Una dimensión oculta puede modificar la gravedad en los confines del Universo
Una dimensión oculta puede modificar la gravedad en los confines del Universo
La acelerada expansión del Universo no se debe al impulso de la energía oscura, como se ha creido hasta ahora, sino que se origina por la pérdida de gravedad que se produce cuando dos cuerpos celestes alcanzan una distancia crítica entre sí, estimada en 15 mil millones de años luz. A partir de ese momento, la gravedad escapa hacia dimensiones ocultas del Universo, precipitando el alejamiento acelerado de los cuerpos celestes. La nueva teoría ha sido formulada por varios investigadores de la Universidad de Nueva York y refuerza la previsión de la física cuántica según la cual existen un gran número de dimensiones ocultas en el Universo.
Por Eduardo Martínez de Tendencias Científicas.
Sin embargo, aunque la expansión del Universo fue formulada
inicialmente por la Teoría de la Relatividad y luego comprobada por
diferentes observaciones, nadie ha podido aventurar una explicación
convincente de las causas cosmológicas de esta expansión.
La expansión del Universo es atribuida a una especie de fuerza de
repulsión gravitatoria, la así llamada energía oscura, que
representa las tres cuartas partes de la energía universal y que se
conoce también como energía del vacío, en alusión al vacío
cuántico.
El vacío cuántico representa el conjunto de estados fundamentales
de los campos asociados a todas las partículas posibles y posee
también un tipo de energía, a la que se le atribuye la expansión
acelerada del Universo.
Gravedad diferente
Sin embargo, una nueva teoría considera que la aceleración del
Universo no puede explicarse por fuerzas conocidas, sino que es el
resultado de propiedades inesperadas que manifiesta la Gravedad en
los confines del cosmos.
La teoría ha sido formulada por Georgi Dvali, profesor de Física en
la Universidad de Nueva York. Inspirándose en la teoría de las
cuerdas, que propone la existencia de muchas otras
dimensiones, Dvali y sus colegas de la Universidad, Gregory
Gabadadze y Massimo Porrati, sugieren que la gravedad puede
filtrarse hacia una dimensión desconocida que sólo emerge cuando
dos cuerpos celestes alcanzan una distancia cosmológica
crítica.
Por ello, el Universo acelerado puede ser una ventana de
oportunidad para entender los aspectos más fundamentales de la
gravitación y señalar la modificación de las leyes de gravedad
estándar a muy largas distancias, explicó Dvali
en la conferencia
anual de la Asociación Americana para el Progreso de
la Ciencia, celebrada entre el 17 y el 21 de febrero en
Washington.
Teoría de la secuencia
Georgi Dvali cree que la verdadera explicación de la aceleración
universal es la llamada teoría de la secuencia , que
predice que el Universo tiene dimensiones adicionales por donde la
gravedad podría escaparse. Esta salida de la gravedad
alteraría la serie continua del espacio tiempo y es la que
realmente aceleraría la expansión del Universo.
Dvali y sus colegas explican que estas dimensiones adicionales son
exactamente como las tres dimensiones que encontramos en la vida
cotidiana. Según estos investigadores, la gravedad se escaparía a
otras dimensiones adicionales a través de los gravitones.
Los gravitones son las partículas (bosones) que portan la
interacción gravitatoria en la mayoría de los sistemas teóricos de
gravedad cuántica. Los gravitones son emitidos por las estrellas y
otros objetos en la superficie tridimensional del Universo, y
pueden escaparse a dimensiones adicionales si viajan a distancias
muy alejadas.
Los gravitones se comportan como el sonido en una hoja de metal: si
se golpea la hoja con un martillo, se crea una onda acústica que
viaja por la superficie de la hoja. Pero la propagación del sonido
no es exactamente de dos dimensiones, ya que parte de la energía se
pierde en el aire. Cerca del martillo que golpea la hoja, la
pérdida de energía es pequeña, pero cuanto más se aleje de él, cada
vez es más significativa.
Distancia crítica
Dvali sugiere que esta pérdida gravitacional produce un
efecto profundo en la fuerza gravitacional existente entre dos
objetos separados más allá de una distancia crítica que ha
establecido en 15 mil millones de años luz, disparando su
alejamiento recíproco.
Esta estimación marca la distancia a partir de la cual la expansión
del Universo se acelera. Cuando se alcanza esta distancia entre dos
cuerpos celestes, la gravitación explora posibles rutas de escape
entre ambos objetos. Estos escapes o salidas abren un gran número
de desvíos multidimensionales, disminuyendo la atracción
gravitacional y precipitando la expansión de los diferentes cuerpos
celestes.
Si esta Teoría de la Secuencia es correcta, implica aceptar
profundos cambios en la Ley de la Gravedad, ya que
según la Teoría de la Relatividad es precisamente la interacción
gravitacional la que crea el espacio-tiempo en el cual se
desenvuelve la historia del Universo y la que resulta cuestionada a
partir de una determinada distancia entre dos cuerpos celestes.
La Teoría de Secuencia refuerza la previsión elaborada por la
física cuántica según la cual existen un gran número de dimensiones
ocultas en el Universo. La teoría de las cuerdas, fundada en 1920,
estableció originalmente la existencia de cinco dimensiones ocultas
en el Universo, pero estas dimensiones ya se han extendido hasta
once en las formulaciones más recientes.
Primera prueba en puertas
Para Dvali y sus compañeros, el proyecto en curso de investigar la
órbita de la Luna con mayor exactitud de lo que se ha hecho hasta
ahora podría descubrir distorsiones de la gravedad indicativas de
la prevista por los investigadores de la Universidad de Nueva York
para distancias cosmológicas.
El proyecto lunar está capitaneado porTom Murphy, Chris Stubbs y
Eric Adelberger, de la Universidad de Washington en Seattle. Se han
dotado de un equipo que realiza mediciones con láser sobre el paso
de la Luna a sólo unos pocos milímetros. Hasta ahora se ha
conseguido sólo una exactitud de unos pocos centímetros.
El nuevo sistema para medir la órbita de la Luna supone disparar un
haz de rayos láser a los espejos dejados en la superficie de la
Luna por los astronautas de la Apolo 11 y medir el tiempo que
tardan los fotones en regresar.
Esto permite afinar la precisión de las mediciones y determinar si
se observan desviaciones sutiles en la órbita de la Luna, tal como
plantean los científicos de la Universidad de Nueva York.
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