Conferencia: ¿Es lo mismo la nada que el vacío?

:( :| :) Libertad Emocional

¿Es lo mismo la nada que el vacío?


Planteando el problema

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Nada puede surgir de la nada. Y algo Nada puede surgir de la nada. Y algo que existe, tampoco se puede convertir que existe, tampoco se puede convertir en nada.en nada.

Solo podemos hablar y pensar sobre lo Solo podemos hablar y pensar sobre lo que existe.que existe.

Parménides de Elea. s V a.C.Parménides de Elea. s V a.C.


• ““Los átomos son, en su mayor parte, Los átomos son, en su mayor parte, espacio vacío. espacio vacío. La materia se La materia se compone principalmente compone principalmente de nada …”de nada …”

Carl Sagan, “Cosmos”

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Planteando el problema


Introducción

ObjetivoDefiniciones3 conceptos científicosRigorismo filosóficoComplicaciones del lenguageFilosofía del lenguajeFilosofía de la ciencia (ejemplo)Tesis de Duhem-Quine“Teorema de Plank”

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Objetivo

• Reflexionar sobre uno de los conceptos clave de la física universal: el vacío.

1. Definiendo conceptos clave.2. Exponiendo el problema actual.3. Realizando un breve recorrido histórico de los

conceptos.4. Extrayendo consecuencias de los conceptos.5. Enunciando propuestas diferentes al modelo

“mainstream”.6. Obteniendo conclusiones.

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Definiciones

• Nada (del latín nata): – Inexistencia total o carencia

absoluta de todo ser.

• Vacío (del latín vacīvus): – Ausencia total de material en los elementos

(materia) en un determinado espacio o lugar.– Condición de una región donde la densidad

de partículas es muy baja.

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3 conceptos científicos

• Teoría de la Relatividad Especial y Mecánica Cuántica:• Vacío = nada.

• Teoría de la Relatividad General. • Vacío = éter geométrico.

• Teoría Cuántica de Campos.• Vacío = espacio lleno de

energía y partículas virtuales.7


Rigorismo filosófico

• En las ciencias aplicadas el concepto de “nada”, tiene unos matices que disminuye el rigor con que se trata en la teoría del conocimiento o en Filosofía.

• Reificación: reducir a la condición de cosa aquello que no lo es, considerar algo abstracto como real y verdadero.

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Complicaciones del lenguaje

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Los límites de mi lenguaje son los límites de mi mundo.

(filósofo, matemático, lingüista y lógico)


Filosofía del lenguaje

• 1er Wittgenstein 1921: funciones y limitaciones del lenguaje formal. • Desambiguación: palabra - realidad.• Sentido (lógico) vs Verdad (mundo).

• 2º Wittgenstein 1953: características del lenguaje natural.• El lenguaje es funcional.• El significado de la palabra es el uso

contextual colectivo.• No hay Verdad.

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¿Pregunta?

• ¿Es posible decir alguna Verdad (proposición observable en el mundo) de conceptos como?:• La nada.• El azar.• Lo continuo.• El infinito.

• Ningún enunciado negativo tiene referencia.• ¿Es posible, para los humanos, mantener

separados los dos tipos de lenguaje?11


¿Demostrado por experimentos?


Filosofía de la ciencia

• Duhem 1914 (físico y filósofo): en cualquier experimento en física nunca se contrasta una hipótesis o una teoría aislada, sino todo un conjunto de hipótesis o de teorías.

• Quine 1992 (filósofo y lógico): ningún científico intenta siquiera hacer una lista

completa de todos los presupuestos necesarios para deducir una

determinada predicción contrastable a partir de una teoría.

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Ejemplo

• Experimento Michelson y Morley (1887): • El éter es arrastrado por la Tierra.

• El tiempo es absoluto.• La longitud de un cuerpo material es invariante.• La velocidad de la luz se compone con la velocidad de la Tierra de

acuerdo con las transformaciones de Galileo.

• Transformaciones de FitzGerald (1889)-Lorentz (1892):• La longitudes cambian cuando el objeto se

encuentra en movimiento respecto del éter. • El éter se halla en reposo absoluto.• No puede ser arrastrado por la Tierra.• El tiempo es absoluto.• La velocidad de la luz en la Tierra no es constante.

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Tesis de Duhem-Quine

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"dada la suficiente imaginación, cualquier teoría […] puede ser salvada

permanentemente de "refutación" por medio de algún ajuste adecuado en el

contexto del conocimiento que la contiene“

(matemático y filósofo de la ciencia)


No tenemos derecho a asumir que cualquier ley física existe, o si ha existido hasta ahora, que va a seguir existiendo de una forma similar en el futuro.

Max Plank. El Universo en la Luz de la Física Moderna (1931)

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“Teorema” de Plank


Recorrido histórico

Mundo AntiguoEdad MediaSiglos XVII y XVIII¿Newton?DeismoEl siglo XIXProblemas con el éterLa cuestión de fondo

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Mundo Antiguo 1/2

• Grecia clásica: primeros “físicos”, no hay concepto de “nada”, ni de “cero”.

• Sin “0” no es posible manejar el infinito paradojas de Zenon.

• Parménides de Elea, Estoicos, Platón y Aristóteles: • El ser no puede provenir del no-ser. • El espacio vacío está relleno de un medio invisible, “la

quintaesencia”.• Leucipo y Demócrito:

• El cosmos es un “vacío” ilimitado poblado por pequeñas e indestructibles partículas, o átomos (sólidos e impenetrables) que forman objetos materiales.

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Mundo Antiguo 2/2

• Pueblos semitas bíblicos:• El concepto de “nada”, o

creación desde la “nada”.• El vacío es la separación de

Dios.• Filosofías orientales:

• El cosmos surge por emanación de “algo primordial”, se simboliza “0”.

• En el no-ser se llega a la unidad con el cosmos.

• Todos somos Uno.19


Dos equipos

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NadaVacío (éter)


Edad Media

• Domina el concepto aristotélico de “horror vacui” apoyado en algunos experimentos (ventosas, fuelles, …).

• Leonardo de Pisa, “Fibonacci”, introdujo el “0” de los árabes. Liber Abaci, 1202.

• A partir del s. XV se rescatan las opiniones atomistas y tratados de pneumática de los ingenieros alejandrinos.

• El vacío era una excepción tolerable para la naturaleza:• Succión de líquidos, expansión aire

caliente, el sifón …21


S XVII y XVIII

• Para refutar a Aristóteles se apeló al Génesis, “creatio ex nihilo”.

• Galileo le encarga a su asistente, Torricelli, estudiar la bomba a pistón (1644, experimentos barométricos).

• Pascal, 1648: “la naturaleza no aborrece el vacío, no hace ningún esfuerzo por evitarlo, es decir, admite el vacío sin dificultad ni resistencia”

• Otto von Guericke (1601-1686), bomba a pistón para extraer aire de un recipiente.

• Mejorada en 1657 por Boyle y su asistente Hooke.• Boyle dejó caer una pluma y un trozo de plomo en un

ambiente “vacío”: casi caían al mismo tiempo.

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¿Newton?

• Newton (1643-1727) fue teólogo, alquimista y filósofo natural.

• Conflicto entre autores por sus ideas:• ¿Defiende el vacío?:

• El vacío es imprescindible para el equilibrio cósmico, pues el vacío evita perturbaciones en las fuerzas que regulan el sistema planetario.

• ¿O el “éter”?:• El espacio entre los cuerpos tenía que estar relleno de un

medio, si bien uno de una clase inusual. Debía ser invisible, pero tampoco producía fricción.

• La existencia de una fuerza, solo tenía sentido si había algún marco absoluto de inmovilidad, un punto de vista estacionario contra el cual comparar el movimiento. El medio invisible que llenaba el espacio.

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Deísmo

• Tercera carta a Bentley 1693: “Que un cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia a través de un vacío, sin la mediación de nada más, por y a través de lo cual se puede transmitir su acción y fuerza de un cuerpo a otro, es para mí un absurdo tan grande, que no creo que ningún hombre que tenga una facultad competente de pensar asuntos filosóficos pueda caer en ello”.

• Principia Mathematica 2ª ed 1713: "Esto concluye la discusión sobre Dios, y tratar a Dios a partir de los fenómenos es ciertamente una parte de la filosofía natural".

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Dos equipos

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NadaVacío (éter)


Siglo XIX 1/2

• Para que algo se propague en el vacío debe de ser material pero las teorías corpusculares fallan con la luz.

• Teoría ondulatoria explica la difracción e interferencia (Young, Fresnel y otros).

• Las ondas necesitan un medio para propagarse: eter luminífero.• Debía penetrar la materia. Sin masa. • Posee elasticidad y capacidad de vibrar.• Sin resistencia al movimiento y densidad nula.

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Siglo XIX 2/2

• Maxwell (~1860) postula la existencia de una especie de éter como soporte de las ondas electromagnéticas.

• Hertz: la luz es una onda electromagnética. • Integración óptica, electromagnetismo y

éter luminífero.• Se suponía que la interacción luz-éter o bien era nula o

a lo sumo despreciable.• Maxwell: la velocidad con que la luz se

emite es constante en todas direcciones independientemente del movimiento de la fuente.

• Hecho es común a todos los fenómenos ondulatorios.27


Dos equipos

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NadaVacío (éter)


Problemas con el éter

• ¿Está en reposo absoluto, está en movimiento, es arrastrado?

• Experimento Michelson y Morley (1887): • El éter es arrastrado por la Tierra.

• El tiempo es absoluto.• La longitud de un cuerpo material es invariante.• La velocidad de la luz se compone con la velocidad de la Tierra de

acuerdo con las transformaciones de Galileo.• Transformaciones de FitzGerald (1889)-Lorentz (1892):

• La longitudes cambian cuando el objeto se encuentra en movimiento respecto del éter.

• El éter se halla en reposo absoluto.• No puede ser arrastrado por la Tierra.• El tiempo es absoluto.• La velocidad de la luz en la Tierra no es constante.

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La cuestión de fondo

• Antes de 1905, la validez del principio de relatividad de la mecánica estaba en duda respecto de la electrodinámica.

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Consecuencias s. XX

Objetivo de Einstein (1905)Postulados de la Relatividad

ConsecuenciasComparación de premisasTeoría General de la RelatividadConsecuenciasMás problemasConsecuencias MC¿Deístas y ateos?Electrodinámica cuánticaLos infinitosConsecuencias31


Objetivo de Einstein (1905)

• Resolver la incompatibilidad entre la mecánica newtoniana y la electrodinámica de Maxwell.

• La solución fue mantener la teoría electromagnética y modificar la mecánica.

• Gracias al efecto fotoeléctrico:• La luz es una partícula.• Si la luz es un corpúsculo se

puede propagar por el vacío.• Y dos postulados.

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Postulados de la relatividad

1. Principio de relatividad: las leyes de la física son idénticas en todos los sistemas de referencia inerciales.

2. Principio de constancia de la velocidad de la luz:todo observador inercial en el vacío medirá la misma velocidad para la luz = c.

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1. El primer postulado implica que el éter “no es necesario” para la formulación de la electrodinámica.

1. “La única respuesta razonable que se ha dado a la pregunta de por qué la traslación en el éter no puede distinguirse del reposo fue la de Einstein, a saber, ¡que no hay éter! (Weyl, 1952, p. 172).

2. “La introducción de un ‘éter luminífero’ se mostrará superflua, puesto que la idea que se desarrollará aquí no requerirá de un ‘espacio en reposo absoluto’ dotado de propiedades especiales, ni asigna un vector velocidad a un punto del espacio vacío donde están teniendo lugar procesos electromagnéticos” (Einstein, 2001 [1905], p. 112).

3. Quince años más tarde, Einstein reconoció que en 1905 había pensado que “no se podía hablar ya de ningún modo de la existencia del éter en la física”, pero que “esta decisión era demasiado radical” (Einstein, 2005, p 166).

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Consecuencias 1/2


Consecuencias 2/2

2. La relatividad de las longitudes,los intervalos temporales y la masa,resulta una consecuencia de la invariancia de lamedición de la velocidad de la luz.

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Comparación de premisas

• Michelson y Morley (1887): • El éter es arrastrado por la Tierra.

• El tiempo es absoluto.• La longitud de un cuerpo material es invariante.• La velocidad de la luz se compone con la velocidad de la

Tierra de acuerdo con las transformaciones de Galileo.• Einstein (1905):

• No es “necesario” el éter.• El tiempo es relativo.• Las longitudes son relativas.• Las masas son relativas.

• Leyes constantes observadores inerciales.• La velocidad de la luz constante para todo obs.inercial.

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Dos equipos

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NadaVacío (éter)


• Generalización de la Relatividad Especial con dos principios (1915):1. Principio de covariancia:

cualquiera que sea el movimiento de los observadores, las ecuaciones físicas tendrán la misma forma matemática y contendrán los mismos términos.

2. Principio de equivalencia:un sistema que se encuentra en caída libre y otro que se mueve en una región del espacio-tiempo sin gravedad se encuentran en un estado físico similar.

Teoría General de la Relatividad


• En 1920, Einstein extrajo la siguiente conclusión:

“Según la teoría general de la relatividad es impensable la existencia de un espacio sin éter, porque en un espacio así no sólo encontraríamos que nunca se produciría la propagación de la luz, sino que además no sería posible la existencia de varas de medir o de relojes, por lo que tampoco habría distancias espacio-temporales en el sentido de la física. Sin embargo, no se puede concebir que el éter esté dotado de la propiedad característica de los medios perceptibles, que es la de estar constituidos por partes de las que se puede hacer un seguimiento en el tiempo; el concepto de movimiento no se puede aplicar al éter. (Einstein, 2005[1920], p. 144-5).

Consecuencias


Dos equipos

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NadaVacío (éter)


Más problemas

• ~ 1900: las leyes del electromagnetismo no eran válidas para los átomos.

• 1913 Bohr:• Orbitas atómicas cuantizadas.

• 1924 Hipótesis de de Broglie:• La onda - partícula.

• 2925 Schrödinger:• Función de onda.

• 1927 Heisemberg:• Principio de incertidumbre.

• Todo no-relativista.


Consecuencias MC

1. El sistema se manifiesta dualidad de onda-partícula.

2. Un sistema cuántico está completamente descrito por una función de onda: probabilidad -¿azar?.

3. Cada medición implica el colapso de la función de onda.

4. No es posible medir todas las variables del sistema al mismo tiempo (principio de indeterminación). Efecto túnel.

5. Las partículas pueden estar entrelazadas.

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Deístas y ateos

¿Podría ser que?:• Einstein es judío, sin problemas

con la nada pero sí con el azar.• “Dios no juega a los dados”.

• Ateos (a-theos, definición por negación): sin problemas con la nada, ni el azar.• “Deje de decirle a Dios lo que tiene que hacer

con sus dados”. Niels Bohr

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Dos equipos

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NadaVacío (éter)


Para ampliar

• Vídeo: Libertad Emocional

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Electrodinámica cuántica

• En mecánica clásica, un campo continuo es equivalente a un conjunto de múltiples osciladores acoplados entre si.

• Las propiedades físicas de un conjunto de osciladores cuánticos acoplados son iguales a las de un sistema de partículas cuánticas de número variable.

• El vacío es un “mar” de “infinitas” partículas que se crean y se destruyen.

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Los infinitos

• “Si se realizaban cálculos groseros, se obtenía una respuesta razonable. Pero si se intentaban hacer cálculos más precisos daban ¡infinito!”. Feynman

• Este problema fue solventado por Schwinger, Tomonaga, y Feynman alrededor de 1948.

• ~ 1985: los experimentos habían dado para el número de Dirac un valor de 1,00115965221(4); la teoría lo coloca en 1,00115965246(20).

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QED

• Esta teoría es hasta ahora la teoría física más precisa jamás desarrollada.

• Ha sido capaz de predecir magnitudes con 11 cifras de concordancia con la realidad.

• Por comparar, únicamente conocemos 4 cifras para el valor de “G” la constante de gravitación universal, la más antigua conocida.

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Consecuencias

• Debemos aceptar unos comportamientos un tanto peculiares: – Amplificación y supresión de

probabilidades. – Los fotones reflejándose en todas las partes de un

espejo.– Los fotones viajando por caminos distintos al de la

línea recta.– Los fotones viajando más deprisa o más despacio

que c.– Los e- y fotones retrocediendo en el tiempo: e+.– Los fotones desintegrándose de repente en pares

e-,e+ …

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Momento magnético del e-

502 años de trabajo + 1 20 años de trabajo

70 diagramas


Vídeos: Libertad Emocional

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Para ampliar

https://www.youtube.com/watch?v=qLTLPtWnAO0&index=6&list=PL47ki3PrS7D-Oa8MtJdf7t2QUe7DOqXvk


Dos equipos

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NadaVacío (éter)


Nuevas opciones

ReflexionandoLa paradoja¿Y si el vacío es un medio?Otras formulaciones antiguas¿Puede volver el deísmo?Conclusiones

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Reflexionando

• La TRE es fenomenológica. • No hay un mecanismo que explique

los fenómenos porque no hay medio.• Luego los “explicará” el espacio-tiempo.• La MC se ha construido sobre la nada, las

partículas asumen todas las propiedades.• Las probabilidades no implican “azar”, salvo

que no haya medio.• Pero ha debido “llenarse” el vacío de partículas

y energía para que funcionen los campos.54


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La paradoja

Puedo afirmar con tranquilidad que nadie entiende la Mecánica Cuántica.

R.P.Feynman.

Todo aquello que no se pueda expresar con palabras sencillas se

debe a que no es verdad. A. Einstein.


¿Y si el vacío es un medio? 1/6

• Brady, Anderson: (2014).– Cerca del umbral de Faraday

propulsión de una gota por su propia onda.

– Dinámica covariante Lorentz.– Las longitudes se contraen.– El tiempo “interno” se dilata.

– Bush (2014): masa efectiva dependiente de la velocidad.

56

https://www.youtube.com/watch?v=r-Rzq1jVyFY

https://www.youtube.com/watch?v=r-Rzq1jVyFY

https://www.youtube.com/watch?v=YclpJIqvjv4

https://www.youtube.com/watch?v=YclpJIqvjv4



• Brady, Anderson (2014).– Con dos gotas, el sistema

obedece a las “leyes de Maxwell”.

– Una atracción con fuerza dependiente del inverso del cuadrado y un análogo a la fuerza magnética.

• Arbab. I. Arbab (2009):– Analogía hidro-electrodinámica.

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https://www.youtube.com/watch?v=Nxp3m5eqGKU

https://youtu.be/77A_kZf0USo



• Arbab. I. Arbab: (2009, 2010).– La aceleración en un fluido provoca la

aparición de un vórtice.– El análogo electromagnético de la

vorticidad es el campo magnético.– Si se añade a la gravitación de Newton, un campo

gravitomagnético aparecen todos los fenómenos equivalentes electromagnéticos.

– Si la gravitación es un campo en el “vacío” (superfluido) debería mostrar una contraparte magnética (vorticidad) ~ TGR.

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• Brady, Anderson: (2014).– Ecuación similar a la de

Schrödinger.– En un depósito en rotación la gota es atraída

hacia el centro con órbitas cuantizadas.– Pares de gotas orbitantes exhiben una

simetría de spin ½ y alineación antisimétrica.

– Una gota reproduce los efectos cuánticos de dispersión por una y dos rendijas y efecto tunel.

59

https://www.youtube.com/watch?v=7CYN9ilbmr4

https://www.youtube.com/watch?v=jlsz-Sd5hWw

https://www.youtube.com/watch?v=C4sh2GNuHvs

https://www.youtube.com/watch?v=77A_kZf0USo

https://www.youtube.com/watch?v=77A_kZf0USo



• Valeriy Sbitnev (2015, 16):• El vacío físico es un medio superfluido especial

formado por pares de partículas y antipartículas.• El entrelazamiento cuántico surge de la transmisión

de la presión osmótica por el superfluido.• Se pueden crear vórtices permanentes: infinitos,

abiertos y cerrados (vórtice-cuerda).• Los vórtices pueden llegar a ser “cuasibolas

temblorosas”, con polo norte y sur.• Los temblores inducen la interacción con otros

vórtices.• Los flujos en el vórtice pueden ser complejos

dado lugar a tipos diferentes de partículas.• Estos vórtices a gran escala pueden explicar el

aplanamiento de las galaxias y los filamentos cósmicos.60



• Podría ser modificado localmente.

• Lo que daría lugar a nuevos efectos.

• ¿Se podría extraer energía?

• ¿Y viajar más rápido que la luz?

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Otras formulaciones antiguas

• Gravitomagnetismo: O. Heaviside (1893).

• Hidrodinámica: Erwin Madelung(1926).

• Onda piloto: de Broglie (1926).

• Campo Q: Bohm(1952).

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¿Puede volver el deísmo?

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NadaVacío (éter)


Conclusiones

• Las palabras ganan su significado, ambiguo, por el uso cultural.

• El lenguaje formal ayuda a eliminar las ambigüedades.

• El lenguaje formal puede tratar lógicamente conceptos no reales.

• Incluso con el mayor cuidado caemos en el embrujo del lenguaje.

• Ojo con los dogmatismos en cualquier actividad humana.

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Agradecimiento especial

Eduardo Agüero Mackern – YouTubeProfesor de Filosofía en la UNED y la UP

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https://www.youtube.com/channel/UCie-WzUQeaFRNOPtS5gEsOQ





Referencias

• Albert Ribas: En los límites de la realidad: el vacío”. Mundo Científico - La Recherche, núm. 202 (junio 1999), p.41-45

• Alejandro Cassini, Leonardo Levinas: La reinterpretación radical del experimento de Michelson-Morley. scientiæ zudia, São Paulo, v. 3, n. 4, p. 547-81, 2005

• Emilio Costa Reparaz: Ideología y matemáticas: el cero, la nada y el conjunto vacío. Departamento: Economía cuantitativa Universidad de Oviedo

• John Henry: Isaac Newton: ciencia y religión en la unidad de su pensamiento - Estudios de Filosofía 28, 2008

• Roberto E. Cunningham: Historias del vacío: la ingeniería y la nada

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Gracias por vuestra atenciónwww.libertademocional.es: )

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