¿Qué es la energía oscura?

La energía oscura es probablemente la idea más misteriosa de toda la física en este momento. Es mucho más misterioso que la materia oscura, una sustancia que está oculta en las sombras. Materia oscura , podemos al menos mapearlo y entenderlo como distribuido físicamente en el universo, al igual que la materia regular. Pero la energía oscura se comprende tan mal que el término apenas se define. ¿Qué es la energía oscura? La energía oscura es cualquier cosa que haga que ciertos defectos enormes de la cosmología moderna tengan sentido.

Después de Einstein, los físicos estaban bastante seguros de cómo estaba evolucionando el universo: el Big Bang arrojó toda la materia hacia afuera, como lo hace una explosión, y ahora la gravedad está desacelerando esa expansión hacia afuera a través de la tendencia natural de la materia a no querer alejarse de otros. importar. Einstein dijo que el universo era estático, pero luego aceptó la evidencia producida por Edwin Hubble de que el universo de hecho se estaba expandiendo, y calificó la hipótesis del universo estático como su 'mayor error'.



Admítelo, científicos: esto no

Admítelo, científicos: esto en realidad no hace nada.



Sin embargo, seguramente, incluso un universo en expansión algunos sentido. No estaba claro si el universo alguna vez dejaría de expandirse por completo, o tal vez comenzaría a contraerse sobre sí mismo, lo que resultaría en un eventual Big Crunch. Aún así, una cosa era segura: el universo seguro no se estaba haciendo más grande Más rápido .

Excepto que lo es. Los estudios que analizan las supernovas de Tipo Ia, las llamadas 'velas estándar' en astronomía, proporcionaron la primera evidencia de que la expansión del universo no ocurre cada vez más lentamente, sino más y más rápidamente a medida que pasa el tiempo. Llegado en 1998, este fue uno de los mayores anuncios científicos del siglo. Más tarde, la evidencia de cosas como mapas del Radiación cósmica de fondo de microondas demostró que esto era correcto: desafiando la influencia gravitacional de la materia, el universo se expande cada vez más rápido.



energía oscura 5Más que eso, parecía que simplemente había más cosas en el universo de lo que se había conocido. Los mapas CMB mencionados anteriormente pueden proporcionar un valor llamado densidad crítica, que dadas ciertas observaciones debería ser igual a la cantidad total de materia y energía en el universo. Sin embargo, la cantidad observable real no es ni remotamente igual a esta cifra, e incluso teniendo en cuenta la materia oscura, el universo todavía parece tener solo alrededor de un tercio cosas en él como se esperaba.

Los físicos se dieron cuenta de que estas dos observaciones pueden tener explicaciones idénticas: hay mucha más energía en el universo de lo que nos habíamos dado cuenta anteriormente, y esa energía podría estar impulsando la expansión que observamos en el universo.

Fundamentalmente, uno de los otros nombres con los que se puede encontrar para la energía oscura es 'la energía del espacio'. Einstein se refirió a esto como la constante cosmológica, pero no tenía una buena comprensión de a qué se refería (parte de por qué lo quemaba tanto). Esto haría que la energía oscura sea una propiedad intrínseca del espacio: si tiene algo de energía oscura en algún espacio y luego expande ese espacio en un 100%, no diluye la energía oscura que tenía porque el nuevo espacio que acaba de crear tendrá energía oscura por sí sola. Lo sabemos porque todas el espacio tiene energía oscura, o de lo contrario no sería espacio, según la definición del término de esta teoría.



Entonces, a medida que el universo se expande, esta energía puede seguir impulsando esa expansión, ya que no se diluye. Si lo hiciera, como la materia y la energía regulares, su influencia se esparciría hasta el punto de que la gravedad dominara y la expansión se ralentizaría o detendría.

energía oscura 4El gran problema con esta idea es que podemos calcular cuál debería ser el valor de la constante cosmológica, es decir, la fuerza de la hipotética fuerza repulsiva de la energía oscura, y ese cálculo conduce a cifras. mucho más alto de lo que realmente observamos. Si la constante cosmológica fuera lo que se supone que es, el universo se desintegraría a un ritmo mucho más rápido de lo que realmente observamos, a menos que alguna otra fuerza desconocida lo contrarreste.

Por otro lado, una teoría competitiva de la energía oscura dice que podría ser un campo cuántico que llena el espacio, obligándolo a expandirse a través de la plenitud simple. En lugar de más espacio creando más energía oscura, en esta concepción del universo, las cosas suceden al revés.

Sin embargo, esta idea debería implicar que las órbitas de los planetas y otros objetos a escala macro se verían perturbados por la energía oscura, pero no parece que sea así. Algunos físicos han postulado un campo llamado 'camaleón' para la energía oscura, que se dispersa en la nada cuando entra en contacto con objetos muy densos o masivos. En este caso, 'muy denso' se referiría a cualquier cosa más grande que unos pocos átomos.

Notarás que hay un lote de especulaciones en este campo y muchas ilusiones. ¿Cómo sabemos que la energía oscura no es otra de las constantes cosmológicas de Einstein, un concepto ficticio inventado para apuntalar una teoría fallida? ¿Por qué la energía oscura no podría ser solo otro temerario intento de explicar observaciones inconvenientes?

energía oscura 2

Una serie de mapas del universo que encierran concéntricamente la Tierra.

Debido a la radiación de fondo de microondas cósmico, te olvidaste de eso, ¿no es así? Es posible que los científicos no sepan mucho sobre la energía oscura, pero saben que es casi seguro que existe, debido a su capacidad para dar cuenta de la cantidad total de materia y energía de todos los tipos. Esta energía, la mayor parte del universo, es con mucho el candidato más probable para causar la expansión acelerada del universo. Cálculos han puesto la certeza de la existencia de algo muy parecido a la energía oscura al 99,996%.

Pero no se equivoquen: la energía oscura es uno de los conceptos menos entendidos que jamás haya sido ampliamente aceptado por la ciencia. Comprender la energía oscura no solo sería filosóficamente importante, sino que les daría a los científicos una idea mucho más precisa de cómo surgió el universo y cómo evolucionó después de ese punto.

The Dark Energy Survey y otros estudios a nivel del universo tienen mucho que ofrecer al futuro de la investigación de la energía oscura, pero el Gran Colisionador de Hadrones , reabierto recientemente después de importantes mejoras de energía, podría proporcionar una forma totalmente nueva de evidencia al respecto. Al romper los átomos de forma tan violenta, finalmente podrán medir la energía oscura en una botella.

Consulte nuestra serie 2007es.com Explains para obtener una cobertura más detallada.

Copyright © Todos Los Derechos Reservados | 2007es.com