaciotiempo. Si ignoramos esta situación, ello conduce a la suposición errónea de que se trata de
un movimiento perpetuo. Sin embargo, de la misma forma en que una masa resonante mecánica no constituye en
absoluto un móvil perpetuo, tampoco lo es el sistema eléctrico aquí considerado. Se transfiere energía a partir del
espaciotiempo, el cual actúa como un reservorio externo, de la misma forma en que una fuerza impulsora
mecánica suministra la energía. En consecuencia, la energía se conserva perfectamente.





















    Fig.3: Comparación entre una resonancia mecánica y una resonancia mediante conexión de espín.


3        Efectos de Resonancia Magnética

Además de los dispositivos eléctricos de espaciotiempo, también se han construido, de un modo repetible y
reproducible, motores magnéticos autoimpulsados ([10], véase también Fig.4, [11],[12]).  El funcionamiento de
estos dispositivos tampoco puede explicarse mediante la electrodinámica de Maxwell-Heaviside. Nuevamente
ofrecemos una explicación mediante la teoría ECE.














                                           
 Fig.4: Motor magnético de Johnson [10]

Tal como se describió en la sección precedente, la torsión de Cartan del espaciotiempo introduce la conexión de
espin como una cantidad adicional que se produce en las leyes de la naturaleza, de manera que adquieren una
forma general covariante. En particular, así sucede con el campo magnético. Según la teoría de Maxwell-
Heaviside, el campo magnético
B se encuentra conectado con su potencial vectorial generador A mediante la
relación

(11)                                                     .

en la teoría ECE, esta ley debe reemplazarse, en el caso más sencillo, por

(12)         

donde
 ω es nuevamente el vector de conexión de espín. A partir de aquí estableceremos una diferencia entre el
campo magnético del conjunto y el campo magnético del espacio-tiempo circundante mismo, el cual denotamos
como
Bs. El torque T que actúa sobre el momento de dipolo magnético m del conjunto, debido al campo externo Bs
es

(13)                                    .

Bajo condiciones normales, no existe un torque resultante debido a que
Bs  = 0. El espacio-tiempo está libre de
fuerzas y no posee un campo magnético. Esto conduce a que no haya una rotación de los imanes estacionarios.
La situación se torna diferente si fuera posible crear un campo magnético a partir del espaciotiempo. A fin de
comprender cómo puede lograrse esto, debemos primero observar con más detalle los campos del espacio-
tiempo circundante. En el caso de  
BS = 0, resulta a partir del Ecuación (12) que

(14)         

donde
A es el potencial vectorial del espaciotiempo mismo. A diferencia de lo establecido por la teoría de Maxwell-
Heaviside, esta no es una cantidad medible sino que se encuentra específicamente definida y posee significado
físico. En el caso en que
A consista de ondas planas, ω  asume una forma especial y la ecuación (14) puede
expresarse como

(15)         

con un número de onda
κB  (véase [6] para los detalles). Esta ecuación se conoce en la literatura [7] como la
ecuación de Beltrami. Describe un flujo que posee vórtices longitudinales (Fig.5) y en donde las líneas de flujo
tienen una forma helicoidal. Cuanto más cerca se encuentra una línea de flujo al eje central, más estirada es su
forma y mayor es la velocidad del flujo. A diferencia de los flujos descritos mediante la ecuación de Navier Stokes
(como es el caso en las alas de los aeroplanos) no existe fuerza alguna actuante sobre los volúmenes
elementales de flujo. En el caso del potencial ECE, esto significa que no existe un campo de fuerzas, de acuerdo
con nuestra suposición anterior.


















                                                
Fig.5: Flujo de Beltrami, extraído de [7]

Si calculamos el rotacional para ambos lados de la ecuación (15), se obtiene

(16)                                                    .

Aplicando la identidad vectorial

(17)         

en el lado izquierdo de la Ecuación (16) y suponiendo que
A no posee divergencia nos conduce a que

(18)                                                        .

Esta es una ecuación de Helmholtz para el espacio-tiempo que rodea al conjunto magnético. Debido a la
suposición de que
BS = 0 , no hay torque en los imanes, por lo que permanecen en reposo. Sin embargo, es
posible crear torque si alteramos el flujo de Beltrami. Para la ecuación de Helmholtz (18) ello significa que ya no se
cumple que la ecuación es igual a cero. Si suponemos un desequilibrio periódico, ello conduce a

(19)         

con un vector
R que posee unidades de la inversa de metros cuadrados, por lo que puede interpretarse como una
curvatura.
 κ es un vector de onda y puede interpretarse físicamente como la frecuencia de una fuerza impulsora
constituida por el término a la derecha de la ecuación. Si nos limitamos a una coordenada (x) la ecuación deviene

(20)                                                     .

Si la comparamos con la Ecuación (7) puede observarse que ésta es una ecuación diferencial para una
resonancia sin amortiguamiento (
α = 0). La oscilación resonante se produce cuando κ = κB y Ax se dispara al
infinito. Debido a la violación de la condición de Beltrami,
A crea un campo de fuerza según la Ecuación (12), la
cual a través de la Ecuación (13) crea un torque lo suficientemente grande como para hacer girar el conjunto
magnético y mantener la rotación. Este es el mecanismo mediante el cual el espaciotiempo es capaz de realizar
trabajo a través de una mecanismo de resonancia.

En la Figura 6 esto puede observarse esquemáticamente. La Fig. 6a muestra un estator con flujo de Beltrami
(libre de fuerzas) del potencial vectorial del espacio tiempo. Los imanes adicionales del rotor en la Fig. 6b crean
vórtices de espaciotiempo, los cuales se ven aumentados por la resonancia del espaciotiempo y evocan un campo
de fuerzas según la Ecuación (12).

En definitiva, hemos demostrado cualitativamente cómo la energía puede obtenerse a partir del espacio-tiempo
mediante el empleo de conjuntos magnéticos. Esto debiera de sentar las bases para el desarrollo de una
ingeniería para estos dispositivos.

















         

Fig.6: representación esquemática del potencial vectorial del espaciotiempo para un conjunto  
magnético:

         a:  estator magnético sin imanes en el rotor, flujo de Beltrami
         b: estator magnético que incluye imanes en el rotor, flujo con vórtices (campo de fuerzas)




4        Referencias

[1]        Documentos introductorios a la teoría ECE en
www.aias.us .
[2]        M. W. Evans, “Generally Covariant Unified Field Theory” (Abramis 2005), vol. 1-4 .
[3]        M. W. Evans and H. Eckardt, “Space-Time resonances in the Coulomb Law”, doc-umento  61 de la serie
sobre ECE en  
www.aias.us .
[4]        M. W. Evans and H. Eckardt, “The resonant Coulomb Law of Einstein-Cartan-Evans Field Theory”,
documento 63 de la serie sobre ECE en
www.aias.us .
[5]        M. W. Evans, “Spin Connection Resonance (SCR) in magneto-statics”, documento 65 de la serie sobre
ECE en  
www.aias.us .
[6]        M. W. Evans and H. Eckardt, “Spin connection resonance in magnetic motors”, documento 74 en la serie
sobre ECE en
www.aias.us .
[7]        D. Reed, “Beltrami vector fields in electrodynamics – a reason for reexamining the structural foundations of
classical field physics?”, Modern Nonlinear Optics, Part 3, Second Edition, Advances in Chemical Physics, Volume
119, recopilado por Myron W. Evans, John Wiley & Sons, 2001
[8]        http://www.et3m.net/
[9]        G. Kasyanov, “Phenomenon of electrical current rotation in nonlinear electric sys-tems, Violation of the law
of charge conservation in the system”, New Energy Tech-nologies, 2(21), pp. 28-30, 2005.
[10]        Motor de Johnson de imanes permanentes, US Patent 4151431, 1979.
[11]        http://www.gammamanager.com/