(Observación: esta es la tercera parte de la investigación de David Pratt sobre la cosmología y cuyo inicio lo pueden encontrar aquí, y le agradezco profundamente a Nicolás por haber traducido un artículo tan grande, pero a la vez tan interesante de leer.)
ÍNDICE
1. La inflación inicial
2. La
materia oscura
3.
La energía oscura
1 - LA INFLACIÓN
INICIAL
A
principios de la década ochenta y para resolver una serie de problemas, los
teóricos del Big Bang determinaron que un billón de billones de billones de
segundo después de la explosión inicial, el "espacio-tiempo"
experimentó un período de inflación híper-rápida que duró unos 5000 millones de
billones de billones de segundo, durante el cual se expandió hasta 1050 veces
más rápido que la velocidad de la luz, creciendo desde un punto minúsculo a un
volumen de varios millones de años luz en diámetro (1), y entonces de alguna manera frenó
abruptamente a una tasa más lenta de expansión.
Esta
teoría completamente extraña y ad-hoc muestra cuán "creativos"
pueden ser los cosmólogos cuando se ve amenazada la teoría en que basan sus
carreras y reputaciones.
Se
desconoce por completo el mecanismo responsable de la inflación inicial, pero
ya ha sido etiquetado como "el inflatón cósmico" (probablemente
porque esto suena mejor que decir "no tenemos una pista").
Los
teóricos dicen que la expansión superlumínica no transgrede la teoría de la
relatividad (que dice que nada puede moverse más rápido que la luz), ya que es
el espacio que se está expandiendo en lugar de haber materia que se mueve.
Pero
como señala William Mitchell:
« Es un desafío al sentido común pensar
en cómo la inflación puede de alguna manera desplazar a toda la masa o energía
del Universo sin moverse físicamente. » (2)
La
inflación se consideró necesaria para explicar cómo la radiación de fondo de
microondas en sitios opuestos del Universo puede ser tan uniforme, y por qué el
Universo se ve tan plano en lugar de curvado.
Y
también se dice que la inflación ha magnificado diferencias de densidad
causadas por fluctuaciones cuánticas a tamaño cósmico de modo que pudieran
convertirse en las simientes para el crecimiento de la estructura en el
Universo.
Todas
las diferentes versiones de la teoría de la inflación hacen una predicción comprobable:
y es que los protones deben decaer con el paso del tiempo.
Sin
embargo todos los experimentos hasta la fecha no han podido detectar algún
deterioro, pero este problema fue "resuelto" ajustando las ecuaciones
para prolongar la vida útil de los protones.
2 - LA MATERIA OSCURA
El
modelo de inflación dicta que la materia en el Universo debe tener una cierta
densidad crítica, pero la densidad de la materia visible es sólo una pequeña
fracción de este valor.
Sin
embargo, la moderna teoría del Big Bang afirma que la materia ordinaria (bariónica)
y los neutrinos representan sólo el 4.5% de la masa-energía del Universo,
mientras que la materia oscura constituye el 22.7%, y la energía oscura 72.8%.
Antes
de la invención de la energía oscura, muchos teóricos del Big Bang solían
afirmar que la materia oscura debía componer alrededor del 99% de la masa del
Universo.
La
evidencia observacional llevó a la mayoría de los astrónomos a la conclusión de
que hasta un 90% de la masa del Universo podría consistir en materia oscura.
En
nuestro Sistema Solar, la velocidad orbital de los planetas disminuye al
aumentar la distancia desde el Sol, por lo que el conjunto planetario tiene una
"curva rotacional" de caída.
Sin
embargo, muchas galaxias tienen curvas de rotación planas, y las
velocidades anormalmente altas de las partes exteriores de las mismas son
atribuidas al efecto gravitacional de grandes cantidades de materia invisible.
Se
piensa que la materia oscura está concentrada alrededor de las galaxias en
grandes halos, y las observaciones de la velocidad con que aquéllas parecen
moverse en grupos y cúmulos también son interpretadas como evidencia de la
materia oscura.
Existen,
sin duda, concentraciones "oscuras" o no luminosas de materia física
ordinaria en nuestro Universo, pero los "big-bangers" afirman que la
gran mayoría de materia oscura consiste en partículas físicas hipotéticas (como
axiones y partículas masivas de interacción débil, o WIMPs en inglés), que a
diferencia de toda la otra materia física conocida, no emiten ni absorben luz y
pueden ser detectadas solamente por sus efectos gravitatorios.
La
razón principal por la que los partidarios del Big Bang postularon la
existencia de tanta materia oscura era puramente teórica, pues el Gran
Estallido no funcionaría sin ella, y la mayor parte de la materia oscura debía
tener propiedades inusuales, porque de lo contrario podría alterar otros
aspectos del modelo.
La
existencia de esta exótica materia oscura, por lo tanto "se basa en la
creencia y no en pruebas contundentes" (3).
Los
modelos de materia oscura fría no fueron capaces de simular con precisión la
estructura del Universo en escalas tanto galácticas como multigalácticas al
mismo tiempo, y tampoco tuvieron éxito los intentos de resolver el problema
mediante la adición de un poco de materia oscura caliente (como neutrinos
masivos de movimiento rápido) (4).
Para
explicar la evidencia de materia oscura, Mordehai Milgrom ha propuesto una
modificación de la ley de la inversa del cuadrado, conocida como dinámica
newtoniana modificada (MOND en inglés) (5).
No
obstante, no existen pruebas experimentales independientes para apoyarla.
Algunos
científicos sostienen que la materia oscura en forma de materia ordinaria y no
luminosa puede explicar toda la evidencia observacional (6).
Y
tal materia incluye nubes de polvo, gas y plasma, estrellas de baja masa (por
ejemplo, enanas marrones), planetas y restos de estrellas muertas como enanas
blancas, estrellas de neutrones y "agujeros negros" (a veces llamados
objetos astrofísicos masivos del halo compacto, o MACHOs en inglés).
Se
ha estimado que el gas interestelar, los plasmas de baja energía y las enanas
marrones podrían exceder la masa de estrellas luminosas en nuestra galaxia (7).
Y
las averiguaciones basadas en microlentes gravitatorias sugieren que puede
haber 100’000 veces más "planetas nómadas" que estrellas deambulando
en la Vía Láctea (8).
Otros
investigadores explican las curvas de rotación planas invocando la operación de
fuerzas electromagnéticas a escala galáctica (9).
Y
otro enfoque cuestiona si las partes externas de las galaxias (incluyendo la
Vía Láctea) realmente están girando anormalmente rápido.
Entonces
como lo pueden constatar, existen otras opciones a parte de la materia oscura.
La
única evidencia para respaldar la materia oscura son las frecuencias alteradas
de luz que se interpretan como desplazamientos Doppler causados por movimientos
de retroceso o aproximación como se ven desde la Tierra.
Pero
una explicación alternativa de los datos espectroscópicos es que las
frecuencias alteradas son producidas por partículas en las partes exteriores de
las galaxias que tienen masas (y por lo tanto velocidades de reloj) ligeramente
diferentes que aquéllas más cercanas al centro.
Sobre
este asunto H.R. Drew escribe:
« Tal gradiente de energía o frecuencia
es bien conocida en la biología, y comúnmente se llama “gradiente de desarrollo”,
como se aprecia mediante las anchuras de los embriones en crecimiento. »
Y
lo mismo puede ser cierto para cualquier sistema de materia altamente
organizado, incluyendo una galaxia en desarrollo (10).
Referente
a los movimientos galácticos en grupos y cúmulos, se requieren grandes
cantidades de materia oscura sólo si las galaxias cuyos movimientos están
siendo utilizados para determinar la masa hipotéticamente son parte de sistemas
consolidados y estables. Y en ciertos casos algunas de las galaxias realmente
pueden no pertenecer al grupo o clúster, y el conglomerado puede estar
separándose y experimentando desintegración (11).
Más
aún, el hecho de que las galaxias compañeras tienen exceso de desplazamientos
al rojo y que éstos a menudo se cuantifican sugiere fuertemente que no son
simplemente velocidades.
La
cuantización del desplazamiento hacia el rojo parece indicar que las
velocidades orbitales de las galaxias deben ser inferiores a 20 km/s, pues de otro modo la periodicidad desaparecería, y
si esto fuera cierto, se desvanecería la necesidad de la materia oscura.
Mapa que muestra la
distribución de materia oscura durante más de mil millones de años luz, en base
a la lente gravitacional de la luz de galaxias distantes (www.space.com). Aunque
hay que precisar que los datos no dicen nada acerca de la naturaleza u origen
de la materia oscura. Y algunos científicos creen que puede ser materia
ordinaria y radiación emanando de las galaxias (12).
3 - LA ENERGÍA OSCURA
En
1998 se encontró que el tipo Ia de supernovas remotas (explosiones de
estrellas) era más tenue de lo esperado en el supuesto de que son "velas
estándar", o sea que todas ellas tienen el mismo brillo intrínseco y
explotan exactamente de la misma manera.
Los
"big-bangers" interpretaron esto como resultado de la dilatación del
tiempo, y concluyeron que lejos de ser frenado por la gravitación (como habrían
esperado), la expansión del Universo se está acelerando y que ha estado así
durante unos 7 mil millones de años.
Para
explicar la supuesta expansión acelerada, los "big-bangers"
inventaron la noción de "energía oscura", una fuerza repulsiva
presente en todas partes del espacio, ya sea asociada con la constante
cosmológica de Einstein o con un nuevo campo escalar conocido como quintaesencia,
y de esta manera una explicación más razonable es que las supernovas tipo
Ia no son "velas estándar" (13).
"El juego
cósmico de 'tirar la cuerda': la fuerza de la energía oscura sobrepasa a la de
la materia oscura a medida que pasa el tiempo". Un diagrama que no pasa de
ser "bonito" (hubblesite.org).
Michael
Disney escribe:
« Para explicar algunas observaciones
sorprendentes, los teóricos han tenido que crear nociones heroicas y aún así
insustanciales, tales como la “materia oscura” y la “energía oscura”, que
supuestamente sobrepasan, por cien a uno, la materia del Universo que podemos
detectar directamente.
Los
legos están obligados a preguntar si debieran estar más impresionados por las
nuevas observaciones o más consternados por los teorías endemoniadas que se han
evocado para explicarlos. » (14)
« Y el hecho de que algunos profesionales
se aferren a una teoría tan débil (...) no tiene por qué persuadirnos de
adoptar una postura mucho más prudente. » (15)
Referencias
- "Inflation (cosmology)", en.wikipedia.org; Mitchell, Bye Bye Big Bang, Hello Reality, pág. 214.
- Bye Bye Big Bang, Hello Reality, pág. 220.
- Hoyle, Burbidge y Narlikar, A Different Approach to Cosmology, págs. 293, 307.
- Peter Coles, "The end of the old model universe", Nature, vol. 393, 25 junio 1998, págs. 741-4.
- "The Mond Pages", astro.umd.edu/~ssm/mond.
- Narlikar y Burbidge, Facts and Speculations in Cosmology, págs. 213-8; A Different Approach to Cosmology, págs. 281-93; C.F. Gallo y J.Q. Feng, "Galactic rotation described with bulge + disk gravitational models", 2008, arxiv.org; bigbangneverhappened.org.
- Timothy E. Eastman, "Cosmic agnosticism, revisited", Journal of Cosmology, vol. 4, 2010, págs. 655-63, journalofcosmology.com.
- Andy Freeberg, "Researchers say galaxy may swarm with 'nomad planets'", 23 febrero 2012, news.stanford.edu.
- Eric J. Lerner, The Big Bang Never Happened, Vintage Books, 1992, págs. 240-1. 1
- H.R. Drew, Apeiron, vol. 4, nro. 1, 1997, págs. 26-32, redshift.vif.com.
- A Different Approach to Cosmology, págs. 287-93; The Big Bang Never Happened, págs. 32-5.
- Bye Bye Big Bang, Hello Reality, pág. 311.
- Ratcliffe, The Static Universe, págs. 166-71.
- Disney, "Modern cosmology: science or folktale?", americanscientist.org.
- "Modern cosmology: science or folk tale?", astro.umd.edu.
Hola, sigo tu blog hace mucho y me pregunto si has pensado en abrir otras redes sociales tipo twitter o youtube, dios! es que seria lo mas interesante del mundo, es que veo un montón de gente que no tiene ni el 1% de tu conocimiento opinando y lucrándose con este tipo de temas en redes sociales y pienso en ti y como seria de útil que la gente te leyera para que no se perdiera por el camino de la supercheria, tu blog es muy popular, pero seria genial que abrieras otras redes y expandieras tu publico. igual y no te da el tiempo y no vives de esto pero gente que no tiene ni idea lo hace :/
ResponderBorrarDesafortunadamente como tú lo intuiste por falta de tiempo tengo abandonadas las redes sociales, pero si llegara a tener el tiempo, lo consideraría.
BorrarInteresante CID aun así creo en mi humilde opinión que no se puede dar por descartado la existencia de la materia y energía oscura se están haciendo investigaciones serias e invirtiendo bastantes recursos para tratar de hallarla los Chinos por ejemplo para no ir más lejos no creo que pierdan el tiempo y tantos recursos en algo que no tenga ningún tipo sustento, es como el Bosson de Higgs el esfuerzo al final tuvo sus creces mas sin embargo en lo que concuerdo completamente es tener la mente abierta a otras posibilidades y como siempre el tiempo al final nos lo dirá pero como sea una delicia leer este tipo de material que nos ofreces.
BorrarHola Cid:
ResponderBorrarCuando se habla del porcentaje de la masa del universo, y de que la materia ordinaria solo significa un 4%, me recuerda lo que dijo Sri Yukteswar, un reconocido Guru hindú de principios del siglo pasado:
“El universo astral, hecho de varias vibraciones sutiles de luz y calor, es ciento de veces más grande que el cosmos material. Toda la creación física está suspendida como una canastita sólida bajo el enorme globo luminoso de la esfera astral. Tal como en el espacio vaga una diversidad de soles y estrellas físicas, así hay también innumerables sistemas astrales de soles y estrellas. Sus planetas tienen soles y lunas mucho más bellos y numerosos que los físicos”.
Sri Yukteswar explicaba el universo básicamente dividiéndolo en tres estados diferentes: el físico, el astral y el causal. Poco después, en el texto, hace una comparación similar entre las dimensiones del mundo astral y las del mundo causal. No sé si realmente sea cierto, solo me recordó un poco a eso, y de cómo un hombre espiritual de otro tiempo puede describir metafóricamente lo que los científicos hoy en día teorizan estudiando el cosmos.
Saludos, y como siempre digo: gracias por su trabajo.