La antigravedad podría reemplazar a la energía oscura como causa de la expansión del universo

Artículo publicado por Vanessa D’amico el 18 de abril de 2011 en Universe Today.

Desde finales del siglo XX, los astrónomos conocen datos que sugieren que el universo no sólo se expande, sino que lo hace a un ritmo acelerado. De acuerdo con el modelo actualmente aceptado, esta expansión acelerada se debe a la energía oscura, una misteriosa fuerza repulsiva que forma el 73% de la densidad de energía del universo. Ahora, un nuevo estudio revela una teoría alternativa: Que la expansión del universo en realidad se debe a la relación entre materia y antimateria. De acuerdo con este estudio, materia y antimateria se repelen gravitatoriamente entre sí y crean un tipo de “antigravedad” que podría eliminar la necesidad de la energía oscura en el universo.

Aniquilación materia-antimateria


Massimo Villata, científico del Observatorio de Turín en Italia, empezó el estudio con dos grandes suposiciones. Primero, propuso que tanto materia como antimateria tienen masa y densidad de energía positivas. Tradicionalmente, la influencia gravitatoria de una partícula viene determinada simplemente por su masa. Una masa positiva indica que la partícula atraerá gravitatoriamente a otras partículas. Bajo la suposición de Villata, esto también se aplica a las antipartículas. Por lo que bajo la influencia de la gravedad, las partículas atraen a otras partículas y las antipartículas a sus homólogas. ¿Pero qué tipo de fuerza tiene lugar entre partículas y antipartículas?

Para resolver esta cuestión, Villata necesitó de una segunda suposición – que la relatividad general es invariante CPT. Esto significa que las leyes que gobiernan las partículas de materia común en un campo ordinario en el espacio-tiempo, pueden aplicarse igualmente a escenarios en los que la carga (carga eléctrica y números cuánticos internos) y el tiempo se invierten, como sucede para la antimateria. Cuando inviertes las ecuaciones de la relatividad general en carga, paridad y tiempo para cualquier partícula o el campo por el que viaja la partícula, el resultado es un cambio de signo en el término de la gravedad, haciendo que sea negativo en lugar de positivo lo que implica una antigravedad entre ambas partículas.

Villata citó el conocido ejemplo de la manzana cayendo sobre la cabeza de Isaac Newton. Si una anti-manzana cae sobre una anti-Tierra, se atraerán y la anti-manzana golpeará al anti-Newton en la cabeza; sin embargo, una anti-manzana no puede “caer” sobre una Tierra normal que está hecha de la materia común. En lugar de esto, la anti-manzana saldrá despedida de la Tierra debido al cambio de signo en la gravedad. En otras palabras, si la relatividad general es, de hecho, invariante CPT, la antigravedad provocaría que partículas y antipartículas se repelieran mutuamente. A una escala mucho mayor, Villata afirma que el universo se expande debido a esta potente repulsión entre materia y antimateria.

¿Qué hay del hecho de que materia y antimateria se sabe que se aniquilan entre sí? Villata resuelve esta paradoja colocando la antimateria muy lejos de la materia, en los enormes vacíos entre los cúmulos de galaxias. Estos vacíos se cree que se generaron a partir de minúsculas fluctuaciones negativas en el campo de densidad primordial, y parece poseer un tipo de antigravedad, que repele a la materia lejos de ellos. Por supuesto, la razón por la que los astrónomos no observan antimateria en los vacíos aún está en el aire. En palabras de Villata, “Hay más de una posible respuesta, que tendrán que ser investigadas”. La investigación aparece en la edición de este mes de la revista Europhysics Letters.


Autor: Vanessa D’amico
Fecha Original: 18 de abril de 2011
Enlace Original

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Comments (55)

  1. Mariano

    Para el comentarista que se hace llamar “el tonto del pueblo”
    Lo siento, pero los textos publicados en Tendencias21 no permiten ni formulaciones ni figuras, aunque ayudan mucho a la comprensión de los nuevos conceptos expuestos.
    No estoy de acuerdo con lo que dices que “para la ciencia lo importante no consiste, propiamente, en el significado de sus términos” . Saber el significado de las magnitudes energía, fuerza, masa y carga eléctrica, es la única forma de poder trabajar con ellas y averiguar las causas que las originan, pues los científicos no pueden trabajar con magnitudes que desconocen. Sin una definición adecuada de las propiedades específicas independientes de las magnitudes básicas, los científicos no puede tomar decisiones ni pueden progresar en el avance del conocimiento de la naturaleza. Precisamente, ese es el problema de la ciencia física actual.
    Las dos predicciones que deduzco y propongo en mi teoría : 1) que la velocidad de la luz en el espacio intergaláctico es estructuradamente variable 2) que la constante de gravitación fuera del núcleo galáctico tampoco es constante, no necesitan otras pruebas experimentales además de las más actuales que ya se conocen: Vera Rubin, John Webb y la separación acelerada de las galaxias. El logro de mi teoría es demostrar y explicar los resultados de todos esos experimentos con nuevos conceptos que no dejan lugar a dudas sobre ambas hipótesis. Mientras que la ciencia actual se siente incaàz de hacerlo.
    La hipótesis de la existencia de antigravedad solamente en el espacio intergaláctico, propuesta por Massimo Villata, es inaceptable por ser propuesta ad hoc, ya que no explica porqué no hay antigravedad dentro de las galaxias, ya que si hubiera antigravedad interior los cuerpos de las galaxias se dispersarían.

    • Kuauhtemok

      Para Mariano, tengo dias pensando en antigravedad, soy ingeniero, y a decir verdad tambien he pensado en la antimateria como creadora de antigravedad, solo vean cuanto dinero se ha invertido en detectar la famosa energia oscura que supuestamente impulsa (impulso=aceleracion) a las galaxias en su separacion y no han detectado NADA, sin embargo la existencia de antimateria lo explica TODO, preguntabas ¿Porque no hay antigravedad dentro de las galaxias? porque esta se escapo por ANTIGRAVEDAD durante la formacion de las galaxias. Ahora, recientemente se ha encontrado un cinturon de antimateria (antiprotones) alrededor de la Tierra, obviamente intenta escapar por la accion de antigravedad, pero su escape esta cerrado por la existencia de la magnetosfera de la Tierra. Saludos.

  2. [...] podría reemplazar a la energía oscura como causa de la expansión del universo,” Ciencia Kanija, 25 abr. 2011 (traducción de un artículo de Vanessa D’amico en Universe [...]

  3. [...] antigravedad podría reemplazar a la energía oscura como causa de la expansión del universo,” Ciencia Kanija, 25 abr. 2011 (traducción de un artículo de Vanessa D’amico en Universe [...]

  4. Helena Gómez

    No entiendo muy bien que se pretende con la energía oscura. El universo se expande con velocidad acelerada, bien esto no es ninguna novedad. Albert Einstein formuló su famosa teoría general de la relatividad segun la ecuación:

    G = 8 π T

    Dicha ecuación es, en realidad y a pesar de su aparente sencillez, un complicado sistema de ecuaciones, puesto que tanto G como T son vectores, cosa que da lugar a un sistema de 10 ecuaciones independientes.

    Posteriormente Einstein añadió a su ecuación el termino λ (constante cosmológica) ya que pensó que su ecuación tenia soluciones que significaban que el universo debía estar en expansión o colapsando, y esto no parecía estar ocurriendo.

    El trabajo de varios científicos (FLRW): Alexander Friedman, Georges Lemaître, Howard Percy Robertson y Arthur Geoffrey Walker, probó que existían soluciones estables no estacionarios sin el término proporcional a la constante cosmológica. Y aunque Einstein inicialmente había rechazado el trabajo de Friedman por describir un universo en expansión que no parecía ser descriptivamente adecuado a un universo que él creía estacionario, los datos del corrimiento al rojo del astrónomo Edwin Hubble sólo parecían explicables mediante un modelo de universo en expansión. Esto convenció a Einstein de que la solución FLRW era de hecho correcta y descriptivamente adecuada y por tanto la constante cosmológica innecesaria.

    Si el trabajo de Friedman describe un universo en expansión, nada nos impide pensar que este universo pueda estar en expansión acelerada, puesto que una expansión uniforme, en referencia al tiempo, se podría considerar una forma de expansión estacionaria. Esto significa que la gravitación, tal como se desprende de la ecuación de campo de Einstein sería una fuerza atractiva en las distancias cortas, pero repulsiva en las distancias cosmológicas. Esto no está del todo en desacuerdo con nuestra experiencia: según el principio de equivalencia, una de las bases de la relatividad, un movimiento acelerado por la gravitación es equivalente a un movimiento acelerado por una fuerza, de ahí se podría seguir, que, según el punto de vista que adoptemos, la superficie de nuestro planeta se estaría hinchando según un movimiento acelerado de unos 9,8 m/s² esto nos lleva a que un astro o una galaxia muy alejados de la nuestra debería también alejarse de nosotros con un movimiento acelerado, ya que lo contrario sería admitir que la fuerza de la gravedad es la misma para un objeto situado muy cerca de la superficie de la tierra que para uno situado a una distancia cósmica. Dicho lo anterior, y puesto que la ecuación de campo de Einstein, con constante cosmológica, o sin constante cosmológica, describe un universo en expansión, posiblemente acelerada, ¿para qué necesitamos la energía oscura?

  5. Es increible, yo he realizado una teoria sobre la antigravedad, como se genera y impulsa al mismo universo de forma acelerada. Ademas esta teoria lo explica sobre 5 dimensiones 3 espaciales y 2 temporales la positiva que seria donde se encuentra la materia y la negativa que es donde esta la antimateria. Tambien explico la deformacion ciclica del tiempo no solo del espacio y resulta que podria explicar el Big Bang. En resumen es una teroria de como se crea el tejido espacio tiempo ya que creo que es fisico y sus repercusiones, ademas tambien explicaria que no tiene que existir la particula de Higgs.
    A sido una grata sorpresa saber que un cientifico ha pensado en la misma direcion que yo. Si quieren solo tienen que ir a la web donde esta el post y asi me comentan que les parece.
    http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/14549916/el-tejido-espacio-tiempo.html

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