El pasado 4 de julio de 2013, un equipo europeo de
astrónomos liderado por Hongsheng Zhao del Centre of Gravity SUPA en la Universidad de St Andrews presentó
una nueva y radical teoría en la Reunión Nacional de Astronomía RAS en St
Andrews. Su teoría sugiere que las galaxias de la Vía Láctea y Anromeda
chocaron hace unos 10 mil millones años, y que nuestra comprensión de la
gravedad es un error fundamental. Sorprendentemente, esto explicaría
perfectamente la estructura observada de las dos galaxias y sus satélites.
En 2009, Zhao lideró un equipo internacional de astrónomos
que encontró un inesperado vínculo entre la 'materia oscura' y las estrellas
visibles y el gas en las galaxias que podría revolucionar nuestra comprensión
actual de la gravedad. Zhao sugirió que una fuerza desconocida está
actuando sobre la materia oscura.
El equipo cree que las interacciones entre la materia oscura
y ordinaria podrían ser más importantes y más complejas de lo que se pensaba
anteriormente, e incluso especula que la materia oscura podría no existir y que
los movimientos anómalos de estrellas en las galaxias se deben a una
modificación de la gravedad en escalas extragalácticas .
"La materia oscura parece 'saber' cómo se distribuye la
materia visible. Parecen conspirar entre sí de tal manera que la gravedad de la
materia visible en el radio característico del halo oscuro es siempre el
mismo", dijo el Dr. Benoit Famaey (Universidades de Bonn y
Estrasburgo). "Esto es muy sorprendente, ya que más bien cabría
esperar el equilibrio entre la materia visible y oscura a dependiendo en
gran medida de la historia individual de cada galaxia.
"El patrón que los datos revelan es extremadamente
raro.Es posible que una quinta fuerza no gravitacional está gobernando la
materia oscura con una mano invisible, dejando las mismas huellas de su obra en
todas las galaxias, independientemente de sus edades, formas y tamaños ".
Esta fuerza podría resolver un misterio aún más grande,
conocido como la "energía oscura", que gobierna la acelerada expansión del Universo . Una
solución más radical sería una revisión de las leyes de la gravedad primero
desarrolladas por Isaac Newton en 1687 y refinadas por la teoría de Albert
Einstein de la relatividad general en 1916. Einstein nunca se decidió si
su ecuación debería añadir una fuente constante omnipresente, ahora llamada
energía oscura.
El Dr Famaey añadió: "Si tomamos en cuenta nuestras
observaciones con una ley modificada de la gravedad, tiene perfecto sentido
reemplazar la acción efectiva de la hipotética materia oscura con una fuerza
muy relacionada con la distribución de la materia visible."
Las implicaciones de la nueva investigación podrían cambiar
algunas de las teorías científicas más comunes acerca de la historia y la
expansión del universo.
El investigador principal, el Dr. Gianfranco Gentile de la
Universidad de Gante, concluyó, "La comprensión de esta conspiración
desconcertante es probablemente la clave para desbloquear la formación de las
galaxias y sus estructuras."
En enero de 2010, Erik Verlinde , profesor del ofTheoretical Physics y teórico de la
renombrada Teoría de Cuerdas, causó un gran revuelo en todo el mundo con la
publicación de El origen de la gravedad y las leyes de Newton ,
en la que exhortó sobre las percepciones generalizadas de la gravedad,
yendo tan lejos como para llegar a decir: «para mí la gravedad no existe
'. Si se demuestra correcta, las consecuencias para nuestra comprensión
del universo y sus orígenes en un Big Bang serán de largo alcance.
"Todo el mundo que está trabajando en la física teórica
está tratando de mejorar a Einstein", dice Robbert Dijkgraaf , profesor universitario
de la UVA y actual director del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton (donde los científicos incluyendo Turing,
Oppenheimer y Einstein han trabajado) En mi opinión, Erik Verlinde ha
encontrado una clave importante para el siguiente paso hacia adelante ".
Verlinde, quien recibió el premio Spinoza (el Premio Nobel holandés) de la
Organización de Países Bajos para la Ciencia, es famoso por el desarrollo de
esta nueva teoría o idea, de la gravedad en la que dice que la gravedad es una
ilusión. "La gravedad no es una ilusión en el sentido de que sabemos
que las cosas se caen", dice Verline. "La mayoría de la gente, sobre
todo en la física, creo que podemos describir la gravedad perfectamente
adecuada utilizando la Relatividad General de Einstein. Pero ahora parece que
también podemos empezar desde una formulación microscópica donde no hay
gravedad, para empezar, pero se puede derivar. Esto se conoce como
"emergencia" ".
"Tenemos otros fenómenos en la Física como ésta",
continuó Verlinde. "Tome un concepto como el de« temperatura », por
ejemplo. Lo experimentamos cada día. Podemos sentir la temperatura. Pero, si
usted realmente piensa en las moléculas microscópicas, no hay noción de
temperatura allí. Es algo que tiene que ver con la propiedad de todas las
moléculas juntas, es como la energía media por molécula ".
Para Verlinde, la gravedad es similar. Es algo que sólo
aparece cuando se pone muchas cosas juntas en una escala microscópica y luego
de repente ves que surgen ciertas ecuaciones. "A medida que los
científicos", observa, "primero queremos entender la naturaleza y el
universo. Al hacerlo, hemos observado cosas que son profundamente
desconcertantes, como los fenómenos relacionados con la materia oscura. Vemos
cosas que suceden que no entendemos. Debe haber más materia por ahí que
nosotros no vemos. También hay algo llamado "energía oscura". Y luego
está todo el rompecabezas del inicio del universo. Ahora tenemos lo que se
llama la teoría del "Big Bang".
Verline cree que sus ideas arrojarán nueva luz sobre el
concepto de "materia oscura" y "energía oscura" y por qué
son importantes en relación con la gravedad.
"Creemos que entendemos la gravedad en la mayoría de
situaciones", dice "pero cuando nos fijamos en las galaxias y, en
escalas mucho más grandes, en los cúmulos de galaxias, vemos cosas que suceden
que no entendemos con el uso de nuestras ecuaciones conocidas, como la ecuación
de Newton de la gravedad o incluso la gravedad de Einstein. Así que tenemos que
asumir que hay esta misteriosa forma de materia, lo que llamamos materia
oscura, que no podemos ver. Ahora la energía oscura es aún más extraña, en el
sentido que nosotros ni siquiera sabemos en qué consiste . Es algo que podemos
poner en nuestras ecuaciones para que las cosas funcionen, pero no es realmente
un gran rompecabezas que hay que resolver en términos de por qué está ahí y de
lo que está hecho. En la actualidad, no hemos encontrado realmente las
ecuaciones adecuadas para describirlo.
Por ejemplo, la teoría del Big Bang es la idea de que en un
momento dado las cosas de repente empezaron a explotar y a crecer, y que
nuestro universo se hizo más grande, que Verlinde encuentra ilógico pensar que
pudiera haberse producido así.
"Es ilógico pensar que no había nada y después
explotara. Utilizamos conceptos como el tiempo y el espacio", añade,
"pero no entiendo muy bien lo que esto significa microscópicamente. Eso
podría cambiar. El Big Bang tiene que ver con nuestra comprensión de lo que el
tiempo debe ser, y creo que vamos a tener una mejor comprensión de esto en el
futuro. Creo que vamos a averiguar que lo que pensábamos que era el Big Bang
fue en realidad otro tipo de evento. O tal vez no deberíamos creer que el
universo comenzó realmente en un momento determinado y que no hay otra manera
de describir a éste ".
Verlinde cree que la información que tenemos hoy y las
ecuaciones que ahora usamos sólo describen una parte muy pequeña de lo que
realmente está pasando. "Creo que hay algo que no hemos encontrado
todavía y esto nos ayudará a descubrir los orígenes de nuestro universo. En
definitiva, el universo se originó a partir de algo, no de la nada. Había algo
allí y tenemos que encontrar las ecuaciones. Tiene algo que ver con la energía
oscura y la forma en que se relaciona con la materia oscura. Si entendemos las
ecuaciones para los componentes de nuestro universo, creo que también tendremos
una mejor comprensión de cómo empezó el universo. Creo que todo está basado en
la interacción entre estas diferentes formas de energía y la materia.
La teoría del Big Bang funciona bien en el sentido de que
nos da una cierta comprensión de cómo los elementos particulares de nuestro
universo se produjeron y hay otras cosas que podemos observar, como la
radiación que proviene de la Gran Explosión. Pero la idea de un universo
en expansión, que comenzó con una gran explosión va a cambiar. "Hay
que pensar en las ecuaciones en un escenario más grande", Verlinde
observa. "Hay que describir más que las partículas de materia.
Necesitamos saber más acerca de lo que es el espacio -tiempo. Todas estas cosas
tienen que unirse con el fin de ser capaz de explicar el Big Bang."
La mecánica cuántica tomó aproximadamente 26 años en
desarrollarse, Verlinde concluye. "Hemos tenido la teoría de cuerdas
durante 40 años y todavía nada ha salido que pueda ser probado directamente con
observaciones o experimentos. Creo que mi idea tiene una mayor probabilidad de
ser probada con las observaciones, lo cual es una cosa muy emocionante. Creo
tomará no más de 10 o 15 años".
El resultado final podría dar lugar a un cambio de paradigma
en la forma en que la gente piensa que el universo fue creado.
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