¿Qué es la energía oscura?

Una de las revelaciones chocantes de finales del siglo XX fue que el universo se estaba expandiendo a un ritmo acelerado. Antes de que se descubriera esa misteriosa "aceleración", la gente pensaba que el ritmo debía estar disminuyendo a medida que el universo se expandía. Lo que es peor, en el momento del descubrimiento, no había ningún mecanismo conocido para explicar cómo la expansión del universo podría estar acelerándose.

 

¡Adivina qué! Todavía no hay una bien explicada.

 

Pero, al menos lo que sea tiene un nombre.

 

Esta misteriosa fuerza motriz se conoce como energía oscura. Hay algunas posibilidades de lo que podría ser.

¿Es la energía oscura una propiedad del espacio-tiempo?

La relatividad general es a menudo considerada como una teoría de la gravedad, sobre todo porque es su mayor aplicación, ya que explica la dinámica de los objetos en la aceleración de los marcos de referencia (como un campo gravitacional). Sin embargo, la relatividad general es más que eso, y tiene implicaciones de gran alcance en la naturaleza variada del universo.

Una de las consecuencias más asombrosas de la teoría de Einstein es que el espacio vacío no está realmente vacío. De hecho, el espacio vacío puede poseer su propia energía, es inherente al tejido mismo del espacio-tiempo.

 

En relatividad general esto se manifiesta como la constante cosmológica en las ecuaciones de campo de Einstein. Esencialmente actúa para explicar que a medida que más espacio entra en existencia (otra propiedad que surge de la relatividad general), este nuevo espacio aparecería con esta energía de vacío.

 

La energía de vacío podría ser la energía oscura que falta en el universo, haciendo que el espacio-tiempo mismo se expanda. ¿El problema? No se entiende de dónde viene lo que esta constante cosmológica describe, y si es realmente correcto. La única evidencia de apoyo es que existe esta misteriosa aceleración del universo que puede o no estar ligada a este fenómeno.

¿Es la energía oscura un efecto cuántico?

Otra posibilidad que se ha planteado es que la energía oscura es el resultado de la creación de partículas virtuales -que luego se aniquilan- en la espuma cuántica del universo.

 

Estas partículas virtuales, que son causadas por las fluctuaciones del campo de fondo del universo, también se cree que son responsables de transportar las fuerzas electromagnéticas, débiles y fuertes entre los objetos. Así que parece un candidato perfecto para la energía oscura.

 

Sin embargo, los cálculos que intentaban estimar la energía total de tales partículas que estarían entrando y saliendo al azar de la existencia a través de todo el universo eran demasiado grandes. Esto no descarta necesariamente la teoría, pero claramente hay algo que todavía no entendemos sobre la naturaleza de cuándo y cómo se crean estas partículas virtuales.

¿Un nuevo campo energético?

Una posibilidad, que a tu autor personalmente no le importa, es que hay un nuevo campo de energía que impregna el universo que aún no hemos medido.

 

Este nuevo campo estaría a nuestro alrededor y no interactuaría apenas en pequeñas distancias. Sólo tendría un efecto medible sobre algo cuando se habla de escalas que se acercan al tamaño del universo observable.

 

Algunas teorías asignan el nombre de quintaesencia, después del quinto elemento descrito en la literatura griega. Sin embargo, esta teoría surgió simplemente mirando qué propiedades debe tener la energía oscura, y dándole un nombre a esas propiedades. No existe una justificación científica de dónde o por qué existiría tal campo.

Aunque, es cierto, eso hace que esta teoría sea incorrecta. Pero dado que no se basa en nuestra comprensión actual, sólo en una suposición sobre un posible campo energético que no podemos sondear con la tecnología actual, constituye una teoría un tanto insatisfactoria.

 

¿Podría haberse equivocado Einstein?

Hay una última posibilidad, una que se habría considerado casi impensable hace unas décadas. Tal vez la relatividad general esté mal.

 

Por supuesto que decimos esto con algunas advertencias; en primer lugar, la relatividad general ha sido probada y confirmada a través de innumerables experimentos a lo largo de los años.

 

De hecho, se prueba continuamente cada nanosegundo de cada día, ya que nuestros satélites de comunicaciones y GPS no funcionarían adecuadamente si no tuviéramos en cuenta las correcciones de la relatividad general.

Así que cualquier versión modificada de la relatividad general tendría que proporcionar las mismas soluciones en los campos gravitacionales débiles y en las pequeñas distancias que se ven en las proximidades de la Tierra. Sin embargo, hay espacio para trabajar a gran escala y en pozos gravitacionales muy débiles o muy fuertes.

 

Una serie de teorías modificadas de la gravedad han surgido a lo largo de los años, pero se basaban principalmente en la mecánica newtoniana (donde los efectos de la relatividad general y la relatividad restringida se consideran insignificantes... Una teoría cohesiva que incluye efectos relativistas ha sido esquiva. Los que se han propuesto hasta ahora no son muy convincentes en este momento.

 

¿Adónde vamos a partir de aquí?

En este momento todavía nos estamos haciendo la pregunta: ¿qué es la energía oscura? Todavía existe la posibilidad de que nos falte algo más fundamental, y en su lugar estamos viendo un defecto en nuestra comprensión en lugar de alguna misteriosa fuerza de la naturaleza. Sin embargo, si uno piensa en ello, estos podrían ser vistos como esencialmente la misma cosa.

De cualquier manera, todavía estamos buscando a tientas en la oscuridad, literalmente, tratando de entender lo que la energía oscura (y para el caso, la materia oscura) realmente es. Se necesitarán muchos más datos y mucha más reflexión para llegar a una solución. Una solución será que los astrónomos continúen estudiando grandes áreas del cielo para detectar la distorsión de las imágenes de galaxias distantes, medir las masas involucradas y tal vez llegar a una mejor comprensión de la distribución de la masa en el universo y cómo está involucrada la energía oscura.

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