Capítulo 8

 3.10.El campo interactivo total (la fuerza y la energía totales) y la masa inercial: La Mecánica del movimiento (dinámica y energética).

         

a)Los campos vectoriales interactivos (gravitatorio y electromagnético) y sus correspondientes fuerzas interactivas. Relaciones.

Las partículas fundamentales , dotadas de las propiedades internas de la masa inercial/gravitatoria y de la carga eléctrica ,  configuran el infinito espacio externo a ellas a través de un campo potencial interactivo gravitatorio y eléctrico, independientes, no unificables, amén de un campo nuclear de ámbito muy reducido. Según el principio de superposición de causas, de fuerzas, sí podemos expresar una fuerza total como suma de fuerzas de diversas naturalezas (y de todas las fuentes que existen en el Universo, de todo el Universo menos de la propia partícula afectada, que no se autoafecta):     Ft = Fgi   +   F em    +  Fdf   +   Fp      ,  las 7 fuerzas que se deben considerar sobre una partícula en toda circunstancia, la fuerza gravitatoria (derivada de masas en su aspecto gravitatorio),las fuerzas inerciales (derivadas de sist. de referencia acelerados),  la fuerza electrostática (de cargas) ,la fuerza magnética (cargas en movimiento), las fuerzas nucleares (entre cargas vecinas dentro de la distancia de confinamiento nuclear, protones y electrones, fuerte y débil) y la fuerza última a la mínima distancia en las colisiones absolutamente elásticas Compton o interacción Pauli. Este espectro de fuerzas configura el cambio de movimiento de las partículas a través de la aceleración y condicionada por la propia protagonista del movimiento (la partícula móvil a través de su masa en su aspecto inercial). Tales fuerzas son acciones dirigidas (son vectores) radialmente entre partículas puntuales ya sean por atracción, repulsión, o por efectos relativos de movimiento. Tales fuerzas pueden desglosarse en dos partes: La parte responsable del campo existente en el lugar debido a la partícula fuente y la parte responsable de la propia partícula móvil afectada, recordándose que se expresan de la siguiente manera:    Fg= mg     ,   Fi=-ma     ,   Fe=qE   ,  Fm=qVxB    y la fuerza puntual de Pauli no tiene campo sino que se manifiesta en el punto indistinguible de colisión extrema entre partículas (ejemplos, colisión entre neutrinos, colisión entre fermiones y bosones).

Las interacciones fundamentales quedan relacionadas en un diagrama donde se expresan sus simetrías. Al mínimo nivel espacial , a la distancia de Planck, opera la interacción puntual de Pauli repulsiva ( con una intensidad indefinida, impide la penetración dentro de un fermión ,que debe tener masa interna, y expele neutrinos en la desintegración de partículas inestables ). Simétricamente, también con partículas dotadas de masa, en el ámbito total infinito de todo el espacio, actúa la interacción gravitatoria atractiva pero con la intensidad más pequeña de todas las  interacciones ,con diferencia. Cambiando de propiedad ,las interacciones debido a la carga eléctrica se organizan en las interacciones nucleares que actúan confinadamente en un  intervalo muy reducido de espacio en una distancia menor que 1 fermi; para partículas de igual signo en la carga como un par de protones, la interacción es atractiva (simétrica a la correspondiente repulsión entre cargas iguales en la interacción electrostática ) siendo la más intensa de todas las interacciones (100 veces más que la electrostática).En el mismo intervalo espacial , actúa confinadamente la interacción débil, pero es repulsiva entre cargas distintas para el par protón-electrón (que constituyen el sistema binario del neutrón) siendo una interacción más débil que la eléctrica y que la fuerte. Por último, tenemos la  interacción eléctrica entre distintas cargas que es atractiva y entre cargas del mismo signo que es repulsiva , actuando en todo el ámbito del espacio, desde la superficie de Planck ,en la partícula fundamental ,hasta el infinito , con intensidades muy altas , solamente es menos intensa que la interacción fuerte y mucho más fuerte que la débil e inimaginablemente más fuerte que la gravitatoria. Las interacciones gravitatoria y eléctrica actúan en todas los rangos espaciales superponiéndose sus efectos de modo independiente en todos los fenómenos a todos los niveles. Sin embargo, desde un punto de vista de la observabilidad o detectabilidad de tales efectos, es la interacción eléctrica la que eclipsa a la gravitatoria en el ámbito corpuscular, nuclear, atómico y molecular (a nivel microscópico), por su inmensa mayor intensidad interactiva. Contrariamente, dado el carácter efectivo (contrarrestar repulsiones y atracciones o campos positivos y negativos) en las interacciones electromagnéticas, a nivel macroscópico y sobre todo a niveles astronómicos, es la gravedad (de carácter acumulativo) la interacción de efectos más detectables.  Para el ámbito nuclear, la interacción gravitatoria es despreciable y solamente se tienen de forma consecuente los campos electronucleares y ,más concretamente, los campos electrofuerte y electrodébil. La superposición de  la interacción repulsiva eléctrica con la interacción atractiva fuerte genera una auténtica confinación del par de protones los cuales , desde un punto de vista clásico continuo, oscilan mutuamente. Cuánticamente, debido a un escalón de potencial en este campo conjunto, en el momento del enlace nuclear de los dos protones se desprende un fotón hacia el exterior y los protones oscilan ocupando dos estados de energías mecánicas distintas mientras que un par de bosones de interacción (gluones) se intercambian casi instantáneamente.  Para la interacción débil entre cargas de distinto signo, también actúan los campos eléctrico atractivo y débil repulsivo en el mismo recinto nuclear confinado de modo superpuesto, en un campo electrodébil, tal que el electrón (por su menor masa) orbita alrededor del protón además de oscilar radialmente por el juego de ambas interacciones de distinta tendencia. Cuánticamente, el electrón salta entre dos niveles de energía produciéndose una doble emisión de bosones de interacción débil o debilones entre protón y electrón.

b)El 2º principio de la dinámica de Newton: La relación entre la causa real o “fuerza total” y el efecto espacio-temporal, “aceleraciones” . La masa (aspecto inercial).  

   

La relación entre la causa conjunta de todas las fuerzas del Universo que actúan sobre la partícula en estudio y el efecto cinemático (aceleración) sobre la misma, queda descrita por el 2º principio de la dinámica de Newton, con constante intermedia de la masa inercial, quedando de la siguiente manera: Ft=m(g-a)+q(E+VXB)+Fn+Fp   =  m A   habiéndose unificados las fuerzas gravitatorias en base a fuentes másicas y las fuerzas relativas de inercia, así como las fuerzas eléctricas con fuentes en cargas eléctricas y las magnéticas con fuerzas relativas de cargas en movimiento e igualándose a la masa de la partícula por la aceleración A de la partícula, efecto conjunto real y visible espacio-temporalmente.   Los campos son las causas potenciales en el espacio vacío, las fuerzas son las causas ya reales en partículas reales y la aceleración es el efecto inmediato de la interacción, siendo el efecto posterior e instantáneo la variación de las velocidades y las posiciones  (el tiempo es absolutamente independiente de toda esta dinámica).En el aspecto energético ocurre un tanto paralelamente como veremos en un apartado posterior. Además, los campos gravitatorios (g) y no inerciales por aceleraciones (a) se pueden unificar en Cgi = g-a , porque la masa gravitatoria e inercial son iguales universalmente mientras que el campo gravitatorio-inercial  Cgi y el electromagnético Cem =E+VxB , no se pueden unificar porque las propiedades carga y masa son absolutamente independientes constituyendo, además, dimensiones físicas independientes.  

 c)Unificación de las interacciones electromagnéticas y fuerte-débil (interacción electronuclear)  por bosones de interacción gauge en fenómenos no continuos o cuánticos.

Las interacciones electromagnéticas, fuerte y débil tienen en común el establecerse entre partículas cargadas eléctricamente. Además, en el ámbito de las distancias de confinamiento nuclear (entre 1 fermi y la centésima de Fermi), los fenómenos se desenvuelven en campos de altísima intensidad, por lo que las energías mecánicas de cada par de protones o de cada par de protón-electrón (enneutrón) se transforman en bosones de interacción oscilando dichas cargas dentro del núcleo atómico en posiciones cuánticas extremas. Respecto a cada par de protones (insertados en el conjunto de un núcleo atómico, desde el neutrón a los grandes núcleos) estos oscilan desde una posición más alejada hasta una posición más cercana así como el electrón intraneutronal se acerca a una posición más cercana al protón hasta una posición más lejana. En la interacción fuerte, los protones alcanzan la mínima posición de acercamiento mientras lo permita la intensa repulsión eléctrica  y en el camino de alejamiento alcanzan la máxima distancia de alejamiento mientras lo permita la interacción fuerte atractiva para luego regresar al acercamiento. En este vaivén, se produce la absorción de un par de  bosones confinados denominados gluones  (uno va de un protón al otro y viceversa) donde el sistema oscila entre dos energías mecánicas extremas cuya diferencia es precisamente el valor de la energía que porta el par de gluones intertransmisores de energía    Em´= Em + Egluones .En un núcleo con más de un protón, las oscilaciones son más complejas así como los trasvases energéticos. Respecto al neutrón, en los neutrones dentro de un núcleo atómico, la interacción débil entre el electrón y el protón se establece de manera que al ser el electrón mucho menos másico que el protón, el electrón oscila alrededor del protón a la vez que orbita bajo la interacción electrodébil. En esta, el electrón alcanza dos estados cuánticos cuya diferencia de energía mecánica electrodébil es igual a la energía que portan el par de debilones que se intercambian el protón y el electrón intraneutronal.  Se tiene que    Em´= Em + Edebilones , para cada partícula. De forma conjunta en un núcleo, la mecánica nuclear se realiza de la siguiente manera:  Todos los protones se repelen por todos los  protones eléctricamente, todos los electrones se repelen con todos los electrones eléctricamente, todos los protones y electrones se atraen eléctricamente, sistema análogo hasta este punto a la estructura de un metal. Sin embargo, a estos niveles tan reducidos, actúan las fuerzas nucleares de manera que entre protones vecinos se establecen fuerzas nucleares fuerte y entre los electrones y protones, fuerzas nucleares débiles pero en este caso, los electrones que se mueven más libremente (por su reducidísima masa comparativamente con el protón) pueden interaccionar con el protón “ocasional” que esté más cerca, pues el núcleo es como una estructura de protones con un gas de electrones (un neutrón se considera como un protón con su electrón ocasional más cercano en ese momento, no hay identidad para el neutrón, salvo el neutrón que viaja en solitario y que se desintegrará en breve fuera del núcleo).Para mantener el núcleo con cierta estabilidad, las fuerzas nucleares fuertes deben ser atractivas y muchísimo más intensas que las demás, como así se sabe respecto de las mismas (100 veces más intensas que las electromagnéticas). En este sistema de partículas, los protones oscilan unos con respecto a los otros  vecinos y oscilan linealmente, intercambiándose gluones. Los electrones , como un gas, oscilan entre los intersticios de los protones  y a la vez orbitando en una órbita conjunta que se parece más bien a un orbital nuclear conjunto. En un instante, un par electrón-protón más próximo, se identifica como un neutrón nuclear. En este sistema, el hecho de haber algún electrón extra supone, equivalentemente, haber algún neutrón extra, y dichos electrones extras que forman neutrones extras ayudan a equilibrar el conjunto del núcleo (por ello, los núcleos más estables pasan desde núcleos pequeños con igual nº de protones y neutrones, a núcleos estables más grandes con cada vez más neutrones que protones, es decir, cada vez más electrones extras en esa sopa de  protones). Un núcleo es estable cuando existe en equilibrio entre las fuerzas eléctricas atractivas y repulsivas de todos por todos, las fuerzas débiles entre electrones-protones intraneutronales y las feroces fuerzas fuertes atractivas entre protones vecinales (que establecidas entre un protón y sus pocos vecinos, debe ser de una intensidad muy superior, a las fuerzas repulsivas eléctricas de todo el resto del núcleo sobre dicho protón, como ya se ha mencionado).La unificación de todas las interacciones electronucleares  consiste en que todas tienen en común la naturaleza de las partículas en interacción (con carga eléctrica  de uno u otro signo), todas actúan en el intervalo de confinamiento nuclear y todas ellas adquieren condición de atractivas o repulsivas (la electromagnética, en sus versiones de atractiva o repulsiva según signo de la carga eléctrica, las fuerzas nucleares, atractiva para la fuerte y repulsiva para la débil).En cuanto al carácter repulsivo de la débil, esto explicaría porqué en un neutrón solitario es relativamente fácil descomponer al neutrón en un protón y en un electrón (vida media de unos 15 minutos)pero dentro de un núcleo, las atracciones eléctricas de todos los protones con todos los electrones con mayoría de protones, mantienen el neutrón aunque sea ocasional, estable .Dentro del núcleo, en la evaluación conjunta de la mecánica nuclear, debemos hablar más bien, de fuerzas unificadas electronucleares aunque estas tengan sus tres versiones ya indicadas.

d)La energía total:    Energía ligada al espacio -tiempo o energía cinética (clásica y relativista);energía ligada al campo interactivo (energías potenciales como la energía gravitatoria, la energía electromagnética no confinada)  y la energía nuclear (confinada) .     Las energías derivadas de sistemas de referencia en movimiento.

La energía es la capacidad que posee un ente físico tangible, la materia o la radiación, para afectar a otra materia o a otra  radiación. Este poder físico es la clave para que un ente tenga presencia frente a otro y dicha presencia siempre se expresa con una interacción  y un juego de poderes energéticos (transformaciones de formas de energía y transferencias de energía).Para cada dimensión de la realidad física se tiene una forma de energía basada en tal dimensión y la energía que poseen las partículas materiales o las partículas de radiación es la suma de las distintas formas de energía en las distintas dimensiones físicas a través de las cuales unas partículas físicas  interaccionan o manifiestan su presencia sobre otras. Las partículas poseen una masa y energía intrínseca (energía inercial de reposo )relacionadas por Eo/Mo = C2 , propia e independiente del sistema de referencia, absoluta y universal (aunque no fuese totalmente estable) . Es la forma de energía ligada a la dimensión de la masa en forma exclusivamente de materia (partículas materiales o fermiones, que recordemos, poseen masa de reposo que les da identidad o existencia). Esta forma de energía se dice que está altamente concentrada en un punto físico ( y concretamente en la superficie frontera interior-exterior de la partícula-campo) en forma de “partícula material” , cuyo valor no depende de ningún factor externo sino por su valor intrínseco o masa inercial (gravitatoria) de reposo (medible en cualquier  sistema de referencia en el cual esté en reposo, se mide en un sistema de referencia estando en reposo tratándose del concepto clásico de masa). La única fuente de energía que puede generar esta forma de energía concentrada puntualmente o partícula material es a partir del bosón creador (en un proceso denominado “materialización “ ) y este , a su vez,  se genera en el origen del Universo o por colisiones de alta energía (naturalmente en rayos cósmicos o en los aceleradores de partículas ).   En el marco del espacio-tiempo ( tetradimensional)  tenemos la energía debido al movimiento , es decir, “energía inercial de movimiento o energía cinética”. Esta forma de energía está ligada a la tetradimensión  espacio-tiempo y a la dimensión másica que en la mecánica clásica de bajas velocidades tiene la aceptable expresión Ec = ½ M V2 , no obstante, la expresión más general y auténtica es la expresión relativista  Ec = Mo c2 / Raiz(1-V2/ c2) – Mo c2   valor que es de carácter relativo al serlo también la velocidad  ( esta expresión adquiere validez para partículas materiales o fermiones que poseen existencia en reposo al tener masa de reposo no nula Mo). Para bosones que no pueden existir en reposo por lo que su masa Mo de reposo es nula, la expresión de la energía cinética ( que es todo lo que poseen los bosones, su energía total equivale a energía cinética, salvo presencia de campos gravitatorios, como veremos) es :   Ec = M c2  , donde “M” es la masa equivalente a la energía que portan tales bosones que viajan a la velocidad constante y universal “c”. Los bosones, y concretamente, los bosones libres o fotones, no se manifiestan en reposo porque no es su marco de existencia pero sí se manifiestan en el límite de las velocidades , es decir, el límite V=C ,en fenómenos como la absorción de fotones donde un haz de los mismos, al ser absorbidos realiza una presión de radiación donde se comportan como si fueran partículas materiales en choque pero con la diferencia que las partículas materiales mantiene su identidad de partícula después de los choques o interacciones (pueden adquirir el reposo) y los bosones son absorbidos, desaparecen , no existen en reposo, para transformarse en otras formas de energía. Contrariamente, los fermiones no pueden alcanzar la velocidad V=C, como podemos ver en la propia expresión relativista de su energía cinética ya que esta alcanzaría un valor infinito, inaceptable en física.     La energía inercial total, es decir, la suma de la energía inercial en reposo más la correspondiente de movimiento o energía cinética sería :        Ei = Eo  +  Ec =Mo c2  + Mo c2/Raiz(1-V2/c2) - Mo c2 = Mo c2 /Raiz(1-V2/ c2)   Otra expresión de esta misma energía inercial atotal sería :    Ei = Raiz(Mo2C4 + C2P2)  , siendo P= MV   , la cantidad de movimiento de la partícula física.

Cuando una partícula se encuentra en interacción con otras ,entonces ,adquiere energías potenciales de interacción , energía que está ligada a la dimensión espacial (ya que la energía potencial de interacción se posee cuando una partícula está en el campo interactivo de otras a una cierta distancia que determina el valor de tal energía potencial) y a las dimensiones másica y de carga eléctrica , dando lugar a las energías potenciales gravitatorias y electrostáticas ( son formas potenciales de energía no confinadas porque su acción se extiende al infinito del espacio ) .Pueden añadirse las energías potenciales de las interacciones nucleares o energías nucleares fuerte y débil , aunque estas ,que son de ámbito confinado, tienen una región de actuación muy reducida en la línea de acción protón-protón y protón-electrón , del orden del Fermi o menos. Son energías confinadas e intrínsecas en los sistemas de pares de partículas anotados anteriormente y, en conjunto, cuando tales partículas se asocian  en el 1º orden de arracimamiento de neutrones y núcleos atómicos. Estas energías potenciales nucleares  se transforman en energías de inercia (de reposo generando nuevas partículas como los neutrinos y e. cinéticas expulsando partículas a gran velocidad como electrones nucleares o partículas beta, protones veloces, neutrones más o menos veloces y naturalmente, partículas de radiación o bosones como las partículas gamma ). Estas energías nucleares fuerte y débil, están enmarcadas en un espacio aunque muy reducido o confinado (entre la mínima distancia física de Planck Xpl   y la distancia de confinamiento nuclear Xcn)  del orden del neutrón y de las distancias interprotónicas y ligadas a la carga eléctrica en cuento a su signo (en cargas y masas iguales actúan atrayéndose  siendo , en este caso, la  energía potencial fuerte de signo negativo, superando  a la e. potencial electrostática positiva correspondiente  y favoreciendo la  unión o enlace nuclear; en caso de la débil entre cargas opuestas y distinta masa  , repeliéndose, siendo una energía potencial positiva  debilitando a la e. electrostática correspondiente con balance atractivo manteniendo el neutrón pero con balance más débil que las fuerzas eléctricas puras). Estas energías nucleares confinadas se manifiestan en todas las clases de reacciones nucleares ( fisión, fusión y radiactividad) dado que sus energías se transforman en cinéticas tanto de partículas productos de fisión y fusión (energías cinéticas, globalmente térmicas) como las partículas radiactivas resultando que poseen alta energía cinética  ( incluidas las radiaciones fotónicas que no son más que partículas bosónicas libres de energía cinética pura ; se incluyen neutrinos expulsados con más o menos energía cinética más energía inercial de reposo , a partir de una sola partícula sobreenergética internamente siendo tales neutrinos fermiones neutros ).   

La forma de energía conjunta basada en la energía inercial  de movimiento o cinética más las energías potenciales de interacción  ( gravitatoria , electrostática y nucleares) se denomina “energía mecánica” que es la forma de energía externa a la propia partícula debido a estar enmarcada en el espacio-tiempo externa a ella y estar sometida a la interacción de partículas externas a ella (aunque sigue dependiendo de las  propiedades  internas de la masa y la carga eléctrica). Así , respecto a la estructura partícula-campo de cualquier partícula, la energía interna de la misma (independiente del exterior , de cualquier sistema de referencia ) es la energía inercial de reposo        Eo= Mo c2 ; la energía externa a la misma debido a su movimiento y a la interacción es la energía mecánica  Em = Ec  +  Ept  , siendo Ept la energía potencial total debido a las 4 interacciones físicas (gravitatoria, electrostática y las nucleares). En fenómenos físicos continuos (sean clásicos, de bajas velocidades o sin muchas masas ; o relativistas a altas velocidades o grandes masas), se conserva la energía mecánica. Por otra parte, cuando se produce un fenómeno cuántico o no continuo (caracterizado por ser de reducido espacio o puntual y muy corto en el tiempo o instantáneo además de involucrarse altos o intensos campos interactivos y altas energías concentradas) la energía mecánica ya no se transforma de modo continuo ( ya no se transforma e. cinéticas en potenciales interactivas  cumpliéndose la conservación de la energía mecánica con transformaciones continuas de unas formas de energía mecánicas en otras ) sino tal energía mecánica  “varía a saltos” . Los estados microscópicos ( como se ha dicho, puntuales e instantáneos , altos campos  eléctricos y nucleares,  muy altos debido a la cortísima distancia ) ,  están cuantificados (orbitales atómico-moleculares, estados nucleares) , y al pasar las partículas de un estado a otro, los valores saltan cuánticamente, de manera que se produce el fenómeno cuántico por excelencia : La emisión o absorción de energía ( cuantitativamente equivalente a la diferencia de energías mecánicas de los dos estados en ese “salto cuántico”) en forma de partícula bosónica de masa en reposo nula (no existe en reposo) y que huye o se acerca a la velocidad máxima natural “c” llevando o trayendo saltos cuánticos de energía de un lado a otro . Son los bosones gauge que transportan puntos móviles de energía o cuantos en la más rápida evacuación de la misma, a la máxima velocidad y en la máxima dispersión en el espacio. Naturalmente nos referimos a los fotones pues los gluones y debilones no transportan energía a gran distancia sino que sirve de intermediario instantáneo en la transformación de energía nuclear en el interior de neutrones y núcleos atómicos(aunque siguen desplazándose a C , duran un cortísimo periodo de tiempo y no existen en reposo).En el caso de los gluones, la separación de protones provoca la formación de un gluón (al perder energía mecánica el par protón-protón) que se absorbe casi automáticamente para volver a acercar a dicho par de protones (en un movimiento oscilatorio de una gran frecuencia y de altísimas energías del orden de 100 veces la interacción electrostática). Para el caso de los debilones, el acercamiento protón-electrón intraneutrónico provoca la formación de un debilón (al perder energía el par protón-electrón) que se absorbe casi automáticamente para volver a alejar a dicho par de partículas (y así en un movimiento oscilatorio radial a la vez que orbital ) y en esta interacción electrodébil la energía es alta pero menos que en la interacción electromagnética y menos aún que en la interacción electrofuerte. En el núcleo atómico donde intervienen las tres interacciones (la dos confinadas más la electromagnética ) se establece una dinámica y una energética electronuclear que mantiene más o menos estable a dicho núcleo atómico. En esta fenomenología nuclear, los cuantos que intervienen absorbiéndose y emergiéndose entre pares de partículas se parece más bien a una emisión láser pero dibosónica opuesta. La  otra modalidad que se propaga libremente fuera de los núcleos y átomos e incluso moléculas es el “ente tangible” del Universo físico denominado  “Radiación” que es el complemento de la “Materia” : Esta existe en reposo dando lugar a la presencia que nos muestra la Realidad física (masa de reposo no nula) pero no puede desplazarse a la velocidad máxima V=C ; contrariamente, la radiación, no existe en reposo respecto a ningún sistema de referencia, pero se mueve a la máxima velocidad lumínica respecto a todos los sistemas de referencia (complementariedad física). Su complementariedad es tan asombrosa que ambos entes se transmutan unos a otros en los fenómenos de materialización-aniquilación que ya conocemos. Aquí toda la energía de las partículas (material/antimaterial) se transforman en partículas radiativas y, viceversa, estas se materializan en partículas materiales. En ambos casos, la masa –energía que poseen tales partículas ( de materia o de radiación) se transforman unas en otras y como en cualquier transformación física se cumple : Cuantitativamente, las cantidades antes y después de masa-energía se conservan ,al igual que la carga eléctrica y la cantidad de movimiento; cualitativamente se ha pasado de un estado físico a otro estado físico diferente  ( partículas materiales con cargas opuestas con masa de reposo y más lentas que la velocidad “c”, pasan al estado de partículas radiativas sin carga, sin masa de reposo y con la máxima velocidad). “Se podría decir, que el Universo está formado en su ente tangible por “ Radiomateria” , que manifiesta en unas ocasiones su cara material y en otras su cara radiativa y ambos lados o aspectos poseen tanto masa como energía, amén de que ambas manifiestan caracteres corpusculares como ondulatorios”. Este enunciado se podría titular ( es una ampliación de la hipótesis-ley de De Broglie): La  triple  dualidad masa-energía , onda-corpúsculo de la materia y la radiación . Las leyes cuantitativas que relacionan estos aspectos son las ya conocidas :  Dualidad masa -energía…… Eo/Mo = C2 (ec. Einstein) ,  Dualidad onda-corpúsculo……………………………….. L = h/p…….(Ec. De Broglie)     Dualidad materia-radiación………  Materia Mo =/  0  , V menor que C

Radiación  Mo = 0     ,  V= C       .

**En resumen, un sistema físico completo tiene la siguiente energía total  Et = E i+ Epot   +Erad         donde Ei es la energía inercial total ,suma de la energía inercial de reposo (interna de una partícula fundamental puntual) más la energía cinética .    La Epot  es la suma de las energías potenciales de las interacciones gravitatoria, electrostática y las interacciones confinadas fuerte y débil, en su puntual caso.   La energía mecánica de un sistema es   Em  =  Ec + Epot   .  La Erad, es la energía radiativa que podría estar en dicho sistema físico pero yendo de un lado a otro ( a V=C) transportando las energías producidos por los saltos cuánticos de energía mecánica microscópica     ( a niveles de partículas fundamentales, de núcleos, de átomos y moléculas  y poco más grandes).  La energía radiativa corresponde a la región de los fenómenos cuánticos donde , de forma cuántica o individual, una pareja de partículas en movimiento relativo adquieren energías muy intensas por campos muy intensos (inmensa proximidad microscópica) de manera que la energía mecánica ya no es constante o conserva su continuidad sino que varía en salto instantáneo , cuya diferencia        Emo-Em, se transforma en un bosón como por ejemplo en un bosón libre o fotón. La energía de radiación Erad total es la suma de toda la energía contenida en todos los fotones de todos los saltos cuánticos mencionado en el interior de un sistema físico,  Erad= n Ei , segundo postulado cuántico de Planck,  siendo Ei= h f , primer postulado cuántico de Planck. 

                                                                                                                                                          Respecto a las energías derivadas de fuerzas inerciales, se tiene que cuando se va a determinar la energía de un cuerpo en base a mediciones realizadas desde un sistema de referencia no inercial acelerado (sea tangencial o centrípetamente), habría que añadir el trabajo realizado por las fuerzas ficticias que aparecen : Para el caso de una aceleración tangencial del sistema de referencia, tenemos un campo inercial constante y para un sistema de referencia en giro, un campo inercial radial hacia afuera del giro. Sin embargo, para las fuerzas relativas magnéticas, no se incluyen energías alguna ya que la fuerza magnética siempre es perpendicular al desplazamiento de la partícula a la que afecta, no realizando trabajo físico y no existiendo energías asociadas.

e)Energía intrínseca y extrínseca de una partícula(para fermiones y bosones)  y de un sistema de partículas.

La estructura de la esencia tangible del Universo es una estructura granular o cuántica,no son partículas vacías, sino son partículas físicas que poseen un interior y un exterior aunque de la mínima dimensión detectable, es decir, a  efecto experimental u observable ,son puntuales. Aun así toda partícula física, sea fermiòn o bosón, tiene un interior y un exterior  con una masa/carga internas  y  propiedades externas. Los fermiones poseen carga (positiva/negativa/nula)  interna y tienen masa interna que tienen un valor universal (la misma) medible en todo sistema de referencia.También se denomina masa inercial de reposo Mo que contiene concentrada en ella  su equivalente  “energía inercial de reposo” Eo =Mo C2. Los bosones son partículas que , en cualquier sistema de referencia, tiene masa interna o de reposo cero Mo=0 nunca las encontraremos en tal estado de reposo  porque antes que encontrarse en tal estado, su energía se ha transformado en energías mecánicas de partículas con carga/masa (en saltos de energía electrocinéticas o en saltos de energía gravito-cinéticas o en las interacciones débil o fuerte nucleares), en procesos no continuos sino cuánticos. Las partículas físicas se encuentran moviéndose en el escenario espacio-temporal adquiriendo energías cinéticas medidas desde un sistema de referencia externo (otra partícula):Es la energía inercial de movimiento (relativa) o clásicamente denominada “energía cinética”.  Además , dichas partículas se hallan interaccionando con todas las restantes partículas externas dentro del total del Universo :Son las energías potenciales interactivas (tanto estáticamente como dinámicamente).Estas energías potenciales interactivas son externas y la suma de las energías cinéticas y dichas energías potenciales interactivas se denomina “energía mecánica” que es energía extrínseca a la partícula dependiendo de los valores físicos del escenario espacio-temporal (por tanto, relativa) a través de la posición y de la velocidad, amén de la propiedad que las crea (la masa y la carga). Los fermiones y los bosones poseen energía extrínseca. En particular, los bosones poseen energía inercial de movimiento (no de reposo), es decir, energía cinética en curso que es la energía que transporta desde los centros emisores a los receptores. También pueden poseer energía gravitatoria (consecuencia de la relatividad general) pues los bosones son sensibles a la gravedad pero no son sensibles a las fuerzas electromagnéticas dada su neutralidad eléctrica.   Los fermiones poseen como energía total , la energía inercial total (tanto de reposo como de movimiento o cinética), energía potencial gravitatoria y energía potencial electromagnética (solo para fermiones con carga), más las nucleares dentro de la distancia de confinamiento nuclear.  Para un sistema de partículas, se distingue la energía interna de la energía externa. La energía interna consta de las energías internas de las partículas fundamentales que son constantes (salvo aniquilaciones), más las energías internas de los núcleos (energías electronucleares) más la energía atómica (electromagnética de los electrones en la corteza), más la energía interatómica o molecular o reticular (estas dos últimas se denominan energía química que no es más que energía electromagnética) . A estas energías potenciales habrá que añadir la energía gravitatoria de bajísima intensidad. Por otra parte, tenemos la energía cinética tanto de las partículas fundamentales, como de los núcleos como de los electrones corticales  tanto como de los átomos y de las moléculas : Son la energía térmica a niveles distintos. Las energías debido al movimiento del sistema de partículas respecto a un sistema de referencia exterior o a interacciones con otros cuerpos, son las energías externas (energías mecánicas globales externas o macroscópicas). Son la energía cinética global del sistema de partículas, las energías gravitatorias y las eléctricas. Las energías internas y las externas pueden transmutarse entre sí, internas en internas, externas en externas y externas en internas. En todo caso, la energía mecánica total antes y después del cambio se mantiene constante. Solamente en caso de fenómenos cuánticos donde se generen/absorban  bosones fotones  habría que incluir la energía de estas partículas de transmisión para completar definitivamente el cuadro de transmisiones y afirmar el principio o ley de conservación de la energía total:    Emo  =  Emf  + Eradiacion , o bien, Etotalo= Etotalf .  La radiación es emitida por la materia y la materia absorbe radiación (y la transmite y la modifica) . Es la interacción entre la materia y la radiación. “Prácticamente, todos  los fenómenos cuánticos de la naturaleza se basan en un juego entre dos partículas materiales o fermiones y una partícula energética o bosón”. Al mínimo nivel (punto físico a distancia de Planck) tenemos la materialización/aniquilación instantánea de pares partícula-antipartículas con su bosón instantáneo H ; al siguiente nivel, distancia de confinamiento nuclear, tenemos el par protón-protón con absorción/emisión puntual confinada casi instantánea de bosones gluones  , a la vez que el par protón-electrón con absorción/emisión puntual confinada casi instantánea de bosones debilones ; al siguiente nivel, distancias atómicas en la corteza atómica,  moléculas y cristales tenemos el par protón-electrón (núcleos y electrones) con absorción-emisión libre (van y vienen del átomo con un cierto tiempo) de bosones fotones. Adosados a los bosones anteriores (en superposición), dado que también todas las partículas anteriores tienen masa, sus saltos cuánticos generan bosones gravitatorios paralelos, pero de contenido energético despreciable y absolutamente indistinguible , prácticamente indetectables en emisiones gravitatorias puras y mucho menos mezclados con bosones de tan alta energía como son, comparativamente al gravitón, los anteriores señalados (como tratar de distinguir una playa de la misma playa más un grano de arena más, recuérdese que la interacción gravitatoria es 38 o 40 órdenes menor que la electromagnética). Falta un fenómeno cuántico donde no intervienen dos cargas en interacción diversa sino únicamente una sola carga : La desintegración de una partícula fermiónica con exceso de masa/energía interna, que se descompone en otra del mismo signo en carga eléctrica pero menos masa/energía  más la partícula que evacuará tal exceso, un fermión neutro denominado “neutrino”. El bosón, como el fotón, es al par de fermiones  en interacción como el neutrino al fermión solitario en descomposición, ambos neutros eléctricamente, ambos sensibles a la gravedad, ambos susceptibles de ser emitidos y absorbidos, en procesos inversos pero en vuelo son estables (los bosones no existen en reposo con masa de reposo nula y vuelan a la velocidad fija “C” máxima natural    y los neutrinos, existen en reposo a tener masa de reposo pero no alcanzan “C”).Los fotones son fácilmente absorbidos/desprendidos por la materia electromagnética (de partículas cargadas) pues necesitan un blanco del tamaño de átomos , moléculas o cuerpos macroscópicos enteros pero los neutrinos neutros , no sensibles a las cargas , solamente a las masas, necesitan un blanco del tamaño de una partícula individual física para colisionar y ser absorbido e inmediatamente emitido. Por esta razón los neutrinos cruzan la materia casi sin interaccionar, lo contrario de la luz. Cada tipo de partícula es de una naturaleza y tiene una función en el Universo.

f)La energía ,  su interconversión , su transmisión y degeneración:

            - Leyes físicas de la energía:  Ley de conservación de la energía (cantidad=cantidad), ley de conversión entre sus formas(forma a forma), ley de transmisión entre cuerpos(cuerpo a cuerpo)  y ley de distribución (punto a espacio).

La energía es el potencial que posee la materia y la radiación para interaccionar con el resto del Universo. Si la naturaleza de ese poder físico o potencial de interacción radica en la propiedad intrínseca de su masa inserta en el espacio-tiempo, tenemos a la energía inercial tanto la interna Eo=MC2 (esta independiente del espacio-tiempo sino que depende de su masa interna universal) como la externa de movimiento o energía cinética Ec (esta es relativa, depende del sistema de referencia y es energía externa a la propia partícula). La energía inercial total sería E=MC2 , siendo la energía cinética la debida solamente al movimiento puro  Ec= MC2 – MoC2 .La masa “M” es la masa relativista o masa de la partícula en pleno movimiento , según Einstein, M=Mo/Raiz(1-V2/C2). La interacción de unas partículas sobre otras (al estar unas partículas en los campos interactivos de las demás, y además, en forma superpuesta), les confiere energías de interacción o energías potenciales de interacción que son las energías potenciales gravitatorias y electromagnéticas , de ámbito infinito  y las energías nucleares de ámbito de confinamiento nuclear. Cuando una partícula cambia de posiciones y de velocidades, al estar inserta en un campo de fuerzas, sus contenidos energéticos debido a una naturaleza o a otra van cambiando: Se dice que en una misma partícula, las formas de energía van trasmutándose de unas a otras cuantitativa y cualitativamente. Es la ley de conversión entre las formas de energía que, en un mismo cuerpo, cambia de una forma a otra. Como ocurre en todo cambio o fenómeno físico, algo cambia y algo se mantiene: En todos estos cambios, la cantidad de energía de una forma es exactamente igual a la cantidad de energía en la otra forma, aunque visiblemente (distintas velocidades, distintas posiciones), cambien los valores en las distintas dimensiones o magnitudes físicas. Si se trata de partículas, mientras los campos no sean muy intensos la energía mecánica (suma de cinética y potenciales interactivas) se mantiene constante: Son los fenómenos continuos clásicos. Si los campos son extremadamente intensos, la energía mecánica sufre un salto en sus valores en un proceso no continuo sino cuántico y se cumple que la variación de la energía mecánica de la partícula (o en un sistema de partículas en general), se transforma en un bosón que viaja a la velocidad C, llevándose la energía.   Puede darse el caso radical de que partículas opuestas (partícula-antipartícula)  se aniquilen y ,entonces,  la energía  total (mecánica de carácter externo e interna debido a la masa material ) íntegramente se transforme en un bosón que se llevará la energía de allí amén de que se transforme en nuevas partículas materiales. En todo caso, la energía total inicial en todas sus formas es igual a la energía total final en todas sus formas, enunciado denominado “principio general de conservación de la energía”   (o de la energía-masa, o de la masergia). Además del aspecto cuantitativo de conservación de la energía y del aspecto cualitativo de transformación de unas formas a otras, está el de la distribución de la energía (o de la energía-masa).Cuando se tiene concentrada mucha energía en un punto (ejemplo más común es el de la desintegración de una partícula altamente energética e inestable, o la colisión de partículas , o colisión de cuerpos, o bien, el caso más extremo, el Big Bang) la energía trata de distribuirse por todas las direcciones equitativas del espacio. Dado un punto altamente energético, el espacio ofrece en ese instante infinitas posibilidades de expansión del exceso de energía del sistema donde inicialmente se concentra. Cada dirección es equiprobable aunque solamente una dirección es la privilegiada para la  cual debe cumplirse  los principios de conservación tanto de la energía ,la energía-masa ,como de la cantidad de movimiento. En términos termodinámicos, la energía concentrada en un punto se distribuye por todo el sistema de partículas (y si no hay sistema de partículas, por el espacio vacío que le rodea), en todos los estados equiprobables, aumentando la entropía de ese sistema y uniformando el reparto de la energía. Cuando un sistema de partículas se transforma, la energía-masa se distribuye radialmente por el espacio “tratando de uniformar este espacio “con esa masa-energía concentrada inicialmente. Lógicamente, esto es una tendencia ya que nunca logrará uniformar el infinito del espacio pero es la forma correcta de interpretar la ley de uniformización de la masa –energía en todo proceso físico, es decir, el aumento de entropía (2º principio termodinámico o, simplemente, principio de máxima dispersión de la masa y de la energía).Como ejemplo, en un proceso macroscópico con fuerzas de rozamiento ,la energía mecánica de los sistemas materiales se disipa en forma de calor repartiéndose por los cuerpos en fricción.  En un proceso térmico la energía va desde el cuerpo más caliente al más frío, repartiéndose la energía. En una explosión, la energía se irradia térmica y radiantemente hacia todas direcciones (e incluso la masa) uniformándose materia, radiación y sus propiedades, por el espacio (un ejemplo, el propio Big Bang). En un proceso cuántico, intenso puntualmente y corto instantáneamente, la energía concentrada en una partícula (o varias en colisión), se dispersa en bosones muy rápidos (mejor, a la máxima velocidad física) que constituyen la radiación  y en partículas productos rápidas en energía térmica.  Es la ley de dispersión punto-espacio que es la expresión más fundamental del segundo principio termodinámico. En la siguiente figura se muestran las formas de energía y sus interconversiones.     En resumen, en todo fenómeno natural, la cantidad cuantitativa de energía se conserva (igual antes que después , ley de simetría temporal), la energía cualitativamente cambia de naturaleza (de unas formas a otros en el propio cuerpo, respecto al tiempo, de cinética a gravitatoria, a eléctrica, etc) ya que en el fondo la energía está unificada en la naturaleza (energía, a secas), la energía se transmite de unos cuerpos a otros ( transmisiones energéticas como trabajo físico, calor, ondas, respecto al espacio)  y la energía se dispersa en todas las direcciones potenciales del espacio (aumento de entropía, degeneración de la energía al repartirse en todas direcciones radialmente, simetría espacial ) . En definitiva, la “ energía” es la capacidad física (interaccionabilidad) que poseen la materia y la radiación (tangibilidad) para afectar y afectarse, cambiando en el tiempo y propagándose en el espacio (ubicuidad) creando la fenomenología física del Universo  (en base a las leyes que definen tales hechos, cosmicidad). Figura nº 31  

                   -Esquema de las transmisiones: Transmisión de energía macroscópica (trabajo físico), microscópica (calor y ondas mecánicas ) y puntuales o cuánticas (radiación EM y gravitatoria).

En este esquema se visualizan los diversos tipos de “pasos o transmisiones de energía” desde un cuerpo que pierde la energía hasta otra que la gana. La energía no es solamente el poder físico que posee la materia o  la radiación para afectar a otro ente tangible, según unas propiedades físicas, sino que tal poder lo transmite de un cuerpo a otro como si fuese un ente tangible más del mundo físico. En base a los principios metafísicos establecidos, la energía no es en sí un ente tangible sino una capacidad de los entes tangibles derivada de la inserción de los mismos  (materia o radiación) en el espacio tiempo, en base a la interacción o a su existencia intrínseca por la masa. Si no existiese la materia o la radiación, no existiría la energía (allá donde no hay ni materia ni radiación , en el vacío, no hay energía como ocurría en el Universo antes de nacer en al estado actual ) .Si no existieran las interacciones (que suponen un juego de energías cinéticas y potenciales ) las partículas serían como fantasmas unas respecto a otras, sin cambiar, como un enjambre de universos puntuales paralelos ,por tanto, sin energía que almacenar ni intercambiar, no existiría la energía. Según la realidad física que el Universo nos ofrece, existe la energía y pasa de unos cuerpos a otros en diversos mecanismos de transmisión que son los siguientes.                                                                                               

Una partícula en interacción con otra, le ejerce una fuerza y la desplaza, transformándose sus energías cinéticas en potenciales y viceversa : Es el trabajo físico. La evaluación del trabajo físico o energía transferida a la partícula, es W=Integral(Fdx) ,producto escalar integral. El trabajo físico que todo el Universo realiza sobre una partícula es el dado en la “ley de la energía cinética”   Wt = Ecf  -  Eco   . El trabajo físico total que todas las partículas del Universo realizan sobre la partícula móvil es igual a la variación de la energía cinética de dicha partícula. Esta ley es la ley paralela al 2º principio de la dinámica de Newton pero en la teoría energética de la Mecánica. Una especie de 1º principio aquí, sería que si el trabajo total sobre la partícula es nulo, entonces, la energía cinética permanece constante (también vale como principio de conservación de la energía cinética).Todo esto se extiende a cuerpos macroscópicos.  Si un cuerpo de mayor temperatura se pone en contacto térmico con otro de menor temperatura ,entonces, el primero le transmite energía térmica al segundo, hasta que igualen sus temperaturas (equilibrio térmico) .Lo que ocurre microscópicamente es que cada partícula del cuerpo caliente, más rápidas, al colisionar con las del cuerpo frío, más lentas, hacen que las rápidas se enlentezcan y las lentas se aceleren, transmitiendo una a una energía mecánica individual, y colectivamente, se transmite energía cinética global o energía térmica.  Es una forma colectiva de minitransmisiones de energía por trabajo físico, como en el caso anterior, pero en grandes cantidades y de forma caótica (se denomina transmisión por “calor”). Si este mismo fenómeno se realiza con más orden, donde las partículas oscilen periódicamente y transmitiéndose en todo el espacio de los cuerpos según oscilaciones periódicas, tendremos una transmisión de energía por “onda mecánica”. Desde un punto original de alta energía o foco de la onda, hacia todas las direcciones, se trasmite  energía partícula a partícula donde estas oscilan a la vez que toman energía de unas partículas y parte de la energía la transmite a la siguiente, a una velocidad determinada (velocidad de propagación) pero al fin y al cabo, cada partícula ejerce una fuerza oscilatoria a la siguiente realizándole un minitrabajo físico, de la misma manera que en el caso anterior. 

En estos casos anteriores, la energía mecánica de las partículas se conserva y se dice que son transmisiones continuas de la energía (estos fenómenos ondulatorios a baja velocidad-energía, se denominan “clásicos” pero a grandes energías-velocidades se denominan “relativistas”).  Sin embargo, puede ocurrir que ,debido a fuertes campos interactivos (gravitatorios, o electromagnéticos), la continuidad en la energía mecánica se rompa  y experimente un salto cuántico: La energía mecánica del sistema (partículas fundamentales, núcleos, átomos, moléculas, interior de estrellas, colisiones de rayos cósmicos, experimentos en aceleradores de partículas, agujeros negros) salte desde un valor Emo mayor a una Emf menor, cuya diferencia , por conservación de la energía  Emo –Emf = Efotón  ,  se disperse (principio de dispersión) en forma de energía cinética de las partículas materiales finales (globalmente, e. térmica) y en energía cinética pura de las partículas radiativas finales o bosones fotones o bosones gravitones( globalmente , e. de radiación). Figura nº32     

En estos procesos no continuos, por altísima concentración de energía en un punto, puede producirse una variación de energía en tres naturalezas: Energía inercial  interna en una partícula Eo , energía inercial externa o e. cinética  Ec  (condensando ambas en un término, energía inercial total Ei = Eo + Ec), energía potencial gravitatoria Eg  y energía potencial electromagnética Eem  . En el caso de variación brusca de la energía inercial con variación de la masa interna (desintegración de partículas exóticas de alta energía e inestables) una partícula másica se transforma en otra (conservando el signo de la carga) dispersándose partículas neutras que se llevan energía y cantidad de movimiento exactas para cumplir el pr. conservación de la energía, la cantidad de movimiento y la dispersión. Estas partículas son los neutrinos que no son partículas de interacción sino que derivan de una sola partícula (solitaria)arrancándole cantidad de movimiento, siendo fermiones de muy poca masa pero que viajan a velocidades diversas, desde nulas (se adosan a la materia ordinaria gravitatoriamente), medias (se convierten en osciladores gravitatorios alrededor de la materia) o rápidas, escapan de la materia, y en todo caso, interacciona con ella escasísimamente (se puede decir que un neutrino puede atravesar un bloque de hierro de un año luz de grosor e interaccionar solamente una vez).Por otra parte,  la variación de energía mecánica en la colisión brutal de partículas (como los protones en los aceleradores de partículas)se traduce en la formación de un par de bosones que emergen del lugar llevándose la variación de dicha energía (pudiendo incluso materializarse en partículas materiales ) .Además, dos partículas cargadas que varían su energía potencial electromagnética o electronuclear (el par electrón cortical-protón en los átomos, al acercarse, emiten bosones fotones libres ; en el par protón–protón en la interacción electronuclear en el núcleo atómico  un par de bosones gluones confinados se emiten/absorben instantáneamente entre esas partículas alejándolas/acercándolas  ;en el par protón-electrón neutronal y también dentro del núcleo atómico ,  un par de bosones debilones confinados se emiten/ absorben instantáneamente entre esas partículas alejándolas/acercándolas en un plano oscilatorio ) pueden generar bosones libres o confinados que surgen de la fluctuación del espacio allá donde se produzca un salto no continuo de la energía del sistema, energía que se configura en una partícula de comportamiento límite, de velocidad límite  C para máxima difusión o dispersión (en el fotón libre) o para alcanzar a las partículas en interacción nuclear  y mantenerlas unidas. Igualmente, en grandes saltos energéticos por colisiones de cargas se forman bosones instantáneos que pueden generar nuevas partículas (par partícula/antipartícula) denominados “bosones instantáneos creadores de partículas” (por su máxima inestabilidad y generadores de partículas materiales como se sospecha en el inicio del Universo). En la aniquilación de pares partícula/antipartícula, la conversión de la energía inercial es total, tanto la energía inercial interna que es la masa como su energía cinética, se transforman totalmente en partículas de radiación. Finalmente,  en partículas con saltos en la energía potencial gravitatoria se producen bosones gravitones de  mucha menor energía que los bosones fotones , los nucleares y creadores. Al ser la  interacción gravitatoria 40 órdenes más débil que la electronuclear, los gravitones pasan totalmente desapercibidos en la escena de la fenomenología física . Solamente quedan aislados y con remota posibilidad de detección en las interacciones entre partículas neutras con altos campos gravitatorios.

Ejemplo, cuando los fotones de luz se acercan a la frontera de sucesos de un agujero negro, sufren un salto repentino en su energía cinética, como se verá en el capítulo de los agujeros negros, debido a un salto en su energía gravitatoria en la interacción gravitatoria agujero negro-fotón, expulsando un gravitón. En definitiva, la energía que se lleva el  bosón genérico del sistema de partículas es      Eb= (Eio – Eif )  +  (Eeno – Eenf)  +  (Ego – Egf )  ,en un proceso cuántico no continuo. Los distintos tipos de bosones se distinguen por la naturaleza de su origen, de la interacción donde se originan (inercial , electromagnético, nuclear, gravitatorio) , para interacciones entre dos partículas porque la expulsión de masa-energía derivada de una sola partícula no genera bosones (no es un fenómeno radiativo ) sino neutrinos que son fermiones ( es un fenómeno donde se dispersa energía cinética asentada en partículas materiales, la partícula material resultante de tal desintegración de una sola partícula y la partícula material neutra o neutrino). Si bien los distintos tipos de bosones se distinguen por su origen y por sus contenidos energéticos (cada tipo de interacción tiene una intensidad muy distinta) dichas partículas radiativas o bosones portan simplemente energía y al igual que la energía  engloba a cada una de sus formas (las formas de energía no son más que manifestaciones distintas de ella, por eso, dichas formas se transmutan y se suman todas en una única cantidad total llamada  energía total) , de la misma manera, los distintos tipos de bosones no son más que formas del bosón general  o partícula límite con masa de reposo nula a velocidad límite y única “C”. Por tanto, podremos considerar la ecuación anterior una “unificación cuántica de las 4 interacciones fundamentales”( Eb energía radiativa bosónica ,Ei energía inercial de reposo y cinética, Een, energía electronuclear tanto electromagnética como débil y fuerte, Eg energía gravitatoria).Esto supondría que cualquier bosón de cualquier origen puede comportarse como los demás, en otras interacciones, aunque al no llegar al mínimo cuantitativo, no actúa con efecto suficiente (como le pasarían a los gravitones al llegar a la materia que dada su escasa energía, no afecta importantemente a los protones y electrones que sí tienen oscilaciones electromagnéticas de energía importante). La ecuación energética de arriba es el balance general de la energía, que refleja la “Ley general de conservación de la energía” , expresada para los fenómenos límites cuánticos. Si los procesos no son cuánticos sino continuos, tenemos Eb=0 ,y tenderemos la ecuación expresada  Etotalo  =  Etotalf   . Si tampoco existieran fenómenos de aniquilación/materialización, se tendría  Emecánicao = Emecánicaf   . Si no actúan las interacciones nucleares se anotarían solamente las electromagnéticas (Eemo-Eemf) y de esta misma manera se procede con respecto a las demás interacciones.

-La degeneración energética : Principio de dispersión (uniformización material, disipación térmica, propagación de ondas mecánicas, propagación de ondas EM, gravitatorias y sus bosones).

El principio de dispersión es un aspecto de la energía que nos describe la manera en la que la energía (que ya se sabe que se conserva y se transmite y cambia de forma) se distribuye por el espacio. Cuando las partículas colisionan unas con otras transmitiéndose la energía, como ya hemos visto en el apartado anterior, para que se inicie la transmisión, tales partículas deben colisionar en un punto (choques de partículas o cuerpos macroscópicos en el trabajo físico  o  colisiones puntuales en la transmisión por calor o desintegraciones microscópicas, etc, etc)  y , luego, inmediatamente después, las partículas o cuerpos  finales , más estables, adquieren velocidades finales en diversas direcciones del espacio, debiendo cumplir los principios de conservación de la energía y la cantidad de movimiento. Sin embargo, las posibilidades de evolucionar posteriormente al cambio son muchas. Pues bien, los sistemas físicos tienden a evolucionar en el sentido de aumentar la entropía de los mismos, como por ejemplo, dispersar partículas materiales y radiativas por todo el espacio en un afán de uniformarlo aunque nunca se consigue, pero localmente en una colisión o una explosión, las partículas viajan desde un punto concentrado , hacia todas las direcciones del espacio de forma radial: Este es el “principio de dispersión” (o de uniformización, o de tendencia a la máxima entropía) de los sistemas físicos ( tanto material como radiativamente ). Esto ocurre tanto en los fenómenos de transmisión de calor, transmisión de ondas ya sean mecánicas o electromagnéticas o gravitatorias. En el caso del calor se denomina “disipación térmica en las fricciones” o en la “transmisión de energía térmica”, o en la transmisión de energía ondulatoria desde el foco hacia todas direcciones o en los fenómenos intensos cuánticos, irradiación de bosones, que conjuntamente forman haces de bosones radiales desde el foco hacia todas las direcciones del espacio. El carácter de “degeneración energética” que recibe la transmisión de energía por calor u ondas, dispersándose energía es porque, se trata de  energía que se reparte por el espacio y es más difícil de recuperar o controlar, no sirviendo en muchos casos para el aprovechamiento humano (es energía degenerada, como calor perdido en motores, fotones perdidos en el espacio exterior, gravitones indetectables, etc, etc). No es lo mismo la energía térmica concentrada en la cámara de un motor de explosión que al tratar de dispersarse mueve un émbolo donde podemos aprovechar de forma útil y controlada tal energía ,   que la energía ya distribuida por todo el mar (aunque esta cantidad de energía sea muy superior a la de la cámara del motor)  la cual no podemos aprovecharla  de forma útil. Se puede aprovechar la energía concentrada pero no la energía dispersada. El cuadro de la figura muestra las interacciones con sus propiedades.      Figura nº 33

Cuando una partícula o un par de partículas cambian , este  proceso cuántico individual debe cumplir los principios de conservación de energía y cantidad de movimiento. Si sabemos las condiciones físicas iniciales de estas partículas sabríamos los valores finales en tal cambio según las leyes físicas. Por un lado, no podemos saber los valores iniciales de tales partículas(son demasiado pequeñas y al observarlas con fotones, recibiremos fotones distorsionados  así como las propias partículas afectadas :Indeterminación cuántica fundamental en la medida) y por lo tanto no podemos saber los finales al cambiar ; por otro lado , los sistemas físicos con los que experimentamos están constituidos por billones de partículas cambiando a la vez  y al cambiar tantas partículas, lo más probable es que las direcciones finales de tales billones de partículas se repartan estadística y equitativamente igual en todas direcciones (observamos con esto la degenerabilidad  por igual en todas las direcciones espaciales o su isotropía )   registrando un haz de partículas (materiales o energéticas) que parten de un  punto (se propagan radialmente) . La probabilidad de que tantas partículas se dirijan hacia una misma dirección o sector es altamente improbable (es como si al lanzar un millón de veces el dado se obtuviera el mismo número, por ejemplo, en un 90%).                       

                                                                                               

g) Grandes agregados de materia cuantitativamente extensos y/o cualitativamente complejos .

La materia se organiza desde sus peldaños más fundamentales en las partículas fundamentales que sean estables, hasta constituir el primer nivel de asociación o núcleos atómicos (neutrones), luego el segundo nivel de asociación o átomos para luego formar un tener nivel de asociación o moléculas  (con arracimamientos de moléculas por enlaces intermoleculares)  y cristales diversos. Este nivel se extiende en el espacio más o menos uniformemente formando las sustancias elementos, 

compuestos y las mezclas diversas (tanto homogéneas como heterogéneas), hasta llegar al nivel de los cuerpos que nos rodean cotidianamente. En grandes extensiones, se forman los paisajes geológicos que nos sustentan, nuestro astro el planeta Tierra, nuestro satélite Luna, nuestra estrella Sol y su corte de astros para formar el sistema planetario solar, y así, nuestra Galaxia La Vía Láctea dentro del grupo local de galaxias, el cúmulo galáctico al cual pertenecemos, el supercúmulo que nos envuelve,  hasta llegar al Universo en su conjunto. Desde otro punto de vista, el cualitativo, la materia se organiza desde las estructuras más simples a las más complejas, aunque cuantitativamente no son muy extensas : Es la materia viva. Desde los compuestos orgánicas más o menos complejos hasta los compuestos bioquímicos  como las proteínas, los hidratos de carbono, las grasas, etc, etc, se forman entes vivos desde los seres unicelulares a los pluricelulares, y dentro de estos, en la historia de la evolución de la vida, se formaron las plantas y los animales que viven adaptados en la superficie de la Tierra dentro de regiones o Ecosistemas. Dentro de esta Biosfera, la parte más evolucionada y altamente compleja capaz de captar y almacenar señales físicas organizadas con significado, es el cerebro. Y dentro de todos los cerebros que han emergido en las diversas especies vivas, está el cerebro humano que posee una nueva cualidad en el escenario natural del Universo, un nuevo potencial que va más allá de lo físico. El cerebro no solo cumple con todas las leyes de la física sino que este sistema material y energético  almacena “simbólica (software) y físicamente (hardware)” en su memoria todo lo que captaron sus sentidos en el pasado que sumado a todo lo que captan dichos sentidos en el presente , en un cuadro de vivencias en el hilo del tiempo, que es la “consciencia”.  La materia dotada de energía ha evolucionado durante miles de millones de años para generar la vida y de esta, la consciencia (Carl Sagan). La Esencia física del Universo ha evolucionado desde la sencillez en su origen hasta la actual complejidad en el cerebro, para dar lugar a la Esencia mental. En todas las estructuras materiales y en todos los niveles de organización se encuentra la energía necesaria para construir tales edificios (energías potenciales de interacción), para dar dinamicidad microscópica y macroscópica a las mismas (energía cinética de todo tipo ) y de dar existencia a los ladrillos básicos de las mismas (partículas materiales , a través de la energía  interna  y partículas de radiación diversa a través de su energía cinética pura ). Materia y radiación, son los entes físicos tangibles , dotados de masa-energía, insertados en el espacio-tiempo, en continua interinfluencia mutua, constituyen los protagonistas de la dinámica física del Universo.