Teoría de Cuerdas: La historia de la energía oscura

  1. Educación
  2. Ciencia
  3. Física
  4. Teoría de Cuerdas: La historia de la energía oscura

Libro Relacionado

Por Andrew Zimmerman Jones, Daniel Robbins

Los hallazgos recientes han indicado que la velocidad de expansión del universo está aumentando, lo que significa que la constante cosmológica tiene un valor positivo. Esta repulsiva gravedad -o energía oscura- está realmente separando el universo. Esta es una de las principales características del universo que la teoría de cuerdas puede ser capaz de explicar.

La constante cosmológica de Einstein permitía una energía repulsiva uniforme en todo el universo. Desde que el Hubble descubrió la expansión del universo, la mayoría de los científicos han creído que la constante cosmológica era cero (o posiblemente ligeramente negativa).

En 1998, dos equipos de astrónomos anunciaron los mismos resultados: Los estudios de supernovas distantes (estrellas en explosión) mostraron que las estrellas se veían más tenues de lo esperado. La única manera de explicar esto era si las estrellas estaban de alguna manera más lejos de lo esperado, pero los físicos ya habían dado cuenta de la expansión del universo. La explicación que finalmente se encontró fue sorprendente: El ritmo de expansión del universo se aceleraba.

Para explicar esto, los físicos se dieron cuenta de que tenía que haber algún tipo de gravedad repulsiva que funcionara a gran escala (ver la figura). En pequeñas escalas, la gravedad normal gobierna, pero en escalas más grandes la repulsiva fuerza gravitatoria de la energía oscura parece tomar el control.

Esto no contradice la idea de que el universo es plano – pero hace que el hecho de que sea plano, mientras se sigue expandiendo, sea un conjunto de circunstancias muy inusuales e inesperadas, que requerían parámetros muy estrechos sobre las condiciones primitivas de nuestro universo.

La gravedad repulsiva está teorizada por la teoría de la inflación, pero eso es una rápida hiperexpansión en las primeras fases del universo. La expansión de hoy debido a la energía oscura puede ser remanente de la repulsiva gravedad de la inflación, o puede ser un fenómeno completamente distinto.

El hallazgo de la energía oscura (o una constante cosmológica positiva, a la que se asemeja aproximadamente) crea importantes obstáculos teóricos, especialmente considerando cuán débil es la energía oscura.

Durante años, la teoría del campo cuántico predijo una enorme constante cosmológica, pero la mayoría de los físicos asumieron que alguna propiedad (como la supersimetría, que reduce el valor de la constante cosmológica) la canceló a cero. En cambio, el valor no es cero, sino que difiere de las predicciones teóricas en casi 120 decimales.

De hecho, los resultados del WMAP muestran que la gran mayoría de la materia en nuestro universo actual – alrededor del 73 por ciento – está compuesta de energía oscura (recuerde de la relatividad que la materia y la energía son diferentes formas de la misma cosa: E = mc2, después de todo).

Los datos de WMAP a cinco años, publicados en 2008 y mostrados en esta figura, también le permiten comparar la composición del universo actual con el material presente en el universo hace 13.700 millones de años. La energía oscura era una pequeña porción del pastel hace 13.700 millones de años, pero hoy eclipsa a la materia e impulsa la expansión del universo.

Cortesía de NASATLa

historia del universo es un tema de estudio fascinante, y tratar de entender el significado de esta energía oscura es uno de los aspectos clave de la cosmología moderna. También es uno de los desafíos clave para las variaciones modernas de la teoría de cuerdas.

Hoy en día, muchos teóricos de las cuerdas dedican atención a estos misterios cosmológicos de los orígenes y la evolución del universo porque proporcionan un campo de juego universal en el que se pueden explorar las ideas de la teoría de cuerdas, potencialmente a niveles de energía en los que el comportamiento de las cuerdas puede manifestarse.

  • Add Your Comment