Historia y filosofía de la física

 

En busca de los efectos gravitacionales de Birkhoff: la ultracentrífuga transelástica

 

S. Galindo^a, C. Cabrera^b y J. L. Cervantes-Cota^a

 

^a Departamento de Física.

^b Departamento de Sistemas Electrónicos Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Km. 36.5 Carretera México- Toluca 52045, México, e-mail: salvador.galindo@inin.gob.mx.

 

Received 27 February 2013
Accepted 30 July 2013

 

Resumen

Este artículo examina el origen, desarrollo, culminación y desenlace del proyecto de la ultracentrífuga transelástica del Centro Nuclear de México ocurridos entre 1971 y 1986. El proyecto tuvo su origen en la búsqueda de un efecto que supuestamente comprobaría la teoría de gravitación de Birkhoff sobre la Relatividad General de Einstein. Para este propósito se diseñó y construyó una extraordinaria ultracentrífuga que mereció el Premio Nacional de Instrumentación (México) 1973. La ultracentrífuga tambiéan fue usada para investigar la factibilidad de enriquecer uranio por centrifugación en estado sólido. Se obtuvo uranio altamente enriquecido, aunque en pequeñas cantidades.

Descriptores: Birkhoff; separación isótopos; ultracentrífugas; teorías gravitacionales en espacio plano.

 

Abstract

This work reviews the origin, development, completion, and outcome of a trans-elastic ultracentrifuge project of Mexico's Nuclear Center through 1971 to 1986. The project had its origin in the search for an effect that supposedly would validate Birkhoff's gravity theory over Einstein's General Relativity. For this purpose an extraordinary ultracentrifuge was built which deserved the 1973 National Award for Instruments (Mexico). The ultracentrifuge was also used to investigate the feasibility of uranium enrichment by solid state centrifugation. Highly enriched uranium was obtained, but in small quantities.

Keywords: Birkhoff; isotope separation; ultracentrifuges; flat space gravitational theories.

PACS: 01.65.+g; 04.80.Cc; 28.60.+s

 

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5. En el caso de México esto se tradujo, entre otras cosas, en el reconocimiento en 1941 por parte de los Estados Unidos, del derecho soberano de México sobre sus riquezas petroleras, terminando así el conflicto entre ambas naciones surgido por la expropiación petrolera de 1936.

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7. Manuel Sandoval Vallarta y Alfonso Nápoles Gándara fueron dos excepciones ya que fueron becados en 1927 y 1931 respectivamente. Entre los primeros físicos y matemáticos mexicanos beneficiados con las becas que la fundación John Simon Gugen-hein otorgó dentro de su programa de becas a latinoamericanos podemos mencionar a: Alfredo Barios (1935,1936,1937,1957), Carlos Graef Fernández.(1937,1938,1939), Nabor Carrillo Flores (1940,1941), Jaime LIfshitz Gaj (1942,1943), Alberto Barajas Celis (1944), Guido Munch Paniagua (1944,1945,1958), Paris Pishmish (1946), José Adem Chaim (1951,1952), Samuel Barocio Barrios (1956).

8. Existía y funcionaba en aquel tiempo el Observatorio Astronómico de Tacubaya cuya labor principal estaba enfocada a la astronomía y no a la astrofísica.

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18. "The perfect fluid is singled out by the further requirement that the disturbance velocity is to be that of light at all densities, with the corresponding equation of state, p = p/2, p and p = f(p) designate, respectively, the density and pressure of the fluid"

19 . "Matter is supposed to be either that special, mathematically satisfactory, homogeneous adiabatic fluid for which p = p/2 or, presumably, anyform ofmatter in which the disturbance velo-cityis that oflight under all circumstances."

20. Ver C. M. Will Sci. Am. 231 (1974) 4.         [ Links ]

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24. "Any theory which breaks up the unity of inertia and gravitation, as Birkhoff's recent theory of gravitation in a "flat world" does, throws us back into the position before Einstein where we had to accept the identity of mass and weight without understanding it."

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30. Además varios estudiantes realizaron tesis bajo la dirección de Graef a demás de otros colegas sobre campos gravitacionales de cuerpos en rotación y chocando elásticamente basados en la teoría de Birkhoff, entre ellos: Ramón Martínez Maldonado, Guillermo Aguilar Sahagun, Valentín Cardona, Fermín Viniegra, Octavio Obregón y Carlos Latorre.

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39. Struik fue gran amigo del matemático mexicano Alfonso Napoles Gándara, este último ex becario Gugenheim en MIT durante el período 1931. Struik realizó una visita académica a México por invitación de Nápoles Gándara en 1934 donde dictó una serie de conferencias matemáticas. La presencia de Struik en México pudo ser un factor que animó a Keith a más tarde radicar por algunos años en México y dirigir el proyecto de ultra centrifugas. Cabe también destacar que Graef Fernandéz y Alberto Barajas fueron discípulos de Nápoles Gándara.

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55. Por ejemplo Beams reporto que "un rotor girando rapidamente perdera varias revoluciones por segundo si una puerta es azotada en un cuarto contiguo. ". ..a rapidly spinning rotor will lose several rps if a door is slammed in the next room". J.W. Beams, D.M.Spitzer Jr., and J.P. Wade Jr., Rev. Sci. Instrum. 33 (1962) 151.         [ Links ]

56. Como ya lo mencionamos, el programa ERG de la Universidad de Detroit según testimonio del propio Jimmy, fue inspirado por Carlos Graef y Jesse W. Beams. Ref. 38.

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59. Fremerey trabajó desde 1963 -1974 en el laboratorio de ultra-centrífugas de gas con Wilhelm Groth, personaje al cual ya nos referimos en relación a la venta de estos instrumentos al Brasil.

60. " The reliability must be increased up to the weekend stability in order to be able to look for a gravitational effect, which should appear according to Keith's theoretical considerations". Fremerey (1971) op. cit. ref 53, p. 762.

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62. Ver nota 2.

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65. Cf. Ec. 1, donde k = 75π/128 para un rotor esferico, a =10 km el radio de giro del pulsar, T= (2πω)^-1 = 33 ms el período observado de giro del pulsar y c = 3 × 10⁵ km s^-1 la velocidad de la luz.

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