[escepticos] La enigmatica energia oscura?1

["illu minati" <illu03@...>]

La enigmatica energia oscura?
Por Karen Wright

En enero de 1917, albert Einstein estaba poniendo
los toques finales a su teoria de la realtividad
cuando decidio hacer una pequeña trampa. El hombre
que dijo que la imaginacion es mas importante que la
sabiduria estaba tratando de utilizar una nueva teoria
para resolver una antigua incognita de cosmo, y no
lograba hacerlo. Bajo la leyes de Newton, las extrellas
y otros cuerpos celestes se atraen debido a la fuerza
de gravedad. Una propulsion de contrapeso, como una
gran explosion, podria vencer esa atraccion, pero
una vez que se disipara, la gravedad volveria ajuntarlo
todo. En cualquier caso, la materia en el universo tendria
que estarse moviendo, ya fuera expandiendose o agrupandose
en una especie de bola cosmica.

Pero el universo que conocieron Newton y Einstein era
un lugar estable y sumiso. La Via Láctea era la unica
galaxia en los alrededores, y sus estrellas parecian
estar fijas en el firmamento. La aparente inmovilidad
del cielo nocturno dejaba perplejo a Newton, y hasta
una teoria tan poderosa como la relatividad no podia
explicarla. Por eso Einstein añadió un término arbitrario
a sus ecuaciones. Matemáticamente, actuaba como una
fuerza repelente dispersa por todo el universo. Cuando
la gravedad atraia, dijo, esta fuerza repelia en igual
medida, Llamo a esto el factor lambda y eventualmente
se le conocio como la constante cosmologica.
Einstein nunca estuvo satisfecho con lambda, porque no
pudo señalar ninguna evidencia teórica o experimental
de su existencia. Mas tarde en su vida dijo que éste
habia sido su mayor error. "Hay que admitir" escribio,
"que lambda no estuvo justificada por nuestros conocimientos
actuales de la gravitacion" Pero la imaginacion de Einstein
siempre fue más poderosa que los conocimientos de su época,
y ahora, cerca de un siglo más tarde, su error está comenzando
a parecer otra manifestación de su genio sobrenatural.
En los ultimos 75 años, los astrónomos han revisado
en forma radical el concepto de cosmos. Edwin Hubble mostro,
en 1929, que el universo no era estático, sino que se expandia.
Se hallaba en crecimiento todo el tiempo, como si una explosion
primigenia estuviera llevando su contenido hacia el exterior.
Esa explosion primigenia llego a ser conocida como la Gran
Explosion o Big Bang, y el universo en expansion fue el
resultado de esa teoria. Durante 50 años reinó la cosmologia
de la Gran Explosion.
Pero hace tres años, la luz de distantes estrellas moribundas
revelaron que los limites del espacio se están expandiendo
a una velocidad cada vez mayor. Tal parece que el cosmos no
solo está creciendo, sino que hace cada vez más rápido. Cuanto
más crece el universo, rnas de prisa crece. Alguna fuerza
omnipresente de repulsion está acelerando ese crecimiento, y
no parece haber un limite. Esa misteriosa propulsion se asemeja
mucho a lambda.
Los cosmologos actuales llaman a esta fuerza energfa
oscura: "oscura" porque podria ser imposible de detectar,
y "energia" porque no es materia, que es La unica otra
alternativa. Pese a sus siniestras connotaciones, la energia
oscura es la Iuz que podria guiar a los fisicos hacia una
"teoria final":
la unificacion de todas las fuerzas conocidas, desde aquelias
que mantienen juntos los componentes de los átomos hasta la
gravedad que da forma al espacio. Mientras tanto, la teoria de
la energia oscura ha ayudado a reconciliar una desconcertante
serie de recientes observaciones sobre la forma y composiciOn
del cosmos.
En realidad, el futuro de la fisica v el destino del universo
podrian depender finalmente de un tipo de antigravedad que hasta
el momento ha sido simple conjetura. Los expertos creen saber
qué papel juega la energia oscura en el cosmos. Ahora lo que
tienen que averiguar es qué es la energia oscura.
Hubble y otros astronomos descubrieron la expansiOn del universo
observando que las galaxias se están alejando cada vez más unas
de otras. Hubble pudo seguir este movimiento mediante un fenómeno
ilamado desviacion hacia el color rojo, en el que la luz visible
de las estrellas se alarga con longitudes de onda más largas (hacia
el final del espectro de luz visible) mientras se mueve a traves
del espacio en expansion. La cantidad de desviaciOn hacia el rojo
depende de la velocidad de la expansion cosmica y de la distancia
del observador con recspecto a la galaxia.
Einstein, Newton y la mayoria de los fisicos, habian asumido que
la gravedad frenaria la expansion. Pero décadas despues del
descubrimiento de Hubble, los astronomos seguian tratando de medir
Ia supuesta desaceleracion.
La respuesta llego a finales de los años 1990 de telescopios gigantes
que estudiaban la Iuz de estrellas que morian en espectaculares explosiones
llamadas supernovas.
Las supernovas están entre los eventos más brillantes del cosmos,
y pueden ser vistas a grandes distancias. Debido a que a luz de las
supernovas mas distantes dehe via jar durante miles de millones de
años para Ilegar a nuestros telescopios, los astronomos pueden
estudiar su desviación hacia el rojo para tener un registro histórico
de expansion que se remonta a miles de millones de años
En una reunion en Washington, D.C., hace tres años, un equipo de
investigadores del Laboratorio Lawrence Berkeley demostró que Ia
luz de las supernovas muy distantes se expande menos de lo que se
predijo, teniendo en cuenta la velocidad actual de expansion.
Aparentemente, el universo se expandia con mayor lentitud en el
pasado que hoy. La expansion no está frenando como se esperaba;
se está acelerando. El hallazgo contradice la intuicion, y estuvo
basado en una nueva metodologia. Pero al mismo tiempo, un segundo
grupo de estudios con telescopios espaciales, dirigidos por Brian
Schmidt y Robert Kirshner, del Centro de Astrofisica Smithsoniano-
Harvard, llego a la misma conclusion.
"Parecia que habiamos cometido algun error", dice Kirshner. "La
constante cosmologica tenia muy mal aspecto. Si Einstein se habia
equivocado, ~qué nos hacia pensar que pudiéramos hacerlo mejor?.
"Estaba atonito", dice el cosmologo Michael Turner, de la Universidad
de Chicago. recordando su primer encuentro con la evidencia en
reunion de Washington. ?Sin embargo, todo adquirio sentido. Esta era
la respuesta que hablarnos buscado?
Turner buscaba la manera de resolver resultados incompatibies que
iban surgiendo de otros experimentos que describian el estado del
cosmos. Un grupo de estudios trato de determinar la forma del
universo, calculando la densidad de la materia quc lo contormaba.
Einstein habia demostrado que la materia conforma el espacio en
formas predecibles, por lo que universos con materia de diferentes
densidades deberian tener formas diferentes. Sus teorias permitieron
concebir tres formas: curvatura negativa. en la que el universo parece
una silla de montar; curvatura positiva, en la que el universo es
esferico y plana, la menos probable. en Ia que la densidad general
de Ia materia no curva el espacio, y los fotones viajan en lineas
rectas. No es que el espacio plano sea bidimensional; sino que,
simplemente. no es curvo. Cada forma corresponde a una densidad de
materia denotada por el simbolo omega. Para crear un universo plano,
la materia debe alcanzar una densidad liamada critica. que significa
que omega es igual a uno.
En un universo de curvatura negativa, omega es menor que uno y en un
universo esférico, omega es mayor que uno. Los astronomos han tratado
de determinar el valor de omega y distinguir entre estas diferentes
geometrias, midiendo la forma en que el espacio curva los rayos de luz.
La luz que tratan de medir no es visible; es una radiacion de microondas
que quedo de la Gran Explosion, y que brilla en los confines mas alejados
del universo. Distorsiones en esa señal de microondas pueden revelar ia
forma del espacio intermedio.
En un universo de curvatura negativa, distintas zonas del fondo
de microondas lucirian mas pequeñas de lo que se predice. Un universo
esferico agrandaria las zonas de radiacion de fondo. En un universo
plano, las zonas de radiacion de fondo se verian mas cercanas al tamaño)
esperado.
Estudios recientes de radiacion de microondas de fondo habian sugerido
que el universo es plano. Pero la primavera pasada, datos enviados por
instrumentos desde globos de rostaticos sobre Texas y Antartica
proveveron evidencia convincente. Las diminutas fluctuaciones en la
radiacion fueron del tamaño anticipado. Las medidas más precisas revelaron
que la forma del universo es plana; tiene densidad critica, y omega
es igual a uno.
Lamentablemente, estos hallazgos no coinciden con resultados de
inventarios de materia en el universo. Se puede deducir la densidad de
la materia a partir de sus efectos gravitacionales regionales sobre
la luz y la evolucion de las galaxias. Cuando los astronomos utilizan
estos métodos para calcular el contenido del cosmos, todos los seres
vivos, planetas, galaxias y gases juntos, no Ilegan a formar ni un
décimo de la densidad predicha por los datos de microondas de base.
Incluso los estudios más exhaustivos, que incluyen exóticas formas
de materia recién descubiertas, encuentran solo una tercera parte de
la densidad critica. No hay suficiente materia para explicar Ia
planicie que observan los astronomos. Improbable como pueda parecer,
Turner opina que el universo parece estar formado principalmente por
vacio.
?Y ese descubrimiento" dice el fisico Steven Weinberg de Ia Universidad
de Texas, "podria ser considerado como el descubrimiento más fundamental
de la astronomia".
Weinberg es un fisico especializado en particulas que ha ganado
el premio Nobel, y ha pasado la mayor parte de su vida describiendo formas
teoricas de energia que aun no han sido descubiertas. La discrepancia
entre los conteos de microondas y materia lo intrigo, porque sabia que la
energia puede dar forma al espacio de la misma forma en que lo hace la
materia. Un universo plano, o de cualquier otra forma, bien podria estar
moldeado por materia y energia. Einstein habia reconocido esta posibilidad
cuando percibio que la energia y la materia son esencialmente equivalentes,
como en E=mc2. Por tanto, sabia que la energia podria constituir los dos
tercios de densidad critica que faltaban.
y a diferencia de Einstein, Weinberg y otros teoricos nunca renunciaron
por completo a la antigua idea de Ia constante cosmologica: una energia
dispersa en el espacio vacuo.
A medida que Ia mecánica cuántica maduraba durante la mitad del
siglo pasado, comenzo a parecer posible que el aparente vacio podria tener
alguna energIa en éI. Los teoricos han bautizado al vacio hipotético como
energia lambda, en honor al error de Einstein. Y hace mucho que se han
percatado de que, si existe energia en el vacio, tiene un efecto de
repulsion que podria hacer que el universo se acelerara.
Pero si alguna forma exotica de energia repelente compone
tercios de todo lo que existe en el universo, debe ser muy debil. De
otro modo, sus efectos se hubieran hecho evidentes hace mucho tiempo.
La misteriosa lambda debe de estar trabajando a través de grandes
distancias, a una escala cosmica.
Esa fue La naturaleza de la epifania de Turner en Washington
hace tres años. La luz de remotas supernovas mostraba que una fuerza
repelente desconocida estaba acelerando la expansion del universo. Y
los datos de las microondas y los estudios sobre Ia materia solo
respaldaban esa posibilidad. Todo apuntaba hacia la presencia de un
tipo de energia que hasta el momento solo habia existido en teoria.
Turner juntó todas las piezas del rompecabezas en el laboratorlo Lawrence 
Berkeley.

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