Tres matemáticos tienen una explicación diferente para la expansión acelerada del universo sin las teorías de la "energía oscura". Las ecuaciones originales de Einstein para la Relatividad General en realidad predicen la aceleración cósmica debido a una "inestabilidad", argumentan en un artículo publicado recientemente en Actas de la Royal Society A .
Hace unos 20 años, los astrónomos hicieron un descubrimiento sorprendente: no solo se está expandiendo el universo, como se sabía desde hace décadas, sino que la expansión se está acelerando. Para explicar esto, los cosmólogos han invocado una fuerza misteriosa llamada "energía oscura""que sirve para separar el espacio.
Poco después de que Albert Einstein escribió sus ecuaciones para la Relatividad General, que describen la gravedad, incluyó un factor "antigravedad" llamado "constante cosmológica" para equilibrar la atracción gravitacional y producir un universo estático. Pero Einstein más tarde llamó a la constante cosmológica su mayor error.
Cuando los cosmólogos modernos comenzaron a abordar la aceleración cósmica y la energía oscura, desempolvaron la constante cosmológica de Einstein como intercambiable con la energía oscura, dado el nuevo conocimiento sobre la aceleración cósmica.
Esa explicación no satisfizo a los matemáticos Blake Temple y Zeke Vogler en la Universidad de California, Davis, y Joel Smoller en la Universidad de Michigan, Ann Arbor.
"Nos propusimos encontrar la mejor explicación que pudiéramos encontrar para la aceleración anómala de las galaxias dentro de la teoría original de Einstein sin energía oscura", dijo Temple.
La teoría original de la Relatividad General ha dado predicciones correctas en cualquier otro contexto, dijo Temple, y no hay evidencia directa de la energía oscura. Entonces, ¿por qué agregar un "factor fudge" energía oscura o la constante cosmológica a las ecuaciones que ya¿Parece correcto? En lugar de ecuaciones defectuosas que necesitan ser ajustadas para obtener la solución correcta, los matemáticos argumentan que las ecuaciones son correctas, pero la suposición de un universo de galaxias en expansión uniforme está mal, con o sin energía oscura, porque esa configuración esinestable.
Una solución inestable
Los modelos cosmológicos parten de un "universo de Friedmann", que supone que toda la materia se expande pero se distribuye uniformemente en el espacio en todo momento, dijo Temple.
Temple, Smoller y Vogler elaboraron soluciones a la Relatividad General sin invocar energía oscura. Argumentan que las ecuaciones muestran que el espacio-tiempo de Friedmann es realmente inestable: cualquier perturbación, por ejemplo, si la densidad de la materia es un poco menor quepromedio: lo empuja hacia un universo acelerado.
Temple compara esto con un péndulo invertido. Cuando un péndulo está colgando, es estable en su punto más bajo. Gire un péndulo rígido hacia el otro lado, y puede equilibrarse si está exactamente centrado, pero cualquier ráfaga pequeñalo volará
Esto nos dice que no debemos esperar medir un universo de Friedmann, porque es inestable, dijo Temple. Lo que deberíamos esperar medir en su lugar son los espacios-tiempos locales que se aceleran más rápidamente. Sorprendentemente, los espacios-tiempos locales creados porLa inestabilidad exhibe precisamente el mismo rango de aceleraciones cósmicas que las teorías de la energía oscura, dijo.
Lo que esto muestra es que la aceleración de las galaxias podría haberse predicho a partir de la teoría original de la Relatividad General sin invocar la energía cosmológica constante / oscura en absoluto, dijo Temple.
"Las matemáticas no son controvertidas, la inestabilidad no es controvertida", dijo Temple. "Lo que no sabemos es si nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra cerca del centro de una gran subdensidad de materia en el universo"
El documento incluye predicciones comprobables que distinguen su modelo de los modelos de energía oscura, dijo Temple.
Joel Smoller falleció en septiembre de 2017, mientras se revisaba el documento. El trabajo fue parcialmente respaldado por la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Davis . Original escrito por Andy Fell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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