Campos y sus quantos

Campos en la Física

Un campo es una distorsión energética que emana de una fuente y que avanza ocupando todo el espacio posible. En la física se mencionan tres campos: Gravitacional, Eléctrico y Magnético. En la metafísica se agregan más campos que no son estudiados por la física.

Líneas radiales 3D ordinarias

Líneas radiales 3D ordinarias

Los campos como disturbio en el universo, está asociado a líneas de campo a sí como a potenciales. El campo eléctrico se genera debido al disturbio energético provocado por una carga eléctrica. Para el caso de fuentes puntuales, el campo eléctrico es radial. Para este campo existe quantum encerrados. La ecuación de Gauss, relaciona el flujo eléctrico con la carga encerrada por la superficie hipotética de Gauss. Las interacciones entre cargas eléctricas permiten atracción y repulsión, dependiendo del signo de las cargas eléctricas involucradas, cargas de igual signo se repelen y cargas de igual signo se atraen.

En el caso del campo magnético se presenta un caso especial, la fórmula equivalente a la de Gauss, prevé que el flujo magnético encerrado producido por una fuente es cero. Esto se interpreta como que las líneas de flujo magnético que salen de la fuente son cerradas, es decir, regresan a la fuente. Para el caso de fuentes de campos, la fórmula básica para su cálculo indica que las líneas de campo magnético no son radiales. Esto desde el punto de vista lógico es imposible en un mundo simplista 3D ordinario, pues todas las líneas deben ser cerradas no sólo una parte de ellas, y que pasa con las línea que se acercan al infinito, cuando regresan a la fuente. Sin embargo, un simple experimento con limaduras de hierro y un imán, refuerzan la idea de que las líneas de campo magnético que provienen de una fuente son cerradas.

Cuando se juega con imágenes se observa que hay fenómeno similar al de las cargas eléctricas, polo norte repele a polo norte, lo mismo con el polo sur del imán que repele a otro sur, mientras polos diferentes se atraen. Si embargo no hay cuanto simple (monopolo), detectado por los equipos tecnológicos hasta hoy existentes, al menos en el modelo del universo simplista 3D ordinario.

El campo gravitacional es de comportamiento muy similar al eléctrico, para el caso de fuentes puntuales. Las líneas de campo gravitacional para fuentes puntuales es radial, su interacción energética  tiende a ser esférica, similar a las superficies equipotenciales asociadas a los campos eléctricos generados por partículas puntuales. Al igual que en el caso del campo magnético, no se ha encontrado su quanto. De los experimentos se obtiene que la masa atrae a la masa y no se ha medido repulsión, en este universo simplista 3D ordinario.

Debido a la posible existencia de los retículos diminutos curvos y a otras dimensiones extras,  se hace necesario estudiar tanto al magnetismo como a la gravedad en sistemas dimensionales superiores al 3D ordinario. Ya existen propuestas que van en camino, donde analizan los campos en el mundo hiperdimensional de las supercuerdas.

Una opción para los quantos no detectados es que se desplacen a través de los retículos diminutos curvos o a través de otras dimensiones ordinarias, superiores al 3Dordinario.

Campo eléctrico de una partícula puntual

Una partícula puntual emite una energía alterando el entorno, a esa distorsión es lo que se denomina campo eléctrico. El campo eléctrico es representado por un conjunto de líneas, tal que:

  • Si la carga es positiva, las líneas de campo se grafican partiendo del origen dirigiéndose radialmente hacia el infinito.
  • Si la carga es negativa, las líneas de campo se grafican dirigiéndose hacia la partícula. Este idea tiene sus inconvenientes, la única manera de que las líneas se grafiquen hacia el centro, es que provengan del infinito. Pero, como el efecto de una carga negativa sobre otra carga negativa cercana es prácticamente inmediato, lo cual indicaría indicaría que el infinito está muy cerca.  Por lo tanto, esa representación es cuestionable.

Para analizar ese modelo de líneas de campo, es indispensable la realidad de los efectos de acción a distancia, lo cual Einstein desecha, al definir una velocidad umbral.

Potencial eléctrico

Carga positiva en el espacio 3D ordinario

Carga positiva en el espacio 3D ordinario

Una carga eléctrica positiva genera un disturbio  en el espacio denominado campo eléctrico. Este es representado por un conjunto de líneas radiales que parten de la partícula puntual, decreciendo su valor en el infinito. Note que el origen del sistema de coordenadas (0,0,0) se ha ubicado en la posición de la partícula cargada.

El potencial eléctrico de una partícula puntual cargada, es analizada en los textos, por lo general en el plano xy, que se ha indicado en la figura.

Potencial (x,y) eléctrico de una carga positiva

Potencial (x,y) eléctrico de una carga positiva

El potencial eléctrico de una carga puntual aislado, un retículo 3D ordinario, está asociado a una serie de esferas concéntricas, tal que todos sus puntos en la misma esfera imaginaria tienen el mismo potencial. A estos puntos de estas esferas imaginarias se les denomina superficie equipotencial. Si se analizan estas esferas equipotenciales, en un plano que las corte, se generan líneas equipotenciales cuya forma es un círculo. Observe que cerca del punto donde se encuentra la carga eléctrica positiva, el potencial tiende a infinito.

Recuerde que el potencial eléctrico de una carga puntual es una cantidad escalar, que se determina mediante:

V(r) = k q /r.

El potencial eléctrico para una carga eléctrica positiva, es producto de la emanación energética proveniente de la carga, que viaja a la velocidad de la luz, formando un frente de onda esférico, es decir viaja en todas las direcciones, interactuando con aquellos entes que se encuentren eléctricamente cargados.

En el caso del plano del espacio 3D ordinario,  que contiene al punto donde se ubica la carga eléctrica, el potencial es dado por:

V(x,y) = k q/( x2 +y2)0.5.

Carga eléctrica en un retículo 3D curvo

Carga eléctrica en un retículo 3

Una carga eléctrica positiva puede ser colocada en un retículo curvo, generando un disturbio en el hiperespacio del mismo. En los textos lo común es analizar el efecto que tiene esta carga en torno a un plano.

En la gráfica, se muestra la carga ubicada en la posición (0,0,0), el plano curvo es representado por una malla curva, deformación generada por la curvatura de los ejes.

Potencial eléctrico de una carga positiva en un retículo 3D curvo

Potencial eléctrico de una carga positiva en un retículo 3D curvo

El potencial eléctrico de una carga positiva en un plano de un retículo 3D curvo, cambia sustancialmente respecto a la geometría original vista en un retículo 3D ordinario. Sin embargo la zona de crecimiento acelerado del potencial se mantiene, aunque debido a la curvatura de los ejes del retículo curvo se denota el arqueamiento de esa elevación rápida que refleja el cambio de los valores del potencial eléctrico.

El potencial eléctrico de una carga positiva, ubicada en un plano del espacio 3D curvo, se determina por: V(xc,yc) = kq /(xc2 + yc2).

Un observador ubicado en el retículo curvo, observará la emanación energética como un frente de onda  que en el plano en estudio forma círculos, pero un observador en un plano dimensional superior, observará otra geometría muy diferente y muy variable. El observador ubicado en el retículo curvo, observará la emanación ocupará un espacio infinito, mientras el observador ubicado en el plano dimensional superior, sabe que la hiperesfera que delimita al retículo curvo ocupa un hipervolumen finito, delimitado por la propia curvatura de sus ejes. Debido a ello, se denota ese enrollamiento en la figura anterior.

Potencial eléctrico V(x,y,z) de una carga puntual

Potencial eléctrico V(x,y,z) de una carga puntual

Una de las maravillas, relacionada con la propuesta de graficación de proyección de imágenes de dimensionalidad superior a tres dimensiones, sobre un plano (2D), es la comprensión de lo ocurre en un mundo 3D ordinario o superior en términos de sus dimensiones naturales y el de la  variable. En la figura de lado, se muestra una proyección 4D ordinaria, mostrando como el potencial varía respecto a los puntos del espacio donde se encuentra la carga. Note como se presenta el incremento en el potencial, cerca del origen (0,0,0), tal y como es esperado según la teoría del electromagnetismo básico. Este tipo de figuras, obviamente no se encuentra en ningún texto, pues es parte de la propuesta de este sitio web.

El potencial eléctrico V(x,y,z) para una carga puntual positiva, se calcula mediante:

V(x,y,z) = k q/( x2 +y2+ z2)0.5

Dipolo eléctrico en un espacio 3D ordinario

Dipolo eléctrico en un espacio 3D ordinario

Un dipolo  eléctrico está conformado por dos cargas eléctricas, una de valor q y otra de valor -q, separadas una distancia L.  Las líneas de campo eléctrico salen de la carga positiva y entran en la carga negativa, siendo perpendiculares a las líneas de potencial eléctrico.

En la figura se muestra, el plano xy donde normalmente los textos analizan el potencial de un dipolo eléctrico. Note que en la figura el origen (0,0,0), se encuentra en la posición de una de las cargas eléctricas.

Potencial eléctrico V(x,y) de un dipolo

Potencial eléctrico V(x,y) de un dipolo

El potencial del dipolo en cualquier punto del plano xy del espacio 3D ordinario, que contiene la posición de las cargas, es dado por:

V(x,y) = k q ( 1/(x2 + y2)0.5  – 1/((L-y)2 + x2)0.5 )

donde  L es la separación entre las cargas eléctricas medida en el plano del hiperespacio 3D ordinario. Cada una de las cargas emite ondas de energía que afectan el espacio 3D ordinario. La forma del potencial eléctrico es muy característica con tendencia a infinito cerca de la posición en que se ubican las cargas.

Observe la forma característica que tiene este potencial eléctrico en un plano, cerca de la carga positiva, se denota una elevación rápida del potencial, mientras que cerca de la carga negativa, se presenta una depresión que muestra un cambio en los valores de los potenciales.

Dipolo eléctrico en un retículo 3D curvo

Dipolo eléctrico en un retículo 3D curvo

Un dipolo eléctrico puede ser ubicado dentro de un retículo curvo y analizarle el comportamiento del potencial eléctrico emitido por la configuración.

En los textos, esta configura se realiza, colocando una de las cargas en el origen y la segunda carga eléctrica, es ubicada en alguna posición de los ejes. En este caso se colocó la segunda carga en una posición arbitraria en el eje Zc.

Potencial eléctrico de un dipolo en un retículo 3D curvo

Potencial eléctrico de un dipolo en un retículo 3D curvo

El potencial del dipolo en cualquier punto del plano del espacio 3D ordinario, que contiene la posición de las cargas, es dado por:

V(xc,yc) = k q ( 1/(xc2 + yc2)0.5  – 1/((Lc-yc)2 + xc2)0.5 )

donde  Lc es la separación entre las cargas eléctricas medida en el plano del hiperespacio curvo.

Si el anterior potencial se grafica para un plano de un retículo 3D curvo, se obtienen algunas diferencias sustanciales. Note que la forma de los ejes altera la geometría de la superficie que identifica a los potenciales en cada uno de sus puntos. Note como se presenta el crecimiento acelerado del potencial conforme se acerca a la posición de las cargas. Existe una diferencia sustancial en este comportamiento del potencial eléctrico cerca de la carga negativa, pues el crecimiento ópticamente es ascendente, en vez de ser descendente. Pero este efecto es solamente óptico, debido a la curvatura de los ejes del retículo curvo.

Potencial eléctrico V(x,y,z) de un dipolo

Potencial eléctrico V(x,y,z) de un dipolo

Un dipolo eléctrico emana energía en todas las direcciones, de manera que su potencial eléctrico varía con la distancia al dipolo. En la figura de lado, se muestra el comportamiento del potencial eléctrico en sus puntos (x,y,z), utilizando el cuarto eje del sistema de coordenadas para identificar el valor del potencial en ese punto. De manera, que se tiene una gráfica 4D ordinaria, proyectada sobre un plano (2D ordinario). Note, que conforme el punto de observación este más cerca de las cargas puntuales, el potencial eléctrico se dispara, con un crecimiento de su valor en forma acelerada. Cerca de la carga negativa el potencial tiende a menos infinito, mientras que cerca de la carga positiva se dispara hacia infinito.

El potencial eléctrico V(x,y,z) de un dipolo se calcularía, así:

V(x,y,z) = k q ( 1/(x2 + y2 + z2)0.5  – 1/((L-y)2 + x2 +z2)0.5 )

Si el dipolo se encuentra dentro de un retículo 3D curvo y se desea graficar el potencial eléctrico en ese tipo de coordenadas, la gráfica sería como la que se encuentra al lado. Note que la sección de crecimiento acelerado del potencial eléctrico, se dirige visualmente hacia el mismo lado, esto es debido a la curvatura de los ejes dimensionales.

Esta gráfica, también podría ser representado con un sistema de coordenadas mixto, que contempla 3D curvas y 1D  ordinario, formándose un sistema coordenada 4D mixto.

Cuadrupolo eléctrico en un espacio 3D ordinario

Cuadrupolo eléctrico en un espacio 3D ordinario

Un cuadrupolo es una configuración de cargas eléctricas conformada por cuatro cargas, que puede ser reducida a tres cargas, ubicando una carga 2q en el centro de la configuración. La emanación energética de las cargas genera el campo eléctrico cuyas líneas parten de las cargas positivas y entran en las cargas negativas, generándose un efecto de superposición en todos los puntos de este espacio 3D ordinario.

Note como el origen se ubicó en la posición de la carga representativa 2q. En la figura se muestra el plano xy donde normalmente los textos analizan al cuadrupolo.

Potencial eléctrico V(x,y) de un cuadrupolo

Potencial eléctrico V(x,y) de un cuadrupolo

La graficación normal, la cual es utilizada en los textos, permite únicamente analizar el efecto de las cargas eléctricas en un plano, que por lo general es el plano xy.

Note como cerca de la región donde se localizan las cargas el potencial se dispara a valores extremos. Cerca de las cargas negativas, el potencial se dispara a menos infinito, mientras, cerca de la carga positiva, el potencial se dispara hacia infinito.

Potencial eléctrico de un cuadrupolo en un retículo 3D ordinario

Potencial eléctrico de un cuadrupolo en un retículo 3D ordinario

Un cuadrupolo eléctrico está conformado por tres partículas cargadas electricamente,  alineadas, tal que en el centro hay una carga 2Q y a los extremos una carga -Q, en cada extremo.

Observe como se presenta un crecimiento acelerado del potencial, cerca de los puntos donde se encuentran las partículas cargadas, tendiendo al potencial a infinito para la carga 2Q y hacia menos infinito para las cargas -Q.

Cuatro cargas positivas ubicadas en un plano 3D ordinario

Cuatro cargas positivas ubicadas en un plano 3D ordinario

Uno de los casos de estudio más comunes de los textos de electromagnetismo básico, es el sistema conformado por cuatro cargas positivas, ubicadas en los vértices de un cuadrado imaginario, ubicado en un plano. El sistema de coordenadas cartesiano es ubicado en la posición que ocupa una de las cargas eléctricas.

En la figura de lado, se muestra una ilustración, donde se ubican cuatro cargas positivas, en  plano 3D ordinario.

Potencial eléctrico V(x,y) de cuatro cargas positivas

Potencial eléctrico V(x,y) de cuatro cargas positivas

El potencial eléctrico producido por cuatro cargas positivas, en un plano xy, es mostrado en la figura. Cerca de cada una de las cargas eléctricas el potencial eléctrico se dispara hacia infinito.

Note como el potencial eléctrico decrece rápidamente conforme se analizan puntos lejanos al centro del cuadro conformado por las cuatro cargas eléctricas.

El potencial eléctrico de cuatro cargas eléctricas positivas, en el plano xy se calcula mediante:

V(x,y,z) = k q ( 1/(x2 + y2 + z2)0.5  + 1/((L-y)2 + x2 +z2)0.5  + 1/((L-x)2 + y2 + z2)0.5  +1/((L-y)2 + (L-x)2 +z2)0.5)

Sistema de cuatro cargas positivas  ubicadas en un retículo 3D curvo

Sistema de cuatro cargas positivas ubicadas en un retículo 3D curvo

Una ilustración, de un sistema conformado por cuatro cargas eléctricas positivas, ubicadas en un plano curvo. Dicho plano se ubica en retículo 3D curvo, para el caso Xc=0.

En la ilustración, las cargas están representadas por pequeñas esferas de olor verde, el plano curvo, mediante una malla, para que el lector denote que existe una curvatura en el mismo, producto de la curvatura de los ejes. En este caso la separación entre las cargas es la misma.

Potencial eléctrico de 4 cargas positivas en un retículo 3D curvo

Potencial eléctrico de 4 cargas positivas en un retículo 3D curvo

El potencial eléctrico de una configuración de cuatro cargas positivas, en un retículo 3D curvo analizado en el plano ZcYc, es mostrado en la figura.

Note la tendencia de crecimiento del potencial eléctrico cerca de la posición de las cargas, este comportamiento es arqueado debido a la curvatura de los ejes del retículo.

Es importante observar que para distancias cortas dentro del retículo curvo, la geometría es similar a la normal, cosa que no ocurrirá para distancias del orden del radio del bucle del sistema de ejes coordenados.

 Campo magnético emitido por una fuente puntual

Un campo magnético es un disturbio energético que es emitido hacia el espacio por alguna fuente. Modelando una fuente puntual, como un pequeño solenoide, las líneas de campo magnético, salen de uno de sus polos y regresan por el otro. Bajo ese modelo, se presentan varias preguntas:

  • ¿Qué sucede con una línea de campo que abarca una distancia grande  y durante su emisión es corrida la fuente? ¿Sabe la línea donde regresar?
  • Se activa el solenoide, mientras las líneas viajan se destruye el solenoide, ¿qué pasa con las líneas que aun no han regresado al solenoide?
  • ¿Qué pasa con las líneas que se desplazan hasta el infinito?

Nuevamente, este modelo también fracasa y debe ser revisado.

Campo magnético de un cable corto (3D ordinario)

Magnitud del campo magnético de un cable corto (3D ordinario)

Un cable corto recto al cual se le aplica una corriente es capaz de producir un campo magnético. Note, que las líneas de corto del plano xy ordinario se asemejan a las de un magneto. Esto indicaría que en el cable las líneas magnéticas también se cierran, como saliendo de un polo al otro.

Un punto notable de analizar es que sobre el cable por sectores el campo magnético mantiene un valor constante, sin embargo en todo momento, las líneas de contorno se cierran.

La ecuación para determinar la magnitud campo magnético producido por un pequeño cable con corriente es:

B(x,y)= | K/ y*{(-x/(x2 + y2)0.5  + (L +x)/((L +x)2 +y2)0.5} |

La figura de lado representa el comportamiento de las líneas de campo de un cable corto con corriente, dentro de un retículo 3D curvo.

Campo magnético de un cable en un plano de un retículo 3D curvo

Campo magnético de un cable en un plano de un retículo 3D curvo

Note la forma de las líneas de contorno del campo que se forman debido a la curvatura de los ejes del retículo. No obstante se denota alguna similitud con las líneas de contorno del campo magnético en un retículo 3D ordinario. Es importante recordar, que en este caso se está presentando el efecto en plano curvo XcYc.

A grandes distancias la distribución tiende a formar un paño, donde las variaciones son mínimas a pesar de la curvatura de los ejes.

Campos desconocidos

Superonda 5D ordinaria

Superonda 5D ordinaria

Las nuevas ideas presentadas por algunos investigadores, conlleva a sistemas ndimensionales, mundos paralelos y otros conceptos más exóticos. Esto obliga a la comunidad, permitir el estudio de campos que son desconocidos por la ciencia actual. El pensar e investigar  campos que sus líneas se ubican  paralelas a ciertos hiperespacio, y que bajo condiciones muy especiales lo pueden afectar, es de suma importancia. Es difícil pensar como medir algo que normalmente solo actúa en el universo paralelo y medir su efecto de burbujeo en los otros universos del multiverso. Pero, ese es el nuevo reto a que se enfrenta la comunidad de científicos de avanzada, mientras la comunidad científica del paradigma actual, debe asegurar el conocimiento sólido que tienen hasta el momento, para que la tecnología genere los productos que la sociedad necesita de forma inmediata.

No solamente se debe buscar la teoría de los campos que interactúan en  nuestro universo, sino también los que interactúan con él por efecto de burbujeo hiperdimensional. Además, se debe revisar nuevamente a los campos conocidos, para verificar su efecto en los otros universos paralelos. Por ejemplo, nada indica que no sea posible, que exista componentes de campo gravitacional que no sean radiales y que  actúen en la cuarta, quinta, sexta dimensión, o superiores.

Es importante estudiar todos los campos de fuerzas posibles, pues posiblemente ellos son los responsables de generar las ondas de información que guardan la integridad de información de los universos en el multiverso, al interacturar con el retículo fractal del multiverso.

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