Científicos descubren un enorme fallo cósmico en la teoría de la relatividad de Einstein
Durante más de un
siglo, la teoría de la relatividad general de Albert Einstein ha sido
fundamental para entender fenómenos cósmicos, desde agujeros negros hasta el
GPS. Sin embargo, observaciones recientes han mostrado discrepancias que la
teoría no puede explicar totalmente.
De acuerdo con la
teoría de Einstein, la gravedad resulta de la curvatura del espacio-tiempo. No
obstante, en escalas mayores, como los cúmulos de galaxias, las predicciones de
Einstein parecen no coincidir con las observaciones recientes.
El estudio fue
publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, consigna DW.
Un grupo de
investigadores ha descubierto un posible “fallo cósmico” en la gravedad del
universo, que podría ayudar a explicar el comportamiento del universo a escala
cósmica. Robin Wen, líder del estudio y reciente graduado en Física Matemática
por la Universidad de Waterloo, afirma: “Este modelo de gravedad ha sido
esencial para todo, desde teorizar el Big Bang hasta fotografiar agujeros
negros”.
Wen explica que
en dimensiones cósmicas, la teoría muestra fisuras: “Cuando intentamos
comprender la gravedad a escala cósmica, nos encontramos con incoherencias con
las predicciones de la relatividad general. Es como si la gravedad dejara de
coincidir perfectamente con la teoría de Einstein. Llamamos a esta incoherencia
‘fallo cósmico’: la gravedad se debilita en torno a un uno por ciento cuando se
trata de distancias de miles de millones de años luz”.
Aunque la
relatividad general seguirá siendo la teoría de referencia para entender la
gravedad en escalas más manejables, Wen aclara: “No es que estemos rompiendo
cómo funciona tu GPS o un agujero negro. Solo intentábamos ver si hay alguna
desviación a las escalas más grandes posibles”.
El equipo ha
propuesto un nuevo modelo que ajusta las ecuaciones de Einstein para abordar
estas incoherencias sin alterar los casos en los que la teoría ha sido exitosa.
“Piensa que es como una nota a pie de página de la teoría de Einstein”, comentó
Wen. “Una vez que se alcanza una escala cósmica, se aplican términos y
condiciones”.
Una variación del
1% puede parecer mínima, pero es suficiente para sugerir que podría ser
necesario replantear la relatividad general. “Si este fallo existe realmente,
podría ayudar a los cosmólogos a explicar algunos de los mayores misterios del
universo”, afirma Wen.
Uno de estos
misterios es la Tensión de Hubble, que se refiere a las discrepancias en las
mediciones de la velocidad de expansión del universo. Las observaciones
proponen que el universo cercano se expande más rápido que las regiones más
lejanas. Según Niayesh Afshordi, coautor del estudio, una gravedad un 1% más
débil podría reducir esta tensión, alineando mejor las mediciones de expansión
del universo.
“Hace casi un
siglo, los astrónomos descubrieron que nuestro universo se está expandiendo”,
menciona Afshordi. “Cuanto más lejos están las galaxias, más rápido se mueven,
hasta el punto de que parece que se mueven casi a la velocidad de la luz, la
máxima permitida por la teoría de Einstein”.
“Nuestro hallazgo sugiere que, a esas mismas
escalas, la teoría de Einstein también puede ser insuficiente”, añadió
Afshordi. Cree que el parche que sugieren para un “fallo cósmico” es solo el
principio. “Este nuevo modelo podría ser la primera pista de un rompecabezas
cósmico que estamos empezando a resolver a través del espacio y el tiempo”.
El próximo paso
para los investigadores será examinar datos del Instrumento Espectroscópico de
Energía Oscura (DESI), que mide los efectos de la energía oscura en la
expansión del universo. Wen y su equipo esperan determinar si los fallos en la
gravedad y la energía oscura están relacionados, lo que reforzaría aún más la
necesidad de ajustar la relatividad general.
A pesar de los
hallazgos, queda camino por recorrer para confirmar este descubrimiento. “Con
datos futuros en los próximos 10 años, deberíamos ver si se trata de una
detección real o solo de una fluctuación debida a la potencia estadística”, afirma
Wen.
“Si me pidieran
que apostara, seguiría apostando por la relatividad general”, agrega Wen.
“Funciona tan bien en muchos aspectos que es difícil saber si los modelos
alternativos serán mejores. Pero tenemos que estar abiertos a estas ideas
extrañas y seguir investigando”.
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