¿Y si la energía oscura no existiera en absoluto?

Consiguen explicar la expansión acelerada del Universo sin necesidad de recurrir a la misteriosa fuerza que atormenta a los científicos

Un equipo de investigadores del Instituto de Física y Matemáticas de la Universidad Federal Báltica Immanuel Kant (IKBFU) acaba de publicar en la revista International Journal of Modern Physics un artículo en el que aporta nuevas ideas dobre el llamado Universo oscuro, que abarca cerca del 95 por ciento del Universo que nos rodea y del que prácticamente no sabemos nada.

Según explica Artyom Astashenok, primer firmante del artículo, «el hecho de que nuestro Universo se está expandiendo se descubrió hace casi cien años, pero no fue hasta la pasada década de los 90 cuando los científicos se dieron cuenta de cómo pudo esto suceder exactamente, tras la aparición de poderosos telescopios (incluidos los orbitales) y comenzó la era de la cosmología exacta. En el curso de las observaciones y análisis de los datos obtenidos, resultó que el Universo no solo se está expandiendo, sino que lo hace de forma acelerada, una aceleración que comenzó entre tres y cuatro mil millones de años después del Big Bang».

Durante mucho tiempo, la idea dominante era que el espacio estaba lleno de materia ordinaria, la que da forma a planetas, estrellas, cometas y asteroides, y de enormes y difusas nubes de gas enrarecido de esa misma materia que se extendían en el espacio entre galaxias. Sin embargo, si eso fuera así, la expansión acelerada del Unverso iría en contra a la ley de la gravedad, que dice que los cuerpos se atraen entre sí. Dicho de otro modo, las fuerzas gravitacionales podrían ralentizar la expansión del Universo, pero nunca acelerarla.

«Y luego llegó la idea de que, en realidad, el Universo está en su mayor parte lleno no de materia ordinaria –prosigue Astashenok–, sino de algo que llamamos energía oscura y cuyas propiedades son muy especiales. Nadie sabe qué es y cómo funciona, de ahí su nombre, pero el 68% del Universo está hecho de esta desconocida energía». El restante 30% está hecho de materia oscura, que tampoco conocemos (27%) y de la materia ordinaria que nos es familiar (5%)

Desde que fue postulada, numerosos grupos de científicos han tratado en vabo de explicar la energía oscura, y ahora los científicos del IKBFU creen haber dsdo con la teoría correcta.

¿Qué es la energía oscura?

Desde hace mucho tiempo, los físicos conocen el llamado « efecto Casimir», llamado así en honor del físico alemán Hendrik Casimir, y que se manifiesta en el hecho de que dos placas de metal colocadas en un vacío se atraen entre sí. En principio, eso no debería ser así, ya que se supone que en el vacío no hay nada y la atracción no puede producirse. Sin embargo, según la Mecánica Cuántica, en realidad el vacío consiste en un bullicioso hervidero de partículas de vida muy breve que aparecen y desaparecen constantemente y que son las responsables de la «misteriosa» atracción de las dos placas metálicas.

Según los investigadores, lo mismo está sucediendo en el espacio, solo que al contrario que en el ejemplo de las placas lo que se genera es una repulsión, cuyo efecto sería precisamente el de acelerar la expansión del Universo. La idea tiene profundas implicaciones, ya que de esta forma no sería necesaria una «energía oscura» para explicar el fenómeno. En otras palabras, según Astashenok y sus colegas la energía oscura, simplemente, no existe.

Los límites del Universo

Sin embargo, eso implica también que estaríamos ante una manifestación de los límites del Universo. Por supuesto, eso no significa que el Universo termine en algún lugar concreto, sino que puede tener alguna forma compleja de topología que hasta ahora se desconocía. Se podría hacer una analogía con la Tierra, que es finita, pero ilimitada. De hecho, podemos empezar a caminar en cualquier dirección y, siguiendo siempre en línea recta, terminaremos regresando al punto de partida sin haber encontrado límite alguno. La diferencia entre la Tierra y el Universo es que en el primer caso estamos tratando con un espacio bidimensional, mientras que en el segundo lo hacemos con uno en tres dimensiones.

En su artículo, pues, Astashenok y su equipo presentan un modelo matemáticamente sólido de un Universo sin energía oscura y en el que el propio espacio produce una fuerza de repulsión, De este modo no existen contradicciones entre el hecho de que la expansión del Universo esté acelerando y las leyes de la gravitación. Naturalmente, ahora habrá que someter la nueva teoría a todo tipo de pruebas. Si finalmente es correcta, resultará que la energía oscura nunca ha existido y hemos pasado casi tres décadas persiguiendo fantasmas…

Comentario:

Parece que finalmente de impone la cordura… ¡Energía y materia oscura! Una idea que vino a camuflar la ignorancia de los cosmólogos en relación al movimiento observado en la aceleración de las galaxias. La “materia y la energía oscura” me parecieron siempre la alfombra bajo la cual podían barrer su falta de conocimientos sobre la realidad de un Universo que aún esconde muchos secretos.

[?]

Los pensadores del Renacimiento creían que todo el Universo era un modelo de la idea divina y que el hombre era “un creador que venía después del creador divino”. Esta concepción era el concepto de belleza, una forma de armonía que reflejaba las intenciones de la divinidad. ¡Cuánta ignorancia!

Lo que era placentero para los ojos, el oído y la mente era bueno, moralmente valioso en sí mismo.  Más aún: revelaba parte del plan “divino” para la Humanidad, pues evidenciaba la relación de las partes con el todo.

Este ideal renacentista de belleza respaldaba la noción de que ésta tenía dos funciones, noción aplicable a todas las disciplinas.  En un nivel, la arquitectura, las artes visuales, la música y los aspectos formales de las artes literarias y dramáticas informaban a la mente; en segundo nivel, la complacían mediante el decoro, el estilo y la simetría.  De esta forma se estableció una asociación entre belleza e ilustración.  También esto era lo que entonces significaba la sabiduría.

El fin perseguido era el deseo de universalidad personal, la consecución de conocimientos universales, la conjunción de disciplinas diferentes como ramas del todo, del saber profundo que abarcaba desde el núcleo las distintas esferas del conocimiento universales, la conjunción de disciplinas diferentes como ramas del todo, del saber profundo que abarcaba desde el núcleo las distintas esferas del conocimiento como partes de ese todo.

El reconocimiento de la belleza se funda en los dones divinos del intelecto humano.  Durante el Renacimiento se escribieron unos cuarenta y tres tratados sobre la belleza.  La idea de hombre universal es una idea común a casi todos ellos.

[?]

                 Para encontrar una minúscula partícula se necesitan energías inusitadas

Se encontró la partícula de Higgs que nos trajo nueva información para poder abrir muchas puertas cerradas en el Modelo Estándar  de la Física de Partículas, pensamos que sería una llave maestra con la que se podrían abrir muchas puertas cerradas. Sin embargo, el avance no fue el esperado. Seguramente, también con el LHC, aparecerán los esquivos quarks y también los gluones, daremos un paso enorme en el conocimiento de la materia y del Universo.

        Cuerdas vibrantes llenas de energía: ¿Campo escalar? ¿Campo vectorial? ¿Campo Cuántico? ¿Energía de campo?

“Los espacios de Hilbert sirven para clarificar y para generalizar el concepto de series de Fourier, ciertas transformaciones lineales tales como la transformación de Fourier, y son de importancia crucial en la formulación matemática de la mecánica cuántica.

Los espacios de Hilbert y sus propiedades se estudian dentro del análisis funcional.”

La teoría M que E. Vitten a desarrollado unificando todas las versiones anteriores, ha venido a plantearnos la necesidad de que exista una Teoría cuántica de la Gravedad que subyace en ésta Teoría. Ya que la Gravedad es la única interacción que se resiste a estar presente en el Modelo Estándar. Sin embargo, somos conscientes de que aún nos queda muy lejos esa Teoría de cuerdas. Para verificarla necesitaríamos disponer de la energía de Planck.

Pensemos en la masa de una partícula cuya longitud de onda Compton es igual a la longitud de Planck. Está dada por , donde ħ es la constante de Planck racionalizada, c es la velocidad de la luz y G es la constante gravitacional. La descripción de una partícula elemental de esta masa, o partículas que interaccionan con energías por partícula equivalente a ella (a través de E = mc²), requiere una teoría cuántica de la gravedad.

Como la masa de Planck es del orden de 10^-8 Kg (equivalente a una energía de 10¹⁹ GeV) y, por ejemplo, la masa del protón es del orden de 10^-27 Kg y las mayores energías alcanzables en los aceleradores de partículas actuales (antes del LHC) son del orden de 10³ GeV, los efectos de gravitación cuántica no aparecen en los laboratorios de física de partículas. Sin embargo, en el Universo primitivo las partículas tenían energías del orden de la masa de Planck, de acuerdo con la teoría del Big Bang, y es por tanto necesaria una teoría cuántica de la gravedad que es, precisamente, lo que nos promete la teoría M:

Mecánica Cuántica y Relatividad General, juntas.

[?]