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Qué es la ENERGÍA OSCURA en el universo - Mayor error de Einstein

Qué es la ENERGÍA OSCURA en el universo - Mayor error de Einstein

 
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Cuando Einstein formuló su teoría de la relatividad general todos sus cálculos revelaron que el universo no podía ser estable sino que forzosamente, tenía que expandirse o contraerse. Einstein estaba convencido de que el universo debía ser estático e infinito, pero eso no encajaba con lo que decía su aclamada teoría.

Sus ecuaciones originales de 1915 no permitían un universo estático, ya que la gravedad llevaba al universo a contraerse inexorablemente. Con el fin de compensar los efectos de la gravitación causada por la masa del universo, Einstein introdujo en sus ecuaciones un término al que denominó la constante cosmológica. Se dice que Einstein llegó a declarar que la introducción de dicha constante fue el «peor error de su carrera».

Así, la constante cosmológica fue introducida por Einstein en 1917 como una modificación de su ecuación original del campo gravitatorio para conseguir una solución que diera un universo estático que coincidiera con la concepción del universo reinante en su tiempo.

Con las leyes de la gravedad de Newton y la relatividad general de Einstein, todo parecía tener explicación y todo parecía funcionar adecuadamente en el Universo: el comportamiento de las galaxias, estrellas, planetas, etc, respondían muy bien a ambas teorías. Pero, ¿qué pasó? Bueno, pues que nos despertamos de ese sueño.

En 1929 Edwin Hubble observó que el universo no era estático sino que está en expansión.
Al observar el movimiento y distribución de galaxias muy lejanas notó que éstas se alejaban de nosotros a una velocidad que era proporcional a su distancia, de lo cual dedujo que el universo se expandía y no era estático.

En efecto, todas las galaxias se están separando de nosotros y esto no tenía ningún sentido. O bien estábamos en el centro del universo y todo se alejaba de nosotros, o algo fallaba en la ecuación.

Se optó por la idea de que no es que las galaxias se estén alejando directamente de nosotros, lo que pasa es que cada vez está creciendo más y más el espacio entre ellas (y en todas partes). Digamos que se está “fabricando” constantemente nuevo espacio-tiempo.
Frente a esto, Einstein comprendió que no era necesaria la constante cosmológica en sus ecuaciones y desechó este concepto.
Hay que aclarar que al contrario que el resto de la relatividad general, la constante cosmológica de Einstein no se justificaba y fue introducida solamente con el fin de obtener el resultado que en la época se pensaba, era el apropiado.
Cuando se presentó la evidencia de la expansión de universo, se dice que Einstein llegó a declarar que la introducción de dicha constante fue el «peor error de su carrera».

Avancemos en el tiempo.
Cuando en 1998 se demostró que el universo, además de expandirse, lo hace a una velocidad cada vez mayor, ya no había marca atrás: El universo definitivamente no es estático ni tampoco se contrae, sino que se expande.

Esto significa que si cada vez es más grande, anteriormente fue cada vez más pequeño. Por lógica, el universo tuvo un origen por tanto, y algo con un inicio no puede ser tampoco infinito; surgió con ello la idea del big bang como el principio de nuestro universo. Así, la idea de que el universo es estático e infinito en tiempo y espacio ya no tiene sentido para la ciencia actual.

Durante mucho tiempo esperamos que la velocidad de expansión del universo fuera disminuyendo debido a que la gravitación es atractiva, pero se descubrió que estaba aumentando.
Para explicar este fenómeno, los físicos reintrodujeron una constante cosmológica rebautizada como energía oscura. Una constante que de hecho, no se sabe muy bien si podría cambiar con el tiempo.

De este modo, podríamos decir que la energía oscura es el motor de la expansión acelerada del Universo (lo que la provoca).
Esta expansión acelerada solo es palpable en el espacio entre galaxias, pues dentro de ellas, la propia gravedad entre las miles de millones de estrellas que las conforman, se encargan de mantener una cohesión gravitatoria local.

Gracias a los cálculos y observaciones, ahora sabemos que la edad del universo es cercana a los 14.000 millones de años, y que hace aproximadamente unos 4.000 millones de años su expansión comenzó a acelerarse. Este punto corresponde al momento en la historia del universo en el que la energía oscura comenzó a dominar sobre la materia.

No se debe confundir la energía oscura con la materia oscura, ya que, aunque ambas forman la mayor parte de la masa del universo, la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura se asocia a un campo que ocupa todo el espacio.
Aunque no se conoce exactamente la naturaleza de la materia oscura, sabemos que al igual que la materia común, la materia oscura contribuye a desacelerar la expansión del universo; es decir, hace el efecto contrario al de la energía oscura. Os explico más profundamente las diferencias entre materia y energía oscura, aquí.

Repasemos: En cosmología física, la energía oscura es una forma de energía que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. Se trataría de una energía de densidad constante que llena el espacio de forma homogénea.

La deducción de todo esto es simple: Si un universo ligado a la gravead tendería a contraerse por la atracción y vemos que esto no sucede, entonces debe haber una fuerza contraria y más poderosa, que permita propiciar la expansión que observamos.
¿Y Qué produce esta constante expansión? ¿Por qué pasa? Ni peregrina idea, seamos francos. Pero el misterioso componente energético que la propicia, es lo que convenimos llamar energía oscura.
Nadie la ha visto y tampoco sabemos lo que es. Pero sus efectos sobre el comportamiento expansivo del universo delata indirectamente su existencia, y teorizamos que existe para que nuestras ecuaciones y observaciones científicas encajen matemática y experimentalmente.

Aunque los investigadores no entienden completamente la energía oscura, han utilizado su conocimiento del fenómeno para construir modelos del universo que explican desde el Big Bang hasta la estructura moderna de galaxias a gran escala. De este modo, la existencia de la energía oscura existencia permite encajar el rompecabezas.
En resumidas cuentas, la energía oscura está en todas partes y sabemos que existe porque, de no hacerlo, el Universo no podría estar expandiéndose aceleradamente. Y cuanto más crece el Universo, más energía oscura hay.

La información divulgada recientemente basada en el trabajo realizado por el satélite espacial Planck sobre la distribución del universo, obtuvo la estimación más precisa sobre la composición de universo. Siendo un 68,3 % de energía oscura, un 26,8 % de materia oscura y un 4,9 % de materia ordinaria (este último tipo de materia es la que humanamente, podemos ver y detectar directamente).

La naturaleza de la energía oscura es objeto de debate. Se sabe que debe ser muy homogénea, no muy densa y no se conoce su interacción con ninguna otra de las fuerzas fundamentales que no sea la gravedad.
Pero, ¿podría no existir, después de todo? ¿Es otro apaño como el que hizo Einstein con su constante cosmológica, pero más moderno?

Se contempla esa posibilidad, aunque ciertamente, considerar la existencia de la energía oscura es la manera más frecuente de explicar las observaciones recientes de que el universo parece estar en expansión acelerada.

La Teoría del Big Rip nos dice que el hecho de que esté provocando una expansión acelerada y haciendo que las galaxias cada vez estén más separadas las unas de las otras, podría hacer que la energía oscura destruyera el Universo.
Podría suceder que dentro de miles de millones de años, el Universo sea tan grande y la materia esté tan diluida, que la gravedad no pueda mantener al Universo unido.
La energía oscura le habrá ganado tanto la batalla a la gravedad que, al llegar a un punto crítico, llegará un momento en el que las galaxias estarán tan separadas las unas de las otras que será como si cada una de ellas estuviera sola en el Universo.
Pero dentro de la galaxia en cuestión, la gravedad seguirá ganando a la energía oscura, pues la cohesión gravitatoria estelar se encargará de mantener unidos a todos los elementos. Por lo tanto, simplemente podría ocurrir que las estrellas se vayan apagando lentamente hasta que, eones después, no quede ninguna estrella viva en el Universo.


Fuentes:

Opiniones de los usuarios

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Comentarios

Inventos V

Oye muchacho ¿Qué son esos juicios de valor que haces sobre mí sin conocerme de nada?
Todo lo que comentas te lo puedes aplicar por entero y todavía faltan muchas más cosas; en primer lugar has tenido pocas controversias porque en esta página no escribe absolutamente nadie y no la ve ni "el tato", así que poco pueden oponer.
Quédate tranquilo con tu paginita que no te voy a volver a molestar ni a pasar por aquí, no me voy a perder nada en absoluto.

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Fíjate lo curioso del asunto, que este portal existe desde el 2009 y nunca he tenido ningún "encontronazo" con nadie más. Porque lo que me molesta no son tus opiniones, que efectivamente todo el mundo puede tener la suya y no coincidir con la mía, sino la manera de expresarlas.
La altanería y contundencia desconsiderada con la que escribes, el aire de superioridad, tus afirmaciones y negaciones vehementes que constantemente ridiculizan a científicos mucho más preparados que tú, etc, son los motivos por los cuales yo también he expresado mi derecho a opinión. Una opinión tan válida como la tuya y quizá más enérgica de lo normal, pero porque tú no comentas con normalidad. He sido duro contestándote y no he tenido demasiados miramientos. Eso es lo que tú haces. Si has probado tu propia medicina y no te ha gustado, reconsidera tu talante para futuros aportes.

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Inventos IV

Vamos a ver: ¿no pide usted “opiniones” sobre los artículos? ¿O quizá pide sesudos artículos científicos sobre cualquier “opinión”? ¿o es que solo admite las opiniones que a usted le gusten y no las que le incomoden?

Por tanto si pide opiniones puedo “opinar” sin que usted tenga que saltarme a la garganta cuando no le guste, sin tener ninguna prueba además de lo que usted y sus “científicos” tan doctos aseveran.
Esta suposición de fuerzas y energías fantasmales, contra toda la ciencia conocida, no es más que pseudociencia (por favor, lea a auténticos conocedores del método científico, Bunge por ejemplo) sin base ninguna, por lo cual no pueden demostrar nada ni encontrar nada y eso que llevan décadas con presupuestos prácticamente ilimitados y dominando el discurso de forma total. La ciencia no destruye lo anterior, construye sobre lo anterior, que es otra cosa.

Igual les ocurre a los multiversos o a las cuerdas, etc. suposiciones sin base ninguna experimental que no han aportado ningún dato real.

Yo también puedo argumentar que son los ángeles quienes empujan a las galaxias y tal afirmación metafísica seria indemostrable por la ciencia; más o menos como la “energía oscura”.
Y no se preocupe de cuestiones morales, como mi humildad, ¿ha puesto a prueba la suya? Creo que es bastante deficitaria.

Pues nada, no se olvide de situar junto a la petición de opiniones la coletilla “siempre que estén de acuerdo con lo que yo o la burocracia científica actual quiera publicitar; cuando cambie diremos otra cosa”. Sera lo mejor, así le dejaremos en paz y que siga con su página sin intromisiones ni problemas.

Saludos.

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Necrox contestación

Necrox, te contesto:

Lo de las galaxias sin materia oscura podría deberse a que se encuentran mucho más cerca de lo que se contemplaba en las investigaciones originales. Así ocurrió con NGC1052-DF2, pero habría que confirmar si en las otras sucedió lo mismo.

En cuanto a la forma del universo, quizá este artículo te sirva de algo:
https://www.portalcienciayficcion.com/ciencia/astronom%C3%ADa/cosmolog%C3%ADa/%C2%BFqu%C3%A9-hay-m%C3%A1s-all%C3%A1-del-universo-observable

Saludos.

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JL, te falta mucha humildad

JL, te contesto:
Hay científicos que postulan la existencia de la energía oscura y otros que la niegan. Los científicos de ambas partes han publicado sus investigaciones científicas para que cualquiera pueda contribuir o desmentir sus posturas, así que si tienes algo interesante que decir al respecto, adelante, aporta algo por los cauces adecuados que para eso están. Construye en vez de destruir.
Desde una perspectiva coherente, no deberías negar o afirmar ninguna de esas posturas hasta que haya pruebas concluyentes. Además, entiende que la demostración que pides es estéril si tus conocimientos sobre la materia son escasos y no has estudiado el problema. En todo caso, si hubiera una demostración concluyente por cualquiera de las dos partes, el dilema se habría resuelto y no estaríamos manteniendo esta conversación.
Que quede muy claro que la ciencia no afirma con rotundidad que la energía oscura existe. La ciencia abarca todo lo posible y toma en consideración cualquier posibilidad, y son los nuevos hallazgos, experimentos y ecuaciones los que van perfilando lo que parece más probable y demostrable.
Tranquilo, el método científico es muy útil y hay autocorrecciones constantemente, así que todo lo concerniente a este tema se esclarecerá con el debido tiempo. Pero cualquier cambio no será por una mera opinión infundada como la tuya, sino por las debidas pruebas, experimentos y rigor científico que merecen estos casos.
Realmente, tú no estás en disposición de afirmar o negar si la energía oscura existe ni de criticar a científicos constantemente. Puedes opinar caprichosamente como espectador (cualquiera puede hacerlo), pero sin pruebas ni aportes científicos que te respalden.
Este asunto es objeto de debate por parte de la ciencia y solo cuando haya informaciones veraces y contrastadas se podrá llegar a una conclusión.
Ya te lo dije, si pretendes sentenciar una conclusión clara y fehaciente sobre esta cuestión, para que te tomen enserio debes aportar investigaciones y un marco teórico adecuado (como precisamente hacen los que tú tanto criticas). De lo contrario, es solo hablar por hablar desde el desconocimiento y el sofá de tu casa; como una charla de bar entre inexpertos que hablan de algo que prácticamente desconocen.
A los científicos que publican investigaciones reales para que la comunidad científica las evalúe mundialmente, yo siempre les voy a dar más credibilidad y cobertura que a meras opiniones genéricas y anónimas como la tuya que se vierten en los comentarios de un discreto portal. Entiéndelo. Saludos.

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Inventos III

Que no hombre, que no se entera
El que lo tiene que demostrar es usted o los que proponen tales teorías contra toda la ciencia conocida y postulando supuestos que no tienen fundamento físico conocido.
Espero sus "demostraciones científicas" de tales supuestos, que por supuesto no tendrá.

Lo dicho, quedo a la espera.

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Fenómenos extraños

Me agrada tu análisis. Me gustaría saber cómo encaja la galaxia fantasma en ese modelo del universo en expansión. La galaxia NGC1052-DF2 es la única detectada que no tiene o no se le conoce materia oscura, algo que contradice la propuesta que mencionas. También me gustaría saber si conoces un modelo hipotético sobre la forma del universo. Puede parecer algo rara la pregunta pero ninguna de las teorías que leído a hablado sobre la forma sólo de las propiedades y leyes que supuestamente lo rigen.

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Un poco de humildad

La ciencia a menudo tiene que afrontar problemas difíciles y las soluciones planteadas son complicadas aunque estén sujetas a cambios si nuevos hallazgos lo permiten. Es muy fácil por tu parte destruir, negar y ridiculizar el trabajo de otros científicos, pero no veo que aportes nada sólido. No veo que muestres alternativas científicas a todo lo que criticas. Si determinadas teorías te parecen patrañas, presenta tus propias investigaciones en la materia para que las sopese la comunidad científica y puedan desbancar a las ya existentes.
Porque yo debo presuponer que si las rechazas con tanta rotundidad y vehemencia, debe ser porque tienes pruebas fehacientes y ecuaciones sólidas que así lo demuestran. Saludos.

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Inventos II

Efectivamente, nos vamos conociendo.

No repruebo constantemente la ciencia como parecen suponer (yo mismo soy científico), sino que repruebo las “tonterías cientifistas” que es otra cosa. También repruebo la “ciencia” del pelotazo, presupuesto y politiqueo, lo común en el mundo actual.

La ciencia anterior poco tiene que ver con la actual, que por cierto, no es que avance tanto, solo hay que ver las extrapolaciones y previsiones que se han hecho en las últimas décadas y los resultados obtenidos, en comparación con las especulaciones prácticamente nulos tanto a nivel de ciencia básica como aplicada. Lo actuales “juguetitos tecnológicos” no son más que eso, juguetes y desarrollos ya contenidos en ciencia que se remonta a principios del siglo pasado.

Vamos a ver: ¿Qué apoyo experimental tienen ustedes sobre la materia y energía oscura? ¿No creen que después de décadas e ímprobos esfuerzos con fracaso absoluto es tiempo de buscar otros caminos? Esos supuestos son totalmente incompatibles con las fuerzas de la naturaleza conocidas y por tanto incompatibles con nuestro universo. No parece que estos “grandes científicos actuales” conozcan siquiera la navaja de Occam para evitar añadir especulaciones gratuitas e incompatibles con toda la ciencia contrastada.

Ustedes tienen posiblemente una gran pasión por la ciencia pero también por la ciencia-ficción, y no hay que confundir ambas. Yo también soy fanático de la cf (he leído la mayor parte de las obras editadas al menos en español) pero de eso a creer que alguna vez viajemos a la velocidad de la luz, que viajemos en el tiempo, que utilicemos agujeros negros o de gusano a tal fin, que logremos la IA fuerte, etc. va un abismo; eso no se logrará nunca, como tantas otras cosas, aunque la política científica y diversos estamentos sociales seguirán en su insistencia, pues en ello les va incluso la supervivencia.

En fin, que en efecto, ya nos vamos conociendo.

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La ciencia procura mejorar, va perfilando sus supestos y no es dogmática, por lo que está en constante revisión. Esta ciencia que tanto criticas nos permite hacer un montón de cosas que, un siglo atrás, se consideraban magia.
Siempre es útil dudar para poder rectificar y avanzar, poner en entredicho, pero tu postura de reprobación constante con lo científico me parece una fijación. Y no lo digo solo por tu comentario en este hilo, que llevas ya unos cuanto en otros artículos y nos vamos conociendo. Saludos.

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Venga inventos...

Que no hay energía ni materia oscura, otro apaño de "científicos" que no pueden reconocer que no saben todo (de hecho no saben casi nada) y se inventan cualquier cosa para salir del paso.
Así esta la ciencia y el mundo, estamos apañados.

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