Un astrónomo chino de la Universidad de St. Andrews ha hecho ciertos ajustes a uno de los mayores logros de Einstein, su teoría de la gravedad.
¿La Teoría de Einstein 'mejorada'?
Un astrónomo chino de la Universidad de St. Andrews ha hecho ciertos ajustes a uno de los mayores logros de Einstein, su teoría de la gravedad, para lo cual ha creado una ‘sencilla’ teoría que podría resolver un oscuro misterio que ha intrigado a los astrónomos durante los últimos 75 años.
Una nueva ley de la gravedad, desarrollada por el Dr.
HongSheng Zhao y su colaborador belga, el Dr.
Benoit Famaey de la Universidad Libre de Bruselas (ULB), intenta probar si la teoría de Einstein era de hecho correcta y si el misterio astronómico de la Materia oscura existe realmente. Su investigación fue publicada en la edición del 10 de febrero de la revista estadounidense
Astrophysical Journal Letters. Su fórmula sugiere que la gravedad varía menos marcadamente con la distancia de lo sugerido por Einstein, y cambia sutilmente según se hable de sistemas solares, galaxias o el universo.
La primera teoría de la física de la gravedad fue desarrollada por Isaac Newton en 1687 y refinada por la teoría general de la relatividad de Einstein en 1905, para permitir la curvatura de la luz. A pesar de que fue la primera fuerza que se conoció, la gravedad sigue siendo un misterio con teorías aún sin confirmar mediante las observaciones astronómicas desde el espacio.
El 'problema' de las leyes doradas de Newton y Einstein es que a pesar de que funcionan muy bien en la Tierra, no explican el movimiento de las estrellas en las galaxias, ni calculan con exactitud la curvatura de la luz. En las galaxias, las estrellas rotan rápidamente alrededor de un punto central, y se mantienen en órbita gracias a la atracción gravitatoria de la materia de la galaxia. Sin embargo, los astrónomos han descubierto que su movimiento es demasiado rápido como para deberse a su mutua gravedad; ¡de modo que no hay suficiente gravedad como para mantener las galaxias juntas y evitar que las estrellas se vean arrojadas en todas las direcciones!
La solución a esto, propuesta por
Fritz Zwicky en 1933, fue que existía una materia no visible en las galaxias, que hacía que la gravedad fuera suficiente para mantener unidas a las galaxias. Como este material no emite luz, los astrónomos lo llamaron 'Materia Oscura'. Se cree que esta materia supone el 90% del total de la materia del universo. No todos los científicos aceptan la teoría de la materia oscura. En 1983,
Moti Milgrom propuso una teoría rival que recibió el respaldo de
Jacob Bekenstein en el año 2004. En esta teoría en lugar de sugerir la presencia de materia invisible, Milgrom propone que el entendimiento que los astrónomos tienen de la gravedad es incorrecto. En su lugar sugiere que la causa de esta aceleración es un aumento en la gravedad de la materia ordinaria.
Múltiples astrónomos han trabajado en la teoría de Milgrom desde entonces, y la nueva formulación propuesta ahora por el Dr. Zhao y el Dr. Famaey sobre su trabajo, supera muchos de los problemas previos a los que esta se había enfrentado.
Juntos han creado una formula que permite que la gravedad cambie continuamente a medida que varía la escala de la distancia y lo más importante, encaja con los datos obtenidos en las observaciones de las galaxias. Conseguir que los datos encajasen así de bien con el paradigma rival de la materia oscura era un reto similar al de hacer girar una bola sobre la punta de una aguja, y esto fue lo que motivó a los dos astrónomos a buscar una idea gravitatoria alternativa.
La leyenda afirma que Newton comenzó a pensar en la gravedad cuando una manzana le cayó sobre la cabeza, pero según el Dr. Zhao: “No sería igual de obvio calcular la caída de una manzana en una galaxia. La teoría del Sr. Newton se equivocaría con un gran margen, su manzana saldría volando de la Vía Láctea. Los esfuerzos realizados durante estos últimos años para devolver a la manzana a una bonita órbita alrededor de la galaxia han llevado a crear dos escuelas de pensamiento enfrentadas: los defensores de la materia oscura contra los de la gravedad no newtoniana. Las partículas de la materia oscura surgen de forma natural a partir de la física, con bonitas simetrías y con una hermosa explicación cosmológica; tienden a estar en todas partes. El verdadero misterio es saber cómo alejarlas de algunos rincones del universo. Además, la materia oscura viene unida, mano con mano, al concepto de la energía oscura. Sería más bonito si hubiera una única respuesta a todos estos misterios”.
“Ahora hemos especificado, en todas las escalas y mediante una suave función continua, una teoría no newtoniana de la gravedad. Está lista para que nuestros colegas científicos la falseen. Ha llegado el momento de mantener un ojo abierto a los nuevos campos predichos por nuestra fórmula mientras proseguimos con nuestra investigación de las partículas de materia oscura”.
La nueva fórmula será presentada en abril de este año en un taller de trabajo internacional organizado por el Observatorio Real de Edimburgo, en el que se les dará la oportunidad de probar y debatir su repaso a la teoría. El Dr. Zhao y el Dr. Famaey mostrarán su nueva fórmula ante una audiencia repleta de expertos en gravedad y materia oscura, procedentes de 10 países distintos.
El Dr Famaey comentó “Es posible que ni la teoría de la gravedad modificada, ni la teoría de la materia oscura, tal y como están formuladas a día de hoy, resuelvan todos los problemas de la dinámica de galaxias o de la cosmología. La verdad podría en principio ubicarse entre ambas, pero es bastante plausible que nos estemos dejando en el tintero algo fundamental acerca de la gravedad, y que necesitaremos que surja un enfoque teórico radicalmente nuevo para solucionar todos estos problemas. No obstante, nuestra fórmula es tan atractivamente sencilla que es tentador verla como parte de una teoría fundamental aún desconocida. Todos los datos de la galaxia parecen verse explicados sin esfuerzo”.
Contactos Científicos
Dr Hong Sheng Zhao
Universidad de St Andrews
Tel: 01334 474 100
Móvil: 07748 795 380
El Dr Zhao es un miembro destacado del PPARC (Consejo Investigador de Física de Partículas y Astronomía) que también es poseedor de una beca en el extranjero concedida por el gobierno de China a jóvenes destacados en la observación astronómica, beca que realizó en la NSF (Fundación Nacional de Ciencia).
Dr Benoit Famaey
Universidad Libre de Bruselas (ULB)
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Fuente noticia: PPARC
Traducido por Miguel Artime para
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Enviado por:Michael Artime
