27 noviembre, 2010

El "mayor error" de Einstein resulta estar en lo correcto

El "mayor error" de Einstein resulta estar en lo correcto: "El modelo de geometría del universo confirma la energía oscura y la constante cosmológica de Einstein, y lo que el mismo Einstein calificó como su peor error, los científicos comprueban ahora que ayuda a explicar el universo.



En 1917, Albert Einstein introduce un término llamado constante cosmológica en su teoría de la relatividad general, para obligar a las ecuaciones a predecir un universo estacionario, en consonancia con el pensamiento de la física de su tiempo. Cuando quedó claro que el universo no era estático, sino que, por el contrario, se expandía, Einstein abandonó la constante, declarando que fue el 'mayor error' de su vida.



Pero, últimamente, los científicos han revivido constante cosmológica de Einstein (representada por la letra griega lambda), para explicar una misteriosa fuerza llamada energía oscura que parece contrarrestar la gravedad, haciendo que el universo se expanda a un ritmo acelerado.



El nuevo estudio declara que la constante cosmológica es la que mejor se adapta a la energía oscura, ofreciendo una estimación precisa y exacta de su valor, dijeron los investigadores. El hallazgo proviene de una medida de la geometría del universo que sugiere que nuestro universo es plano, en lugar de esférico o curvo.



La Geometría del universo



Los físicos Christian Marinoni y Adeline Buzzi, de la Universidad de Provence en Francia, encontraron una nueva forma de probar el modelo de energía oscura, completamente independiente de los estudios anteriores. Su método se basa en las observaciones de pares de galaxias distantes y midiendo la curvatura del espacio.



'El aspecto más interesante de este trabajo es que no hay datos externos que los conecte', señaló Marinoni, es decir, que sus resultados no dependen de otros cálculos que puedan estropearlo.



Los investigadores probaron la energía oscura estudiando de la geometría del universo. La forma del espacio depende de lo que hay en él, que fue una de las revelaciones de la relatividad general de Einstein, la cual demostró que la masa y la energía (dos caras de una misma moneda) curvan el espacio-tiempo con su fuerza gravitatoria.



Marinoni y Buzzi, a través de la medición de su forma, calcularon el contenido del universo, o sea, la cantidad de masa y energía que contiene, incluyendo la energía oscura.



Había tres opciones principales. La física dice que el universo puede ser liso, como un plano, esférico como un globo, o hiperbólicamente curvado, como una silla de montar. En estudios previos ha salido favorecido el modelo de universo plano, y este nuevo cálculo está de acuerdo con ello.



El universo plano



La geometría del espacio-tiempo puede distorsionar las estructuras dentro de ella. Los investigadores estudiaron los pares de galaxias distantes orbitando entre sí, para evidenciar la distorsión, y usaron la magnitud de esta distorsión como criterio para trazar la forma del espacio-tiempo.



Para descubrir cuánta distorsión provocaban los pares de galaxias, los investigadores midieron la cantidad de luz de cada una de las galaxias en su desplazamiento al rojo, es decir, el corrimiento hacia el extremo rojo del espectro visual, a través de un proceso llamado efecto Doppler, que afecta a la luz y a las ondas de sonido en movimiento .



Las medidas de corrimiento al rojo ofrecieron la manera de trazar la orientación y la posición de los pares de galaxias en órbita. El resultado de estos cálculos apuntaban hacia un universo plano. Marinoni y Buzzi han detallado sus hallazgos en la edición de 25 de noviembre de la revista Nature.



Comprendiendo la energía oscura



Al proporcionar más evidencias sobre un universo plano, estos hallazgos refuerzan el modelo de la constante cosmológica.



'Tenemos en este momento la mayor cantidad de mediciones precisas de lambda que una técnica puede dar', dijo Marinoni. 'Nuestros datos apuntan hacia una constante cosmológica porque nuestras mediciones del valor de lambda están cerca de menos uno, que es el valor esperado si la energía oscura fuese la constante cosmológica.'



Por desgracia, a sabiendas de que la constante cosmológica es la mejor explicación matemática de cómo la energía oscura está expandiendo nuestro universo, esto no ayuda mucho a comprender el por qué de su existencia.



'Muchos cosmólogos consideran que la determinación de la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura como la cuestión científica más importante de la década', comentaba Alan Heavens, de la Universidad de Edimburgo, Escocia, en un ensayo que acompaña el mismo número de Nature. 'Nuestra imagen del universo consiste en ir colocando a una serie de piezas evidenciales, por lo que la técnica novedosa de Buzzi y Marinoni resulta atractiva para probar el modelo cosmológico, ya que al menos, proporciona una medida directa y simple de la geometría de la universo.'





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