La teoría de la relatividad es uno de los mayores avances de la humanidad a la hora de entender el funcionamiento de la gravedad. Pero hay áreas de nuestro conocimiento que parecen escapársele, ahí donde lo teórico y lo observacional discrepan. Un “fallo cósmico” en los modelos.
Fallo cósmico. Un grupo internacional de astrónomos ha detectado lo que ellos llaman un “fallo cósmico” (cosmic glitch) en la teoría de la relatividad y su forma de describir la interacción gravitatoria. El nuevo trabajo abre también una vía para superar este error.
Los oscuros extremos. La relatividad describe a la perfección las interacciones gravitatorias en el mundo cotidiano y más allá. Sin embargo falla en escalas extremas, como la cuántica o la cosmológica.
Algunas de estas discrepancias ya las conocíamos, por ejemplo la reconciliación entre cuántica y relatividad sigue siendo uno de los “santos griales” de la física contemporánea. En el otro extremo de la escala los modelos considerados “estándar” (como el modelo Λ-CDM) asumen la existencia de fenómenos aún desconocidos, como la energía oscura o la materia oscura.
1%. El nuevo trabajo se basa en esta escala, la que va más allá del movimiento interno de las galaxias y se basa en el movimiento de los grupos de éstas. Según los cálculos del equipo, la gravedad se hace un 1% más débil cuando se alcanzan escales de miles de millones de años luz.
“Llamamos a esta inconsistencia un ‘fallo cósmico’. Es como si la gravedad en sí misma dejara de coincidir plenamente con la teoría de Einstein”, aclaraba en una nota de prensa Robin Wen, coautor del estudio.
Resolviendo el puzle en un mal lugar. El equipo asocia estos fallos a la idea de que nos encontramos en un marco teórico erróneo. “[Es] como crear un puzle en la superficie de una esfera, después poner las piezas en una superficie plana y tratar de encajarlas,” explicaba Niayesh Afshordi, también coautor del estudio, al medio Live Science.
El equipo defiende que el fallo es una prueba irrefutable de la violación del principio de equivalencia de Einstein o de la simetría de Lorenz. Esto implicaría que normas que creíamos universales, serían en realidad locales y cambiarían a distintas escalas.
La constante variable. En la práctica, en error, según este equipo, está en asumir que la constante gravitacional es eso mismo, una constante. Según esta hipótesis la (no tan) constante de gravitación se reduciría en la escala cósmica, haciendo más débil la interacción gravitatoria.
Los detalles de la prupuesta fueron publicados hace unas semanas en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
¿Una alternativa a MOND? Esta hipótesis recuerda en muchos sentidos a la llamada dinámica newtoniana modificada (MOND). Esta hipótesis también trata de explicar los aparentes fallos de la relatividad en las grandes escalas, pero con una diferencia fundamental.
Si los postulantes del “fallo cósmico” se centran en la constante gravitatoria, el foco de MOND va a las mismas leyes del movimiento de Newton. Lo que propone MOND es un cambio en la ecuación que equipara fuerza al producto de masa y aceleración, también dependiendo de la escala.
¿Retoque o vuelta completa? Por ahora la hipótesis del fallo cósmico es solo eso, una hipótesis. El equipo cree que los nuevos instrumentos de sondeo de galaxias en el universo observable podría validarla algún día.
Hay quienes postulan que esta hipótesis no bastaría para explicar discrepancias como las que observamos en el cosmos. Para científicos como Scott Dodelson, quien también hablaba con Live Science, quizás no necesitemos ajustes sino cambios en el paradigma. Después de todo, quizás este nueva hipótesis no deje de ser un ajuste en las piezas de un rompecabezas que estamos construyendo en un marco que no es el suyo.
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