¿Qué es la energía oscura? ¿Por qué eso importa?

¿Qué es la energía oscura?

Energía oscura es el nombre dado a la causa desconocida de la expansión acelerada a gran escala observada de nuestro universo. Los científicos aún no saben con certeza qué es la energía oscura. Sin embargo, las ecuaciones y los principios de la física junto con algunos razonamientos deductivos pueden darnos pistas sobre lo que debe ser. La energía oscura claramente tiene los efectos de la aceleración gravitacional negativa. Entonces, una suposición razonable es que la energía oscura es una aceleración gravitacional negativa. Las leyes conocidas de la física predicen que la aceleración gravitacional negativa resultaría de, y solo de, la masa relativista negativa. Entonces, una suposición razonable es que la energía oscura tiene una masa relativista negativa. La relatividad especial de Einstein predice que la masa relativista negativa se vería obligada a viajar a mayor velocidad que la luz en el vacío, c. No es imposible que la masa relativista negativa viaje a más de c; solo es imposible que la masa relativista negativa viaje a menos de c. Ahora, ¿qué podría viajar a más de c? Los neutrinos son las únicas partículas que se han cronometrado para viajar a más de c. Además, los neutrinos nunca se detienen (descansan). De acuerdo con el principio de relatividad, si los neutrinos viajaban a menos de c, debe haber un marco de referencia, viajando a menos de c, en el que permanezcan quietos (descanso). Como esto nunca sucede, los neutrinos deben viajar a más de c. No puede sostenerlos en su mano o contenerlos en una botella como materia positiva. Se sabe que los neutrinos son invisibles, como la energía oscura. Esto probablemente esté relacionado con su viaje a más de c, la velocidad de la luz. Debido a que son invisibles y rara vez interactúan con la masa positiva, es prácticamente imposible detectar cuántos podría haber. Su energía podría comprender una parte importante de la energía de nuestro universo, al igual que la energía oscura. Entonces, la energía oscura podría ser, simplemente, neutrinos.

Podemos explicar con precisión la aceleración gravitacional negativa de la energía oscura de estos neutrinos. La constante cosmológica sustraída, en las ecuaciones de campo de relatividad general de Einstein, debe ser reemplazada por el tensor negativo de energía-momento de estos neutrinos. Tenga en cuenta las profundas implicaciones de la mecánica cuántica de este nuevo tensor que es perfectamente simétrico con el tensor positivo de energía-momento en la teoría de la relatividad general de Einstein.

¿Qué es la energía oscura?

Se desconoce más de lo que se sabe. Sabemos cuánta energía oscura hay porque sabemos cómo afecta la expansión del universo. Aparte de eso, es un completo misterio. Pero es un misterio importante. Resulta que aproximadamente el 68% del universo es energía oscura. La materia oscura representa alrededor del 27%. El resto, todo en la Tierra, todo lo que se haya observado con todos nuestros instrumentos, toda la materia normal, suma menos del 5% del universo. Ahora que lo pienso, tal vez no debería llamarse materia “normal” en absoluto, ya que es una fracción tan pequeña del universo.

Universo Dark Energy-1 Universe en expansión
Este diagrama revela cambios en la tasa de expansión desde el nacimiento del universo hace 15 mil millones de años. Cuanto más superficial es la curva, más rápida es la tasa de expansión. La curva cambia notablemente hace unos 7.500 millones de años, cuando los objetos en el universo comenzaron a separarse a una velocidad más rápida. Los astrónomos teorizan que la tasa de expansión más rápida se debe a una fuerza misteriosa y oscura que está separando las galaxias.
Crédito: NASA / STSci / Ann Feild

Una explicación para la energía oscura es que es una propiedad del espacio. Albert Einstein fue la primera persona en darse cuenta de que el espacio vacío no es nada. El espacio tiene propiedades asombrosas, muchas de las cuales apenas comienzan a ser entendidas. La primera propiedad que descubrió Einstein es que es posible que exista más espacio. Entonces, una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, la versión que contiene una constante acosmológica, hace una segunda predicción: el “espacio vacío” puede poseer su propia energía. Debido a que esta energía es una propiedad del espacio en sí, no se diluirá a medida que el espacio se expanda. A medida que surja más espacio, aparecería más de esta energía del espacio. Como resultado, esta forma de energía causaría que el universo se expanda cada vez más rápido. Desafortunadamente, nadie comprende por qué la constante cosmológica debería estar allí, y mucho menos por qué tendría exactamente el valor correcto para causar la aceleración observada del universo.

Núcleo de materia oscura desafía la explicación
Esta imagen muestra la distribución de materia oscura, galaxias y gas caliente en el núcleo del cúmulo de galaxias que se está fusionando, Abell 520. El resultado podría presentar un desafío a las teorías básicas de la materia oscura.

Otra explicación de cómo el espacio adquiere energía proviene de la teoría cuántica de la materia. En esta teoría, el “espacio vacío” en realidad está lleno de partículas temporales (“virtuales”) que se forman continuamente y luego desaparecen. Pero cuando los físicos intentaron calcular la cantidad de energía que esto le daría al espacio vacío, la respuesta salió mal, mucho por error. El número salió 10120 veces demasiado grande. Eso es un 1 con 120 ceros después. Es difícil obtener una respuesta tan mala. Entonces el misterio continúa.
Otra explicación para la energía oscura es que es un nuevo tipo de fluido o campo de energía dinámica, algo que llena todo el espacio pero algo cuyo efecto en la expansión del universo es el opuesto al de la materia y la energía normal. Algunos teóricos han llamado a esta “quintaesencia”, después del quinto elemento de los filósofos griegos. Pero, si la quintaesencia es la respuesta, todavía no sabemos cómo es, con qué interactúa o por qué existe. Entonces el misterio continúa.
Una última posibilidad es que la teoría de la gravedad de Einstein no es correcta. Eso no solo afectaría la expansión del universo, sino que también afectaría la forma en que se comportaba la materia normal en galaxias y cúmulos de galaxias. Este hecho proporcionaría una manera de decidir si la solución al problema de la energía oscura es una nueva teoría de la gravedad o no: podríamos observar cómo las galaxias se unen en cúmulos. Pero si resulta que se necesita una nueva teoría de la gravedad, ¿qué tipo de teoría sería? ¿Cómo podría describir correctamente el movimiento de los cuerpos en el Sistema Solar, como se sabe que hace la teoría de Einstein, y todavía nos da la predicción diferente para el universo que necesitamos? Hay teorías candidatas, pero ninguna es convincente. Entonces el misterio continúa.
Lo que se necesita para decidir entre las posibilidades de energía oscura (una propiedad del espacio, un nuevo fluido dinámico o una nueva teoría de la gravedad) son más datos, mejores datos.

Dos equipos independientes de astrofísicos estudiaron una supernova para calcular la desaceleración del Universo. Sorprendentemente, descubrieron que el Universo no se estaba desacelerando. Se estaba acelerando. Debe haber algo allí que esté contrarrestando la GRAVEDAD que ellos llamaron Energía Oscura. Los experimentos y las observaciones han demostrado que la energía Oscura genera aproximadamente el 68% de nuestro universo, mientras que la materia oscura genera aproximadamente el 27%, lo que hace que la materia constituya solo el 5% del cosmos que nos rodea.

La energía oscura se origina en nuestros esfuerzos por comprender la expansión acelerada observada del universo. En pocas palabras, la teoría actual no puede explicar la aceleración. Una posibilidad especulativa es que la aceleración es consecuencia de otra nueva forma de materia, apodada energía oscura, que hasta ahora no se ha detectado. Se llama “oscuro” porque necesariamente debe estar interactuando muy débilmente con la materia regular, al igual que la materia oscura, y se conoce como energía porque una de las pocas cosas de las que estamos seguros es que aporta casi el 70 por ciento del total energía del universo. Si podemos descubrir qué es realmente, es seguro que encontraremos un nombre más esclarecedor.

Con el establecimiento del modelo cosmológico del Big Bang, se había esperado ampliamente que desde el nacimiento del universo hace unos 13.700 millones de años, la expansión cósmica se había ralentizado. Pero dos equipos de investigación independientes encontraron en 1998 que la expansión se estaba acelerando. Si considera que esta expansión es la propiedad más notable del universo en su conjunto, entonces el descubrimiento de la aceleración es realmente un gran avance.

La aceleración se determina midiendo los tamaños relativos del universo en diferentes momentos. Específicamente, los astrónomos miden los espectros desplazados al rojo y las distancias de luminosidad a las explosiones estelares llamadas supernovas tipo 1a. El tiempo requerido para que la luz de una supernova alcance nuestros telescopios está codificado en la distancia (la relación es un poco más complicada que la distancia = velocidad x tiempo, debido a la expansión cósmica), mientras que el cambio en el tamaño del universo de explosión a la observación estira la longitud de onda de la luz emitida, caracterizada por el desplazamiento al rojo. Una comparación de estos tamaños en una secuencia de veces revela que el universo está creciendo a un ritmo cada vez más rápido. Desde este descubrimiento, las mediciones han mejorado y otros fenómenos cosmológicos, también sensibles a la tasa de expansión, se han utilizado para confirmar estos resultados. (Una nota: la tasa de expansión y la aceleración no se miden en metros por segundo ym / s ^ 2, respectivamente. Más bien, miden la tasa de cambio en la escala adimensional del universo, y la segunda derivada del mismo, por lo que las unidades son 1 / sy 1 / s ^ 2.

En cosmología física y astronomía, la energía oscura es una forma desconocida de energía que impregna todo el espacio y tiende a acelerar la expansión del universo. La energía oscura es la hipótesis más aceptada para explicar las observaciones desde la década de 1990 que indican que el Universo se está expandiendo a un ritmo acelerado. De acuerdo con el equipo de la misión Plank, y basado en el modelo estándar de cosmología, sobre una base de equivalencia masa-energía, el universo observable contiene 26.8% de materia oscura, 68.3% de energía oscura (para un total de 95.1%) y 4.9% de materia ordinaria . Nuevamente, sobre una base de equivalencia entre masa y energía, la densidad de la energía oscura (6.91 × 10−27 kg / m3) es muy baja, mucho menor que la densidad de la materia ordinaria o la materia oscura dentro de las galaxias. Sin embargo, se trata de dominar la masa-energía del Universo porque es uniforme en todo el espacio.
Dos formas propuestas para la energía oscura son la constante cosmológica, una densidad de energía constante que llena el espacio de manera homogénea y los campos escalares como la quintaesencia o los módulos, cantidades dinámicas cuya densidad de energía puede variar en el tiempo y el espacio. Las contribuciones de los campos escalares que son constantes en el espacio generalmente también se incluyen en la constante cosmológica. La constante cosmológica se puede formular para que sea equivalente a la energía del vacío. Los campos escalares que cambian en el espacio pueden ser difíciles de distinguir de una constante cosmológica porque el cambio puede ser extremadamente lento.
Se requieren mediciones de alta precisión de la expansión del universo para comprender cómo la tasa de expansión cambia con el tiempo y el espacio. En la relatividad general, la evolución de la tasa de expansión se parametriza mediante la ecuación cosmológica del estado (la relación entre temperatura, presión y materia combinada, energía y densidad de energía de vacío para cualquier región del espacio). Medir la ecuación de estado para la energía oscura es uno de los mayores esfuerzos en la cosmología observacional en la actualidad.
Agregar la constante cosmológica a la métrica FLRW estándar de la cosmología conduce al modelo Lambda-CDM, que se ha denominado el “modelo estándar” de la cosmología debido a su acuerdo preciso con las observaciones. La energía oscura se ha utilizado como ingrediente crucial en un intento reciente de formular un modelo cíclico para el Universo.

Escribí sobre “energía oscura” en mi libro “La MENTE de la Humanidad” (1996) (ahora disponible en versión Ebook capítulo 17) La creación de la especie “imaginativa” Homo Sapien) antes de que se llamara “energía oscura”. En ese momento lo llamé “The Falling Galaxy Theory” para explicar por qué las galaxias se estaban acelerando (cayendo) a medida que caían hacia el límite de un universo finito.

LA TEORÍA DE LAS GALAXIAS CAÍDAS
Como alternativa a la Teoría del Big Bang, que depende de una tremenda explosión inicial para poner en marcha nuestro Universo, me gustaría ofrecer la siguiente teoría. En lugar de una explosión inicial para explicar la avalancha externa de materia y energía desde un punto central, con todas las galaxias formándose a medida que se alejan unas de otras. Creo que simplemente están cayendo hacia el límite exterior de nuestro universo finito desde su región central. Hay una Fuerza Súper Atractiva, en el límite del universo que alimenta al Universo. Es la fuente primaria de toda la energía en el Universo.
Aunque es similar a la gravedad, no es gravedad. Una diferencia principal es que esta Fuerza Súper Atractiva ejerce su fuerza sobre la materia misma, no sobre la masa de la materia, como lo hace Gravity. Esta súper fuerza hace que todas las galaxias se aceleren (caigan) hacia el límite bajo la influencia completa de la inercia (el requisito de inercia del espacio). A medida que el cuerpo se acelera, adquiere masa y, por lo tanto, poder gravitacional. Es bien sabido que los cuerpos que caen a largas distancias en un campo gravitacional tienden a separarse entre sí porque los cuerpos más cercanos a la fuente de atracción están en un campo gravitacional ligeramente más fuerte que los cuerpos que los arrastran, lo que hace que aceleren más rápido. Esto provoca una separación gradual de los cuerpos durante largos períodos de tiempo y grandes distancias. Si la Fuerza Súper Atractiva, se encuentra en el límite del universo, todas las galaxias se estarían acelerando (cayendo) hacia afuera hacia este límite.
El límite es similar al interior de una esfera gigante, (como se discutió en un capítulo anterior) con toda la materia en la esfera cayendo hacia sus respectivas áreas externas del límite. Bajo la influencia y guía de Inercia (y todas las demás leyes del espacio), la materia finalmente se transforma en galaxias. Las galaxias continúan acelerando hacia el límite, retrocediendo unas de otras lateralmente y longitudinalmente. Otros factores, como la atracción gravitacional entre las galaxias, pueden hacer que se desvíen de su curso primario en su largo viaje.
El área central del universo está compuesta en gran parte de materia oscura casi sin masa con muy poca atracción gravitacional. La materia en esta región está en un nivel de energía espacial muy bajo (masa / nivel de energía). A medida que este asunto comienza a acelerarse gradualmente (como resultado de la Fuerza Súper Atractiva que actúa sobre él) en su largo viaje hacia el límite lejano, comienza a adquirir masa / energía (su nivel de energía espacial aumenta) y, por lo tanto, su poder gravitacional aumenta .
La aceleración que el SAF lejano imparte sobre la materia, gradualmente, a través del Requisito de inercia, crea el poder gravitacional de la materia. Cuando ha tenido lugar un período de aceleración lo suficientemente largo y la materia ha adquirido suficiente masa / energía y atracción gravitacional, la materia podrá converger, formando finalmente enormes colecciones de protóstares (galaxias). Al principio, las galaxias adquieren un brillo rojizo apagado a medida que la materia de los protostars comienza a calentarse debido a la fuerza de gravedad de compresión. A medida que las galaxias continúan acelerando, sus protostars comienzan a alcanzar los niveles críticos de energía espacial necesarios para que sus reacciones de fusión comiencen a funcionar. Comenzaron a emitir inmensas cantidades de radiación para evitar la sobremasificación a medida que continúa su aceleración. Esta es la razón por la que nuestro Universo está lleno de galaxias de estrellas que brillan intensamente a medida que “caen” hacia su límite.
A lo largo de su vida, las galaxias continúan acelerando hacia el límite, barriendo más y más materia oscura, de baja masa / intergaláctica y debido a su velocidad creciente, adquieren continuamente más y más masa / energía. Esta es la fuente de energía para las cuatro fuerzas fundamentales básicas de la naturaleza. Esta fuerza súper atractiva causa la aceleración original de toda la materia. Por lo tanto, crea la masa / energía y el poder gravitacional, etc. de toda la materia en el universo. Puede ser la “Quinta Fuerza” que los científicos están buscando actualmente. Es la fuente primaria de toda la energía en el Universo (EME, Gravedad, etc.). Las leyes del espacio universal rigen esta energía y materia.
La aceleración de la materia hacia el límite del universo debe ser bastante modesta. Después de acelerar durante miles de millones de años, una galaxia solo puede estar viajando una fracción de la velocidad de la luz. La mayor parte de la masa / energía obtenida durante su aceleración es irradiada de regreso al espacio por las estrellas como radiación EME y energía gravitacional, manteniendo así el nivel de masa / energía de la galaxia relativamente estable. La energía primaria de la Súper Fuerza es transformada por las Leyes del Espacio, en particular, bajo la influencia y guía de la Ley de Inercia en las cuatro Fuerzas Primarias que gobiernan la masa / energía de la materia.
A medida que las galaxias continúan acelerando hacia el límite lejano del universo, su masa / energía continúa aumentando rápidamente. Las estrellas deben emitir furiosamente más y más radiación para evitar una sobre masa. Finalmente, cuando las galaxias se han acelerado mucho más allá de la velocidad de nuestras galaxias normales, acercándose a la velocidad de la luz. Las condiciones se vuelven tan extremas que las estrellas de la galaxia deben irradiar miles de veces más radiación que las estrellas en nuestra vecindad del universo solo para evitar la acumulación excesiva. La curva relativista comienza a aumentar aún más bruscamente a medida que el nivel de energía espacial de la galaxia supera la mitad de la velocidad de la luz. Se abren nuevas reacciones de fusión para producir la tremenda radiación adicional emitida por estas estrellas del Quasar. Estas reacciones crean nuestros elementos más pesados.
Cerca del límite del Universo, la materia viaja a una velocidad tremenda, acercándose al Infinito Inercial (la velocidad de la luz), a pesar de la inmensa cantidad de radiación que emiten las estrellas. El nivel de energía espacial de esta materia es muy alto, tan alto que la materia tal como la conocemos no puede existir. Los quarks que componen los protones, etc. han adquirido la tremenda energía necesaria para existir por sí mismos. Los protones ahora están literalmente explotando en quarks de súper alta energía. Se están acercando a la frontera del Universo.
Como nada puede existir más allá del límite del universo, donde no existen leyes, todo lo que golpea el límite se absorbe. La energía primaria que alimenta el universo ha regresado a su base de origen. Se absorbe la materia y la masa / energía que golpea el límite. Al mismo tiempo, se crea nueva materia sin masa, para reemplazar la materia absorbida, en la región central del universo. Está listo para comenzar otro viaje.
La cantidad total de materia y energía dentro del universo permanece constante. La materia y la masa / energía en esta región fronteriza extremadamente energética, que se emitió en una dirección alejada del límite, regresa al universo como los rayos cósmicos de alta energía y la radiación de fondo. Nuestro universo es una entidad muy antigua, muy dinámica y de estado constante. Al resumir el fundamento de esta hipótesis sobre la teoría del Big Bang, creo que la teoría de la galaxia descendente ofrece ciertas ventajas como: – En una explosión como el Big Bang, el asunto se lanzaría inicialmente a una velocidad inicial tan tremenda que instantáneamente se volvería extremadamente masivo y, por lo tanto, generaría un tremendo poder gravitacional. El asunto se toparía instantáneamente con una “velocidad de pared de luz”. Esto tendría un tremendo efecto de frenado en la explosión, donde en realidad las galaxias parecen acelerarse gradualmente durante un período de tiempo muy largo.
En la teoría de la galaxia descendente; Las galaxias se aceleran gradualmente hacia afuera, hacia el límite del universo, ganando continuamente más masa / energía, subiendo a niveles de energía espacial cada vez más altos, generando un poder gravitacional cada vez más fuerte. Esta potencia G cada vez mayor hace que comiencen las reacciones de fusión masa / energía, lo que permite que las estrellas emitan una radiación cada vez mayor. La tremenda energía radiante emitida por los cuásares es una indicación; que la materia de las galaxias ha alcanzado niveles increíblemente altos de masa / energía (energía espacial). Esto a pesar de la tremenda cantidad de radiación que sus estrellas han estado emitiendo a medida que su velocidad se acerca al Infinito Inercial.
Las leyes de la mecánica cuántica son una indicación de la naturaleza misteriosa del movimiento de partículas y energía en el espacio. Las ideas que acabo de relatar, espero, explican algo de esta naturaleza misteriosa. Recuerde, nuestro Creador nos dio una imaginación para que pudiéramos presenciar sus maravillosas obras y llegar a conocerlo mejor. Para hacer esto, debemos avanzar a tientas por un laberinto extremadamente complicado e intrincado, ¡pero eso es lo divertido de tener imaginación!

Energía oscura es el nombre dado a una clase de posibilidades para explicar la aceleración tardía de la expansión del universo. Representa aproximadamente el 70% de la densidad de energía del universo. Hay varios modelos de energía oscura. La más simple es una “constante cosmológica”, pero otras opciones son energía de vacío, quintaesencia y más. La mayoría de estos modelos predicen que la energía oscura no varía espacialmente, por lo que es difícil distinguir los modelos.

La expansión del universo se rige por la (s) ecuación (es) de Friedman , que cuantifican la tasa de cambio de expansión determinada por la densidad de energía de las cosas en el universo. Al observar objetos lejanos (y vistos en el pasado debido a la velocidad finita de la luz), los astrónomos pueden reconstruir la historia de expansión del universo. Conocer la historia de expansión y confiar en que la ecuación de Friedman es válida equivale a determinar la densidad de energía del universo.

Los diferentes tipos de densidades de energía se diluyen de diferentes maneras a medida que el universo se expande, lo que lleva a diferentes historias de expansión cuando dominan esos diferentes componentes. Por ejemplo, la materia regular se diluye con el cubo del ” factor de escala ” del universo (conservación del número de partículas), mientras que la radiación se diluye con la cuarta potencia del factor de escala (conservación del número de fotones y otro factor del desplazamiento al rojo de la radiación). Esto lleva a que la expansión se desacelere más cuando la radiación domina que cuando domina la materia regular (tenga en cuenta que la materia oscura es materia regular en lo que a esto respecta).

De hecho, todo lo normal (fotones, neutrinos, materia oscura, materia bariónica) desacelera la expansión del universo. Es sorprendente entonces que aproximadamente a la mitad de la edad del universo, la expansión comenzó a acelerarse .

Una forma de resumir muchas de las posibilidades cuando se discute qué tipo de cosas hace a la expansión del universo es cuantificar la ecuación de estado de esa materia o energía. Esto suele ser en forma de una relación entre la presión y la densidad de esas cosas. Una forma común es
[matemáticas] P = w \ rho c ^ 2 [/ matemáticas]
donde [math] w [/ math] se llama parámetro de ecuación de estado. La radiación tiene w = 1/3, mientras que la materia regular parece w = 0 en escalas cosmológicas. Cualquier cosa con una ecuación de parámetro de estado [matemática] w <-1/3 [/ matemática] conduciría a una aceleración del crecimiento del universo.

Las últimas mediciones tienen w consistente con -1 para lo que sea que esté dominando el universo en los últimos tiempos, haciendo que se acelere. Esto es consistente con el tipo de energía oscura conocida como constante cosmológica O con energía de vacío. La energía de vacío tiene el problema de estar en desacuerdo con los cálculos de la teoría cuántica de campos.

Debido a que la aceleración es algo suave y las mediciones son difíciles de hacer, los datos actualmente no pueden discriminar entre diferentes modelos de energía oscura.

La naturaleza de la energía oscura determina en última instancia el destino del universo . Una constante cosmológica de vainilla o energía de vacío conduciría a una expansión exponencial. La energía oscura con w <-1 (a veces llamada energía oscura fantasma) causaría una expansión más rápida que exponencial, terminando en el "Big Rip", el factor de escala que va al infinito en una cantidad finita de tiempo, una verdadera singularidad.

Una alternativa a la energía oscura que se explora en la comunidad cosmológica es la modificación de la relatividad general en pequeñas curvaturas (escalas de longitud larga, correspondientes al tamaño del universo) para hacer que el universo se acelere solo por la gravedad. Muchos de estos modelos son insostenibles por varias razones técnicas, pero hay infinitas posibilidades. Un modelo válido tendría que 1) reproducir la historia de expansión del universo, 2) no modificar la agrupación de galaxias y cúmulos de galaxias, y 3) estar de acuerdo con GR a escalas cortas (sistema galáctico y solar). Estos son requisitos estrictos.

La energía oscura se ajusta al marco del modelo estándar de cosmología, que tiene GR como uno de sus ingredientes. No debe confundirse con modificaciones a GR, que son un enfoque diferente para abordar el problema de la aceleración tardía.

P: “ ¿Qué es la energía oscura? “, Detalles” ¿Por qué es importante? “.

Energía oscura: dentro de la teoría de la expansión, hipotéticamente la energía oscura se opone a la gravedad para hacer que el universo se expanda a un ritmo creciente. La teoría de la expansión es la teoría del consenso favorecido es la ciencia del astrocosmos.

Desplazamiento rojo cosmológico: creer que el universo se está expandiendo a un ritmo creciente tiene su base en el desplazamiento al rojo cosmológico. El corrimiento al rojo cosmológico se observa empíricamente y aumenta con la distancia. La luz de las galaxias más distantes parece estar tan desplazada hacia el rojo que observamos ‘galaxias distantes que desaparecen’. El desplazamiento al rojo cosmológico se interpreta actualmente por la teoría de la expansión y el consenso en la ciencia significa que el universo se está expandiendo a un ritmo creciente.

Engañado : el consenso está engañado, creen que el desplazamiento al rojo cosmológico significa la expansión del Universo. Naturalmente, la gravedad y la materia byronica observada indican un Universo en contracción, por lo que la Teoría de la Expansión introduce la Energía Oscura ‘hace que’ El Universo ‘se expanda a un ritmo creciente’

Ξ Teoría: simplemente etiqueto que a medida que el consenso se engaña en una ilusión de expansión al creer que el desplazamiento al rojo cosmológico realmente significa expansión, es decir, el Universo se está expandiendo. Ξ La teoría, pronunciada teoría ‘zi-ee’, presenta y propone la última alternativa a GTR, un universo en contracción. Ξ La teoría explica que el desplazamiento al rojo cosmológico observado es simplemente el efecto de la gravedad y el movimiento sobre la luz. Ese efecto combinado se convierte en el efecto que vemos como desplazamiento al rojo cosmológico, que debe tenerse en cuenta en el eje z, que es la distancia.

Dark Energy es simplemente una hipótesis para ayudar a apoyar una teoría de expansión obsoleta, basada únicamente en la ilusión de expansión a través del desplazamiento al rojo cosmológico. La energía oscura solo es importante para los creyentes / estudiantes de la teoría de la expansión: ellos son los que estudian e investigan sin cesar la energía oscura y la materia oscura. Dark Energy es una investigación robusta y ardua: creer que existe y tratar de encontrarlo y probarlo, cuando no existe, proporciona un trabajo interminable al creyente / estudiante desconocido.

Ξ La teoría sugiere que el consenso en la ciencia sería mejor abandonar las ilusiones de la expansión y la teoría de la expansión; abandonar las ilusiones por los avances propuestos presentados por Ξ Theory.

Con Ξ Theory, el Universo es una suma de sus partes contraídas, y con Ξ Theory no hay necesidad de energía oscura o materia oscura:

Para comprender la teoría Ξ, es útil entender por qué existe el desplazamiento al rojo cosmológico y cómo la gravedad y el movimiento afectan la luz observada como desplazamiento al rojo cosmológico: GravityLight # Redshift

Eje Z – (Teoría zi-ee) Actualmente tenemos en cuenta los efectos de la gravedad sobre la luz en los ejes x e y a través de lentes gravitacionales. La contabilidad del eje z es lo que la teoría propone / avanza. Cuando se hace eso, teniendo en cuenta el efecto de Gravity y Motion sobre la luz en el eje z, ToEGravityLightpaperP1011, el Universo ya no se ‘percibe en expansión’; es decir, la expansión es solo una percepción (un engaño).

Resumen: Sin un Universo que se expande a un ritmo creciente, más bien el Universo se contrae a un ritmo creciente por Teoría,, no hay necesidad de Energía Oscura y, no importa.

douG

Árbitro:

GravityLight # Redshift

ToE Gravity & Light paper #G

ToEGravityLightpaperP1011

https://www.quora.com/profile/Do

Entonces, ¿qué es la energía oscura? Bueno, la respuesta simple es que no lo sabemos. Parece contradecir muchos de nuestros entendimientos sobre la forma en que funciona el universo.

Todos sabemos que las ondas de luz, también llamadas radiación, transportan energía. Sientes esa energía en el momento en que sales en un caluroso día de verano.

La famosa ecuación de Einstein, [matemática] E = mc ^ 2 [/ matemática], nos enseña que la materia y la energía son formas intercambiables, simplemente diferentes de la misma cosa. Tenemos un ejemplo gigante de eso en nuestro cielo: el Sol. El sol es impulsado por la conversión de masa en energía.

Pero se supone que la energía tiene una fuente, ya sea materia o radiación. La noción aquí es que el espacio, incluso cuando carece de toda materia y radiación, tiene una energía residual. Esa “energía del espacio”, cuando se considera a escala cósmica, conduce a una fuerza que aumenta la expansión del universo.

Quizás la energía oscura resulta del comportamiento extraño en escalas más pequeñas que los átomos. La física de lo muy pequeño, llamada mecánica cuántica , permite que la energía y la materia aparezcan de la nada, aunque solo en el más mínimo instante. La breve aparición y desaparición constante de la materia podría estar dando energía al espacio vacío.

Podría ser que la energía oscura crea una nueva fuerza fundamental en el universo, algo que solo comienza a mostrar un efecto cuando el universo alcanza un cierto tamaño. Las teorías científicas permiten la posibilidad de tales fuerzas. La fuerza podría incluso ser temporal, haciendo que el universo se acelere durante miles de millones de años antes de debilitarse y esencialmente desaparecer.

Sí sabemos esto: dado que el espacio está en todas partes, esta fuerza de energía oscura está en todas partes, y sus efectos aumentan a medida que el espacio se expande. En contraste, la fuerza de la gravedad es más fuerte cuando las cosas están juntas y más débiles cuando están muy separadas. Debido a que la gravedad se debilita con la expansión del espacio, la energía oscura ahora representa más de 2/3 de toda la energía en el universo.

Parece bastante extraño que no tengamos una idea firme sobre lo que constituye el 76% del universo.

Es como si hubiéramos explorado toda la tierra del planeta Tierra y nunca en todos nuestros viajes hubiéramos encontrado un océano.

Pero ahora que hemos visto las olas, queremos saber qué es realmente esta enorme, extraña y poderosa entidad.

La extrañeza de la energía oscura es emocionante.

Muestra a los científicos que hay un vacío en nuestro conocimiento que debe llenarse, señalando el camino hacia un ámbito inexplorado de la física. Tenemos ante nosotros la evidencia de que el cosmos puede configurarse de manera muy diferente de lo que imaginamos. La energía oscura indica que todavía tenemos mucho que aprender y nos muestra que estamos preparados para otro gran salto en nuestra comprensión del universo.

En 1909, Loránd Eötvös realizó una serie de experimentos inspirados en el famoso experimento de Galileo Galilei de dejar caer las bolas desde una altura. Galileo señaló que

“Si dejas que las dos esferas / bolas de diferente tamaño y masa caigan desde la misma altura al mismo tiempo, llegan al suelo en el mismo momento”.

Pero, lo que Loránd Eötvös notó fue un poco diferente. Tenía instrumentos que medían con mucha más precisión de lo que nadie antes había conseguido en la historia y los tabulaba muy bien. 80 años después, Ephraim Fishbach, de la Universidad de Purdue, EE. UU., Señaló que según la tabla de Loránd Eötvös, no todas las bolas llegaron al suelo al mismo tiempo. Algunos llegaron más tarde que otros.

Entonces la pregunta es,

¿Qué se oponía a la bola más lenta?
¿Había alguna otra fuerza actuando sobre la pelota?
¿Te gusta la antigravedad ?


A medida que ingresa a la Tierra, la gravedad debería aumentar de acuerdo con la Ley de Gravitación de Newton y disminuir si se aleja de la Tierra en el espacio. Pero, Frank Stacey , señaló que no siempre es correcto. Sucede que la gravedad parece estar disminuyendo hasta un 2% bajo tierra.

¿Que está mal?
¿Fue antigravedad?


En 1998, se observó que la supernova Tipo Ia se movía más rápido que las otras de nosotros (determinada por el aumento de la longitud de onda que la hacía de color rojizo, llamada Redshift ).

Después de que sucedió el Big Bang hace 13.700 millones de años, el universo comenzó a expandirse, finalmente se desaceleró, pero en 1998 se observó que ahora se movía mucho más rápido.

¿Qué estaba obligando al universo a expandirse? ¿Algo exactamente opuesto a la gravedad con seguridad?

¿Fue antigravedad?


Este Anti-Gravedad, aún no probado, es lo que llamamos ‘ La Energía Oscura ‘.

La respuesta es “Todavía no lo sabemos / no entendemos”

El universo comprende aproximadamente 70% de energía oscura, 25% de materia oscura y 5% de materia visible. Todas las galaxias, estrellas, planetas, lunas, asteroides, agujeros negros, etc. están en ese 5%.

Como sabemos, el universo se expande continuamente y su tasa de expansión también aumenta significativamente. Entonces la pregunta es de dónde el universo está obteniendo esa energía para expandirse, y energía para aumentar la tasa de expansión. La respuesta es misteriosa energía oscura.
Se calculó que en nuestro universo la densidad de la energía oscura es de alrededor de 6.91 × 10−27 kg / m3, que es un valor muy inferior.

De hecho, la energía oscura sería una prueba de universos paralelos, porque un menor valor de la energía oscura podría demostrar que el universo está realmente en una sopa de energía oscura, junto con miles de millones de otros universos. (Lea sobre la teoría de la inflación por Alan Guth)

Ahora considere si la energía oscura es 10 ^ -26 en lugar de 10 ^ -27, entonces no habríamos existido. Una mayor densidad de energía oscura habría causado la expansión del universo a una velocidad tal que los átomos o las moléculas no se crearían, y las galaxias nunca se habrían formado. Por otro lado, si la energía oscura fuera mucho más baja de lo que es ahora, entonces el universo no se habría expandido como lo es hoy. En ese caso, el universo podría estar dando a luz a primeras galaxias después de miles de millones de años.

Usted ve cómo la energía oscura es realmente esencial para dar origen al universo, la forma en que lo observamos hoy, y luego dar lugar al nacimiento de galaxias, estrellas y nosotros. Y sin embargo, no sabemos la naturaleza exacta de la energía oscura.

No tenemos idea de lo que realmente es DARK ENERGY. En este mismo momento, es una hipótesis explicar la MEDICIÓN de la expansión acelerada del universo (Riess et al. 1998). Simplificando: en 1998 algunos astrónomos midieron que el universo se está expandiendo de manera acelerada. Lo que significa que la tasa de expansión está aumentando. Pudieron medir esta creciente tasa de expansión sondeando supernovas en galaxias lejanas. Este efecto NO se nota cuando mides la expansión usando galaxias cercanas. Esto explica por qué el trabajo de Hubble (1929) no pudo medir tal aceleración.

Para explicar los diagramas observados en el estudio de 1998, uno tiene que ajustarse a los modelos cosmológicos. Si es un físico capacitado, eche un vistazo al artículo original de 1998 ([astro-ph / 9805201] Evidencia de observación de las supernovas para un universo acelerado y una constante cosmológica). Es una obra maestra de la cosmología observacional moderna.

Cuando obtiene el modelo correcto que se ajusta a los datos observados, obtiene un resultado que indica que el universo contiene aproximadamente el 80% de energía y solo el 20% de materia (incluida la materia ordinaria y la materia oscura). El contenido de energía es la llamada constante cosmológica introducida por A. Einstein. El viejo tío Einstein introdujo originalmente este parámetro para contrarrestar el tirón de la gravedad para garantizar un universo estático. Esto fue antes de que Einstein supiera sobre los resultados de 1929 de Hubble. Como el universo se estaba expandiendo, no había necesidad de una constante cosmológica, ¡eso pensó!

Pero en 1998, los resultados indicaron que de hecho existe la necesidad de una constante cosmológica distinta de cero. Pero ahora nos quedamos con un enigma intrigante: ¿Cuál es el origen de esta energía? ¿Energía o presión negativa, “fuera del universo”, que hace que las galaxias se aceleren? ¿Un efecto oculto? ¿Una manifestación de una propiedad desconocida de la gravedad? Lo llamamos “ENERGÍA OSCURA” pero NO SABEMOS qué es. Sabemos que sea lo que sea, ¡es tan poderoso que es capaz de contrarrestar el tirón de la gravedad, causando la expansión acelerada observada!

Si tiene una idea de lo que realmente es, envíeme un correo electrónico ( [correo electrónico protegido] ). Revisaremos su idea, elaboraremos los modelos, haremos todos los cálculos, presentaremos una hermosa teoría que, con suerte, predice otras cosas y luego: ¡Cenaremos en Estocolmo con la Reina! ¡Buena suerte para nosotros!

A principios de la década de 1990, una cosa era bastante segura acerca de la expansión del universo. Es posible que tenga suficiente densidad de energía para detener su expansión y recaída, podría tener tan poca densidad de energía que nunca dejaría de expandirse, pero la gravedad seguramente retrasaría la expansión con el paso del tiempo. Por supuesto, la desaceleración no se había observado, pero, en teoría, el universo tuvo que disminuir. El universo está lleno de materia y la fuerza de gravedad atractiva atrae a toda la materia. Luego vino 1998 y las observaciones del Telescopio Espacial Hubble (HST) de supernovas muy distantes que mostraron que, hace mucho tiempo, el universo se estaba expandiendo más lentamente de lo que es hoy. Entonces, la expansión del universo no se ha desacelerado debido a la gravedad, como todos pensaban, se ha acelerado. Nadie esperaba esto, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo lo estaba causando.

Finalmente, los teóricos llegaron a tres tipos de explicaciones. Tal vez fue el resultado de una versión descartada por mucho tiempo de la teoría de la gravedad de Einstein, una que contenía lo que se llamó una “constante cosmológica”. Quizás había algún tipo extraño de fluido energético que llenaba el espacio. Quizás haya algo mal con la teoría de la gravedad de Einstein y una nueva teoría podría incluir algún tipo de campo que cree esta aceleración cósmica. Los teóricos aún no saben cuál es la explicación correcta, pero le han dado un nombre a la solución. Se llama energía oscura.

¿Qué es la energía oscura?

Se desconoce más de lo que se sabe. Sabemos cuánta energía oscura hay porque sabemos cómo afecta la expansión del universo. Aparte de eso, es un completo misterio. Pero es un misterio importante. Resulta que aproximadamente el 68% del universo es energía oscura. La materia oscura representa alrededor del 27%. El resto, todo en la Tierra, todo lo que se haya observado con todos nuestros instrumentos, toda la materia normal, suma menos del 5% del universo. Ahora que lo pienso, tal vez no debería llamarse materia “normal” en absoluto, ya que es una fracción tan pequeña del universo.

Universo Dark Energy-1 Universe en expansión

Este diagrama revela cambios en la tasa de expansión desde el nacimiento del universo hace 15 mil millones de años. Cuanto más superficial es la curva, más rápida es la tasa de expansión. La curva cambia notablemente hace unos 7.500 millones de años, cuando los objetos en el universo comenzaron a separarse a una velocidad más rápida. Los astrónomos teorizan que la tasa de expansión más rápida se debe a una fuerza misteriosa y oscura que está separando las galaxias.

Crédito: NASA / STSci / Ann Feild

Una explicación para la energía oscura es que es una propiedad del espacio. Albert Einstein fue la primera persona en darse cuenta de que el espacio vacío no es nada. El espacio tiene propiedades asombrosas, muchas de las cuales apenas comienzan a ser entendidas. La primera propiedad que descubrió Einstein es que es posible que exista más espacio. Entonces, una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, la versión que contiene una constante acosmológica, hace una segunda predicción: el “espacio vacío” puede poseer su propia energía. Debido a que esta energía es una propiedad del espacio en sí, no se diluirá a medida que el espacio se expanda. A medida que surja más espacio, aparecería más de esta energía del espacio. Como resultado, esta forma de energía causaría que el universo se expanda cada vez más rápido. Desafortunadamente, nadie comprende por qué la constante cosmológica debería estar allí, y mucho menos por qué tendría exactamente el valor correcto para causar la aceleración observada del universo.

Núcleo de materia oscura desafía la explicación

Esta imagen muestra la distribución de materia oscura, galaxias y gas caliente en el núcleo del cúmulo de galaxias que se está fusionando, Abell 520. El resultado podría presentar un desafío a las teorías básicas de la materia oscura.

Otra explicación de cómo el espacio adquiere energía proviene de la teoría cuántica de la materia. En esta teoría, el “espacio vacío” en realidad está lleno de partículas temporales (“virtuales”) que se forman continuamente y luego desaparecen. Pero cuando los físicos intentaron calcular la cantidad de energía que esto le daría al espacio vacío, la respuesta salió mal, mucho por error. El número salió 10

120

veces demasiado grande Eso es un 1 con 120 ceros después. Es difícil obtener una respuesta tan mala. Entonces el misterio continúa.

Otra explicación para la energía oscura es que es un nuevo tipo de fluido o campo de energía dinámica, algo que llena todo el espacio pero algo cuyo efecto en la expansión del universo es el opuesto al de la materia y la energía normal. Algunos teóricos han llamado a esta “quintaesencia”, después del quinto elemento de los filósofos griegos. Pero, si la quintaesencia es la respuesta, todavía no sabemos cómo es, con qué interactúa o por qué existe. Entonces el misterio continúa.

Una última posibilidad es que la teoría de la gravedad de Einstein no es correcta. Eso no solo afectaría la expansión del universo, sino que también afectaría la forma en que se comportaba la materia normal en galaxias y cúmulos de galaxias. Este hecho proporcionaría una manera de decidir si la solución al problema de la energía oscura es una nueva teoría de la gravedad o no: podríamos observar cómo las galaxias se unen en cúmulos. Pero si resulta que se necesita una nueva teoría de la gravedad, ¿qué tipo de teoría sería? ¿Cómo podría describir correctamente el movimiento de los cuerpos en el Sistema Solar, como se sabe que hace la teoría de Einstein, y todavía nos da la predicción diferente para el universo que necesitamos? Hay teorías candidatas, pero ninguna es convincente. Entonces el misterio continúa.

Lo que se necesita para decidir entre las posibilidades de energía oscura (una propiedad del espacio, un nuevo fluido dinámico o una nueva teoría de la gravedad) son más datos, mejores datos.

Fuente: Dirección de Misión Científica

Esta es una respuesta larga, pero verá que DE es lo mismo que DM …

Materia oscura y energía oscura … resueltas

Por

Tom Watkins

Hemos estado buscando Dark Energy y Dark Matter (DE / DM) desde hace bastante tiempo sin ningún resultado significativo. Las personas que buscan se encuentran entre las más inteligentes del mundo y los métodos y la dirección de la investigación han abarcado un amplio abanico de posibilidades y han utilizado el estado del arte en equipos de detección y precisión de precisión y, sin embargo, todavía no tenemos evidencia empírica de qué DM / DE es. Este artículo propone que hay una razón fundamental por la que no hemos encontrado nada y continuaremos avanzando hacia una solución en el futuro. La razón es que hemos creado una regla basada en una suposición (hecha por otras razones) que en realidad está bloqueando cualquier consideración de soluciones alternativas para DM / DE. Esta regla equivale a decir que no debemos desviarnos de una línea específica de investigación. Cada científico que actualmente está buscando una solución DM / DE está cumpliendo con esta regla.

Si el supuesto fundamental en el que se basa esta regla se examina a la luz de las numerosas anomalías y las observaciones incómodas no conformes que indican que tal vez este supuesto es inválido o debería modificarse, entonces se abre un campo completamente nuevo de posibles soluciones para el DM / DE dilema. En este artículo, sugeriré cuál es esta regla y por qué podríamos querer expandir nuestro pensamiento para permitir algunas dudas sobre nuestra suposición de referencia. En otras palabras, propongo que pensemos fuera de la caja en la que nos hemos limitado.

Una vez que salgamos de ese cuadro, presentaré una posible solución para resolver las preguntas DM y DE y le mostraré razones específicas y lógicas para creer que esta podría ser una solución válida. Finalmente, presentaré una implicación bastante sorprendente para mi solución que tiene implicaciones de largo alcance en la exploración de la relatividad, el viaje espacial y el espacio-tiempo. Para hacer todo esto, tengo que construir una base para mi premisa con el recuerdo de varios descubrimientos probados y el listado de varios conceptos básicos en física. Esto es necesario para desarrollar alguna base para la credibilidad en mi premisa.

En 2008 (y actualizado por un segundo estudio en 2010), el investigador principal Alexander Kashlinsky del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, y su equipo, completaron un estudio de tres años de datos de un satélite de la NASA, la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP ) utilizando el efecto cinemático Sunyaev-Zel’dovich. Encontraron evidencia de un movimiento común de cúmulos distantes de galaxias de al menos 600 a 1,000 km / s (más de 2 millones de millas por hora) hacia un parche de cielo de 20 grados entre las constelaciones de Centaurus y Vela. Esto corresponde con la dirección del Gran Atractor, que es un misterio gravitacional descubierto originalmente en 1973. Sin embargo, se pensó que la fuente de la atracción del Gran Atractor se originaba en un grupo masivo de galaxias llamado Cúmulo Norma, ubicado alrededor de 250 millones de luz. años lejos de la Vía Láctea.

Kashlinsky y sus colegas sugirieron que lo que sea que esté tirando de los cúmulos de galaxias misteriosamente en movimiento podría estar fuera del universo visible. Los telescopios no pueden ver eventos anteriores a unos 380,000 años después del Big Bang, cuando se formó el Fondo Cósmico de Microondas (CMB); esto corresponde a una distancia de aproximadamente 46 mil millones (4.6 × 10

) años luz. Dado que el asunto que causa el movimiento neto en la propuesta de Kashlinsky está fuera de este rango, parecería estar fuera de nuestro universo visible.

Kashlinsky llama a este movimiento colectivo un “flujo oscuro”, en analogía con misterios cosmológicos más familiares: energía oscura y materia oscura. Dark Flow y el Gran Atractor pueden o no ser el mismo fenómeno. “La distribución de la materia en el universo observado no puede explicar este movimiento”, dijo. Kashlinsky dijo: “En este momento no tenemos suficiente información para ver qué es o para restringirlo. Solo podemos decir con certeza que en algún lugar muy lejano el mundo es muy diferente de lo que vemos localmente. Ya sea” otro universo ‘o un tejido diferente del espacio-tiempo que no conocemos ”. La implicación es que hay algo ahí fuera que no encaja en nuestra comprensión actual del universo y / o sus propiedades y ahora creemos que está exhibiendo esto comportamiento anómalo en forma de gravedad.

Según los modelos cosmológicos estándar, el movimiento de los cúmulos de galaxias con respecto al fondo cósmico de microondas debe distribuirse aleatoriamente en todas las direcciones. Dark Flow contradice las teorías convencionales, que describen movimientos que disminuyen a distancias cada vez mayores: los movimientos a gran escala no deben mostrar una dirección particular en relación con el fondo. Si la teoría del Big Bang es correcta, entonces esto no debería suceder, por lo que debemos concluir que (1) sus mediciones son incorrectas o (2) la teoría del Big Bang está incompleta o hay aspectos de ella que no entendemos completamente en esta vez. Dado que han medido movimientos no pequeños (más de 2 millones de MPH) en 1.400 cúmulos de galaxias, todos moviéndose en la misma dirección, parece poco probable que sus observaciones estén equivocadas. Así que eso nos permite concluir que tal vez toda la teoría del Big Bang o algunos aspectos de la misma podrían necesitar alguna reconsideración.

De hecho, existen numerosos indicadores de que nuestra teoría actual del universo generalmente aceptada no es lo que pensamos que es y puede haber sido incompleta o incorrecta todo el tiempo. Ciertamente, nuestras mejores mentes están tratando de darle sentido al universo, pero cuando no podemos hacerlo, con frecuencia inventamos cosas para explicar esos aspectos que no podemos explicar.

O tal vez lo entendimos todo mal. Considere la evidencia y los supuestos que hemos extraído de ellos.

The Big Bang se basa en Big Guesses y Fudge Factors

ΛCDM es una abreviatura de Lambda-Cold Dark Matter. Con frecuencia se le conoce como el modelo de concordancia de la cosmología del big bang, ya que intenta explicar las observaciones de fondo cósmico de microondas (CMBR), así como las observaciones de estructura a gran escala y las observaciones de supernovas de la expansión acelerada del universo. Es el modelo más simple conocido que está en general de acuerdo con los fenómenos observados.

● Λ (Lambda) representa la constante cosmológica, que es un término de energía oscura que permite la expansión acelerada actual del universo. Actualmente, 0,74, lo que implica que el 74% de la densidad de energía del universo actual está en esta forma. Esa es una declaración sorprendente: que el 74% de toda la energía en el universo se explica por este concepto de energía oscura. Esta es una suposición pura basada en lo que tiene que estar presente para explicar la expansión del universo. Como todavía no hemos descubierto un solo hecho difícil sobre la energía oscura, no sabemos qué es, qué la causa o qué forma toma, Lambda es un número inventado que respaldamos en las fórmulas matemáticas para igualar las observaciones en una manera cruda No sabemos si la energía oscura es una sola fuerza o los efectos de múltiples fuerzas ya que no tenemos unidades de medida para cuantificarla. Se supone que es una fuerza de expansión que está contrarrestando los efectos de la gravedad, pero no parece ser antigravedad ni de gravedad inversa ni parece emanar de una ubicación o área del espacio. Parece que no tiene otra dirección que la externa y parece ser totalmente uniforme dondequiera que miremos (excepto por el inconveniente Dark Flow). Podemos observar el universo a miles de millones de años luz y, sin embargo, no hemos encontrado una sola evidencia observable de la energía oscura que no sean sus implicaciones matemáticas.

● La materia oscura también es un factor puramente hipotético que expresa el contenido del universo que los modelos matemáticos dicen que debe estar presente para explicar por qué las galaxias no se separan. Los estudios muestran que no hay suficiente masa en la mayoría de las galaxias grandes para mantenerlas juntas y para dar cuenta de sus velocidades de rotación, lentes gravitacionales y otras observaciones de grandes estructuras. La cantidad de masa necesaria para dar cuenta de las observaciones no solo está un poco apagada. En 1933, Fritz Zwicky calculó que tomaría 400 veces más masa de lo que se observa en galaxias y cúmulos para dar cuenta del comportamiento observado. Este no es un número pequeño. La materia oscura representa el 22% de toda la materia en el universo. Como Zwicky confiaba en que sus matemáticas y observaciones eran perfectas, concluyó que, de hecho, hay toda la masa necesaria en cada galaxia, pero simplemente no podemos verla. Así nació el concepto de materia oscura.

● Aunque podemos ver 2.7 x 10

millas en el espacio, todavía no hemos observado ni detectado una sola pieza de materia oscura. Para dar cuenta de este hecho aparentemente sorprendente, los defensores dicen: “bueno, duh, es un asunto OSCURO”, ¡no puedes VERLO! “Sin embargo, parece que no solo es oscuro sino también completamente transparente porque las áreas de densa oscuridad la materia no impide que las estrellas sean visibles detrás de la materia oscura. Entonces, el 22% de toda la masa en el universo no se puede ver, es, de hecho, transparente, nunca se ha observado, y no parece haber tenido interacciones directas con ninguna masa conocida que no sean los efectos de la gravedad. Esa es, al menos, la comprensión generalmente aceptada.

● El 4% restante del universo consiste en un 3,6% de gas intergaláctico y solo el 0,4% constituye toda la materia (partículas bariónicas) que forman todos los átomos (y fotones) de todos los planetas y estrellas visibles en el universo.

ΛCDM es un modelo . ΛCDM no dice nada sobre el origen físico fundamental de la materia oscura, la energía oscura y el espectro casi invariable de perturbaciones de curvatura primordial: en ese sentido, es simplemente una parametrización útil de la ignorancia.

Un último problema con la cosmología moderna. Existe un acuerdo muy pobre entre la mecánica cuántica y la cosmología. En numerosos niveles y temas, la mecánica cuántica no se escala para dar cuenta de las observaciones cosmológicas y la cosmología no se reduce para estar de acuerdo con la mecánica cuántica. Sir Roger Penrose, quizás uno de los matemáticos más destacados del mundo, ha publicado numerosos estudios que documentan el fracaso de nuestras matemáticas para reflejar con precisión nuestro universo observado y viceversa. Puede mostrar cientos de fallas de matemáticas para explicar las observaciones mientras muestra cientos de observaciones que contradicen las matemáticas en las que creemos. La sabiduría convencional del establecimiento científico no puede encontrar fallas en sus matemáticas o las observaciones, pero sin embargo han etiquetado sus anomalías documentadas como inconsistente con las teorías aceptadas y luego generalmente lo ignoran a él y a su trabajo.

La verdad es que hemos hecho lo mejor que hemos podido, pero no debemos engañarnos a nosotros mismos porque hemos descubierto la verdad. Al igual que alguna vez creímos en el éter, la astrología, una tierra plana y los cuatro humores, debemos estar dispuestos a expandir nuestro pensamiento de que las nociones como la materia oscura son explicaciones ingeniosas e inventivas que explican las observaciones pero probablemente no se relacionan con hechos naturales realistas fenómeno. Esto es especialmente cierto en las discusiones sobre la materia oscura y la energía oscura.

Sin embargo, existe una explicación lógica y bastante simple de muchas de las anomalías y observaciones que la cosmología perpleja hoy en día se relaciona con la materia oscura y la energía oscura. El problema es que en realidad hemos creado un conjunto arbitrario de reglas o leyes que nos prohíbe descubrir esta solución y resolver este problema.

Primero, veamos algunos indicadores importantes que deberían habernos llevado a concluir qué es la materia oscura.

1. Podemos localizar la presencia de materia oscura mediante lentes gravitacionales de estrellas y galaxias de fondo. Cuando hacemos esto, encontramos que la materia oscura no se distribuye de manera uniforme y uniforme en todo el universo. Está agrupado en algunas áreas y totalmente ausente en otras. También está presente en diferentes densidades en varias galaxias. Un hecho interesante es que la mayoría de las galaxias tienen un halo de materia oscura a su alrededor que se extiende aproximadamente el doble de la materia visible. Esto, en parte, es lo que explica las anomalías de rotación de galaxias. Sin embargo, observaciones recientes han demostrado que este halo es más denso a medida que aumenta la luminosidad de la galaxia. En otras palabras, las galaxias brillantes tienen un halo más grande y más denso de materia oscura a su alrededor, independientemente del tamaño de la galaxia. Una pequeña galaxia brillante puede tener un halo de materia oscura más denso que una galaxia mucho más grande pero más tenue. Este es un posible indicador de que existe una interacción entre la materia visible y la materia oscura en forma de presión o empuje de la materia oscura hacia afuera por alguna forma de radiación emitida desde la materia visible en la galaxia. Quizás sea la presión solar de los fotones, o los poderosos neutrinos de las supernovas o alguna otra forma de radiación emitida por las estrellas.

2. El flujo oscuro descrito anteriormente implicaría una presencia gravitacional masiva que está atrayendo a todas esas galaxias a una distancia tan grande. La mayoría de los científicos dudan en especular sobre esto porque está muy lejos del “pensamiento convencional” imaginar un objeto lo suficientemente grande (cientos de millones de años luz de ancho) para tener tanta fuerza de gravedad y, sin embargo, no es visible. La ubicación proyectada de esta fuente de gravedad también es difícil de discutir porque parece estar más allá del universo visible. Si algo tan grande está más allá del límite visible de nuestro universo, ¿qué dice eso sobre el tamaño de nuestro universo? ¿Y por qué no todas las galaxias en un círculo uniforme alrededor de esta fuente gravitacional se mueven hacia ella? ¿Por qué sus efectos se sienten solo en una dirección particular de esta fuente? Por otro lado, también podría implicar algo así como un agujero negro supermasivo, más grande de lo que hemos visto o imaginado. Para abordar esta anomalía …… la ignoramos. A pesar de sus implicaciones y de que es empíricamente evidente que está ocurriendo, no tenemos una teoría o concepto de respuesta, por lo que se reduce a una anomalía sin importancia.

3. Luego está el problema de la energía oscura que se hace sentir solo como la fuerza desconocida que está causando la expansión acelerada del universo. No tiene una ubicación o fuente observable y no tenemos idea de qué forma tomaría esta fuerza. ¿Es algún tipo de fuerza repulsiva incrustada en todo el universo o es una fuerza atractiva que está en el borde del universo? Si dejamos volar nuestra imaginación, podríamos imaginar que el universo estaba dentro de una bola gigante. La pelota representaría una envoltura envolvente de materia densa que tiene un fuerte tirón gravitacional sobre todo dentro de la pelota, pero se empuja hacia afuera de manera uniforme en todo el universo interior. Si este caparazón fuera lo suficientemente denso y tuviera suficiente fuerza gravitacional, haría exactamente lo que observamos que nuestro universo está haciendo. La pregunta obvia sería qué está más allá de este caparazón y de dónde vino. Pero, entonces, ¿qué científico en su sano juicio propondría alguna vez una idea tan ridícula sin al menos un concepto plausible de qué está hecha la pelota o de dónde viene?

4. Para discutir la materia oscura, primero debemos reconocer que no se ha encontrado en ningún experimento de colisionadores en los últimos 40 años. ¿Cuáles son las probabilidades de que todos los diferentes estudios y todos los diferentes científicos no hayan podido encontrar la menor evidencia de algo tan masivo como la materia oscura que parece ser 5 veces más denso que la materia normal y, sin embargo, no ha estado involucrado? en una de estas colisiones o detectado por alguno de los detectores masivos que se han construido? Se puede argumentar lógicamente que si la materia oscura existiera como partículas, ya se habría encontrado alguna evidencia.

5. Como a menudo se hace, el uso de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) como evidencia de la materia oscura es una lógica circular. Los datos CMBR se evalúan utilizando los supuestos del modelo Lambda-CDM, por lo que no es de extrañar que obtengamos respuestas de materia oscura de la aplicación del modelo en el que ha realizado suposiciones sobre la materia oscura.

No deseo denigrar ni menospreciar a ningún científico o análisis que discuta estos temas y ciertamente no tengo ninguna sugerencia alternativa o evidencia empírica que apunte a otras soluciones o conclusiones. Menciono estos temas en este contexto solo para poner en perspectiva lo que sabemos. En otras palabras, si elimina todos nuestros supuestos, proyecciones matemáticas y extrapolaciones y luego observa de qué tenemos evidencia empírica, cualquier científico objetivo, imparcial y sin restricciones tendrá que admitir que hay aspectos significativos de la cosmología que no tenemos ”. No entiendo completamente y tal vez algunas de nuestras teorías y conclusiones están incompletas o no satisfacen todas nuestras observaciones. Si acepta esto, puede ser receptivo a una perspectiva alternativa que pueda resolver algunas de estas anomalías.

Y luego tenemos las reglas que debemos seguir en nuestro pensamiento. La mayoría de estas reglas existen con el único propósito de mantener nuestro pensamiento y análisis dentro de los límites de lo que sabemos hacer. Se basan en supuestos que, si no los tuviéramos, haría casi imposible examinar o analizar gran parte de cualquier cosa en el universo. En otras palabras, son útiles para permitirnos buscar otras respuestas, pero nos impiden pensar demasiado lejos de la caja. Veamos algunos de ellos y sus implicaciones:

R. El Principio de Copérnico dice que no debería haber observadores “especiales”. Lo que esto significa para los científicos es que si piensan en una teoría que requiere un origen o punto de vista especial, entonces no es plausible, lo que significa que si una idea requiere alguna condición especial, entonces está incompleta o simplemente completamente equivocada. Debido a que casi todas las teorías cosmológicas y científicas son analizadas por el principio copernicano, la adopción de este principio significa que los científicos ni siquiera se permitirán imaginar una solución que desafíe esta regla. Cabe señalar que se trata de supuestos, pero se basa en cálculos que se basan en supuestos.

B. El principio cosmológico se deriva del principio copernicano e implica que todo el universo es isotrópico y homogéneo. Isotropía significa que el Universo se ve igual para todos los observadores y el Universo se ve igual en todas las direcciones según lo ve un observador en particular. Homogéneo significa que la densidad promedio de la materia es casi la misma en todos los lugares del Universo y el Universo es bastante suave a gran escala.

Esto claramente no es cierto para el Universo a pequeña escala, pero lo que constituye una pequeña o gran escala ha cambiado con los años. En el mundo actual, por definición, solo consideramos la isotropía y la homogeneidad del Universo en escalas de 300 millones de años luz de tamaño. Esto significa que si promedia los cambios en la densidad promedio de la materia en fragmentos de 300 millones de años luz, entonces el universo es homogéneo.

La radiación de fondo cósmico de microondas (CMBR) es fundamental para la cosmología observacional. Sin embargo, con los datos cada vez más precisos proporcionados por WMAP, los mapas del CMBR exhiben anomalías, tales como anisotropías a gran escala, alineamientos anómalos y distribuciones no gaussianas, así como la controversia multipolar de larga duración. La escala del principio cosmológico se ha ajustado cada vez más a lo largo de los años a medida que hemos encontrado medidas cada vez más precisas de lo poco homogéneo que es realmente el universo. A pesar de esto, nadie se atreverá a desafiar esta regla incluso pensando que podría haber diferencias en la materia u otras anomalías en algún lugar del universo.

Cabe señalar que aunque el principio cosmológico se deriva del Principio de Copérnico y no tiene fundamento en ningún modelo o teoría física o matemática en particular, es decir, no se puede probar en un sentido matemático. Por un lado, es un criterio absolutamente esencial para que los científicos resuelvan modelos matemáticos del universo en escalas cosmológicas. Por otro lado, cuando medimos u observamos algo que desafía este principio, ajustamos la escala hacia arriba para promediar la anomalía o descartamos la observación como defectuosa. Quizás esta es una razón por la que no hemos podido explicar el flujo oscuro y el Gran Atractor y quizás otros problemas “oscuros”.

C. Un corolario del principio cosmológico es que las leyes de la física son universales . Esto se ha convertido en una ley inmutable que exige que las mismas leyes físicas y modelos que se aplican aquí en la Tierra también funcionen en todas las partes del Universo. Al igual que con el principio cosmológico, esta es una ley que debe seguirse porque hace posible nuestras investigaciones. Si no podemos contar con que nuestras leyes físicas sean las mismas en todas partes, no podríamos calcular la mayor parte de lo que hacemos en cosmología. Además, como con el principio cosmológico, no tenemos pruebas reales de que esto sea cierto, simplemente asumimos que es cierto para facilitar nuestros cálculos.

Como se ha observado en cientos de anomalías observadas identificadas por Roger Penrose, nunca nos permitimos imaginar que este corolario sea falso. Siempre buscamos alguna otra razón y cuando no se puede encontrar ninguna, afirmamos que la medición, la observación o el observador tenían fallas o la ignoramos como un valor atípico. Para ser justos, esto ha demostrado ser efectivo en el análisis de gran parte de lo que sabemos en cosmología. Es particularmente efectivo y preciso en las escalas del sistema solar y dentro de nuestra propia galaxia o área local del espacio, pero el universo es muy grande y hemos observado muchos objetos y eventos anómalos que no pueden explicarse por nuestras leyes conocidas de física y conceptos, como flujo oscuro, energía oscura y materia oscura.

Es importante tener en cuenta que se supone que las constantes físicas (como la constante gravitacional, la masa del electrón, la velocidad de la luz) también cambian de un lugar a otro dentro del Universo y con el tiempo. Dado el tiempo y el tamaño del universo, se necesita mucha fe y arrogancia para mantener esta idea, especialmente cuando no tenemos pruebas de que sea cierto.

Por supuesto, puede argumentar que está respaldado por evidencia empírica, pero ¿es realmente así? En la escala en la que podrían ocurrir tales cambios, cientos de millones de años luz, no observaríamos ni experimentaríamos cambios en nada local que se encuentre dentro de esa distancia. Si lo hicimos (y lo hemos hecho), ignoramos que romper esta regla es una posible respuesta. Para escalas mucho más grandes, ¿qué habilidad tenemos para medir diferencias tan lejanas? ¿Cómo sabríamos que para una región finita del espacio a 3 mil millones de años luz de distancia, la velocidad de la luz es más rápida o más lenta de lo que observamos aquí? Vemos lo que nos limitamos a ver y hacemos que lo que observamos se ajuste a lo que hemos definido.

D. Finalmente, llegamos a una definición que hemos aceptado como un hecho que el Universo tiene que contener las propiedades de todo. Esto significa que el término “borde del Universo” supone que existe algo que no está contenido en el Universo. Invocando una propiedad externa al Universo (una ventaja para el Universo) hemos definido que es lógicamente inconsistente ya que, por definición, el Universo debe contener todo. Esto también limita nuestro pensamiento a pesar del hecho de que no tenemos idea de cuán grande es el universo entero y tenemos observaciones, como flujo oscuro, que desafían la explicación a menos que permita algo más allá de lo que podemos observar.

Ahora rompamos algunas reglas. Supongamos por un momento que la materia oscura interactúa con partículas bariónicas y / u otras formas de radiación de alta energía. Esto ciertamente está implícito en los halos más densos alrededor de galaxias altas y luminosas. Tenemos mapas de materia oscura que muestran claramente una distribución no homogénea de materia oscura en el universo. La materia oscura está presente alrededor, dentro y cerca de las galaxias y se ve con menos frecuencia en áreas de espacio vacío. En aquellos casos donde se mide en áreas desprovistas de estrellas o galaxias, puede haber nubes de gases invisibles o delgadas o una densidad de partículas radiadas. Lo que observamos, si permitimos considerarlo, es que la materia oscura se ve afectada por alguna forma de radiación de las galaxias y que la materia oscura existe principalmente donde observamos materia bariónica. Por supuesto, las distancias de lo que está cerca o de lo local son relativas. Varios millones de años luz podrían ser locales en una gran galaxia o cúmulo de galaxias. Lo que puede estar afectando a DM es tan desconocido como lo es DM, pero está claro que existe DM en o alrededor de la mayoría de las galaxias y no está distribuido uniformemente en todas partes.

Una de esas reglas o limitaciones en nuestro pensamiento dice que la masa de un objeto es la misma en todas partes o que la masa no cambia según la ubicación. Qué podría desafiar esa regla y cuáles serían sus efectos. Examinemos una posibilidad.

Ahora vamos a presentar el campo de Higgs. Desde 2012, sabemos que el bosón de Higgs existe y fue encontrado por el LHC en el CERN. La teoría, que hasta ahora concuerda con todas nuestras observaciones, cálculos y con el Modelo Estándar, es que el bosón de calibre de Higgs es responsable del campo de Higgs que impregna todo el universo y da masa a las partículas bariónicas. Todavía no sabemos exactamente cómo o por qué las diferentes partículas derivan una masa diferente del campo de Higgs, pero parece que es este campo y la partícula de Higgs la responsable. Tampoco sabemos si el campo de Higgs imparte masa a las partículas de manera completamente estandarizada y uniforme, independientemente de la densidad del campo de Higgs. Si no fuera así, ¿cambiaría eso la constante gravitacional? ¿Podemos permitirnos imaginar que es una posibilidad?

Lo que creemos que es correcto es que la masa se deriva del campo de Higgs y del bosón de Higgs. También sabemos por nuestros experimentos en el CERN que podemos interactuar con el Bosón de Higgs si tenemos un impacto energético lo suficientemente alto, del orden de 13 TeV. Dado que la gravedad es una función de la masa, cuanto mayor es la masa, mayor es la gravedad y dado que el campo de Higgs aparentemente da masa a los objetos y sabemos que el campo de Higgs se deriva del bosón de Higgs; esto implica que, si se le da suficiente energía, Es posible que la materia bariónica interactúe con el bosón de Higgs y, por lo tanto, con el campo de Higgs y tal vez altere la masa y la gravedad de la materia.

Hemos visto que el bosón de Higgs reacciona a la materia bariónica, así fue como se descubrió, golpeando partículas y expulsando el bosón. Eso significa que la radiación de las supernovas u otras fuentes de alta energía podría empujar el campo de Higgs y tal vez incluso crear áreas de campo denso y menos denso. Si el campo de Higgs imparte masa a partículas y objetos, ¿cuál sería el efecto de un campo de Higgs no homogéneo en la masa de materia en esas áreas de campo de Higgs denso y menos denso? Como no estamos seguros exactamente de cómo el campo de Higgs imparte masa a las diversas partículas, es una conjetura imaginar si este proceso se vería afectado en mayor medida por un campo de Higgs de mayor densidad en comparación con un área menos densa del campo. Tampoco sabemos si un campo de Higgs más denso exhibiría su propia gravedad, es decir, ¿un campo de Higgs denso exhibiría su propia fuerza gravitacional más densa?

En este punto, tenemos que entrar en el ámbito de un experimento mental. A las personas más inteligentes que a mí les resultará útil confirmar esto mediante matemáticas u observaciones, pero la realidad es que gran parte de la física comienza con un experimento mental y luego valida la idea con matemáticas u observaciones.

Estoy sugiriendo que es el campo de Higgs no homogéneo el responsable de las diferencias en la masa de partículas y, por lo tanto, la gravedad de esas partículas, y eso es lo que nos parece materia oscura.

Lo único que tenemos que hacer para permitirnos pensar que esto es cierto es permitirnos violar las barreras del pensamiento impuestas por el Principio Cosmológico e imaginar que en la inmensidad del universo, no todo es homogéneo y eso si eso incluye la densidad del campo de Higgs, entonces también incluye la masa y la constante gravitacional.

Esta propuesta no necesita que la materia oscura sea una partícula nueva y aún no descubierta. No es necesario que el bosón de Higgs se descomponga en un fotón y una partícula de materia oscura. Sí explica por qué hay nubes de materia oscura cerca y alrededor de las galaxias. Explica cómo el halo alrededor de una galaxia está formado por la luminosidad (radiación) de la galaxia que empuja el bosón de Higgs (no una partícula de materia oscura desconocida). Explica cómo tenemos algo que es transparente y, sin embargo, causa lentes gravitacionales.

Si imaginas que por alguna razón, hay un área muy densa del campo de Higgs en un parche de cielo de 20 grados entre las constelaciones de Centaurus y Vela, entonces también puedes imaginar que es este campo gravitacional ultrafuerte lo que es causando el flujo oscuro identificado por Alexander Kashlinsky y / o es la fuente del Gran Atractor. Esto no requiere que imaginemos algún objeto gravitacional monstruosamente grande más allá de nuestra detección y quizás más allá del universo conocido que está causando el flujo oscuro. Podría explicar la fuente del Gran Atractor.

Dado que experimentamos la dificultad de encontrar el bosón de Higgs de primera mano en el CERN, esta idea también explica por qué todos nuestros intentos de encontrar una partícula de materia oscura única han fallado. También puede ser que cualquier discontinuidad o naturaleza no homogénea del campo de Higgs exista solo en grandes escalas cosmológicas. Esto significaría que en el ámbito de nuestro sistema solar y quizás en la mayoría o en toda nuestra galaxia, no hay una variación detectable o significativa en el campo de Higgs y, por lo tanto, no observaríamos directamente ningún cambio en la masa, la gravedad o las constantes físicas.

Además de asumir la presencia de materia oscura como una partícula separada y distinta, ¿qué evidencia o método aplicaríamos para medir la diferencia en masa de una partícula de gas en nuestro sistema solar versus la del cúmulo de galaxias Abell 1689? A las distancias de Abell 1689 (a 2.200 millones de años luz de distancia), ¿podríamos distinguir entre una nube entrelazada de materia oscura y partículas de gas que tenían una masa mayor de la que cabría esperar?

Eliminar la búsqueda de una partícula específica como fuente de materia oscura resuelve muchas de las preguntas y especulaciones sobre la materia oscura. Es, por ejemplo, completamente consistente con el Modelo Estándar sin invocar Supersimetría. La partícula de Higgs fue la última partícula no descubierta predicha por el Modelo Estándar. Tenía una base teórica sólida que lo predijo, le dijo dónde encontrarlo y se encontró exactamente donde el Modelo Estándar decía que debería estar.

Por el contrario, el modelo estándar no predice la materia oscura. Debe invocar la supersimetría que permitiría una partícula eléctricamente neutra que no se descomponga en un par de minutos. Algunos dirían que la supersimetría casi ha sido descartada por los experimentos del LHC porque la partícula de Higgs se encontró casi exactamente donde el modelo estándar predijo que estaría.

Finalmente, tenemos la única ley lógica que ha demostrado ser precisa para gran parte de la física: la Navaja de Occam. El principio establece que no se deben hacer más suposiciones que las mínimas necesarias. Este principio subyace en todo modelado científico y construcción de teorías. A pesar de la necesidad de violar el Principio Cosmológico, esta explicación es, con mucho, la más simple de todas las ideas sobre la materia oscura.

Pero espera hay mas…..

Si esto puede ser aceptado como una explicación razonable y quizás validado por una investigación adicional, entonces ¿qué dice sobre la energía oscura? La complejidad de la sugerencia de que la energía oscura es la gravedad repulsiva o alguna fuerza desconocida fuera de cualquier modelo o teoría conocida, viola claramente la Navaja de Occam. Es un concepto extremadamente complejo que la energía oscura es una fuerza desconocida que de alguna manera representa el 68% de la densidad de masa-energía de todo el universo y, sin embargo, no tenemos absolutamente ninguna evidencia más que como explicación de la tasa de expansión del universo. . Pero, ¿qué pasa si es solo otro resultado de la propuesta de materia oscura de campo de Higgs?

Imagine una explosión en la que el frente de onda expansiva de la explosión empuja y comprime el aire. Tales frentes de onda explosiva se pueden ver en explosiones de bombas atómicas como una gran nube en forma de cúpula que se forma y expande en el momento del estallido. Si esto sucediera en el espacio, el frente de onda de la radiación en expansión sería una esfera. ¿Qué pasa si es el campo de Higgs el que se expulsa del centro explosivo? Como se mencionó anteriormente, esto podría explicar el halo de materia oscura alrededor de las galaxias altamente luminosas. Pero ahora, apliquemos esto a una explosión mucho más grande: el Big Bang.

Ahora creemos que DM / DE se creó muy pronto después del Big Bang y es anterior a la creación de galaxias y estrellas. Estoy sugiriendo que el Big Bang fue la explosión que empujó una capa comprimida de una concentración densa de bosones de Higgs en el Big Bang o poco después, creando una capa densa del campo de Higgs a medida que se expandía con el universo. Esto podría haber ocurrido antes o durante la fase de expansión o más probablemente en la era dominada por la radiación del Big Bang, pero el efecto final fue la creación de un caparazón de un campo de Higgs altamente denso que rodea todo el universo. Puede imaginar esto como una gran bola que abarca todo el universo. A medida que la bola se expande, tira hacia afuera sobre el resto del universo por la fuerza de gravedad creada por la capa del denso campo de Higgs.

Sí, esto viola la idea de que, por definición, no puede haber nada fuera del universo o que no puede tener una ventaja, pero ignoremos esa limitación en nuestro pensamiento por un momento. Alternativamente, podríamos pensar en términos de esta capa expansiva como la creación del universo. O que este caparazón en expansión es simplemente la consecuencia natural de cualquier explosión, incluso el Big Bang.

Si existe tal caparazón, entonces tendría un tirón gravitacional y se expandiría hacia afuera. Esa atracción gravitacional podría ser la fuente de la “gravedad inversa” atribuida a la energía oscura. Es, de hecho, la gravedad normal que actúa para atraer hacia afuera todas las partes del universo. En lugar de encontrar una fuente desconocida y un concepto de gravedad inversa o repulsiva, esta explicación simplemente utiliza la existencia de la gravedad normal inducida por la masa y la idea de que el campo de Higgs puede haber impartido una gravedad fuerte a este caparazón. Esta es solo una versión de tamaño universal de los halos galácticos de la materia oscura, lo que significa que DM y DE son en realidad la misma cosa y funcionan de la misma manera: la Navaja de Occam.

Esta capa expansiva podría poseer la misma gravedad que experimentamos aquí en la Tierra o podría ser mucho más fuerte como resultado de la química del nivel nuclear en el momento del gran banco o tal vez como resultado de los problemas de espacio-tiempo relacionados con un explosivo límite que se expande a la velocidad de la luz o cerca de ella. También podría ser más fuerte en función de alguna interacción desconocida entre los bosones de Higgs cuando están en una configuración muy densa.

Esta idea de shell no viola la física básica aparte de los principios y definiciones arbitrarias que restringen nuestro pensamiento. No tenemos que invocar la supersimetría o violar el Modelo Estándar. No tenemos que redefinir la gravedad o encontrar alguna otra forma nueva de energía repulsiva. Imaginar que este caparazón alrededor del universo tiene inconsistencias también puede ayudar a explicar el flujo oscuro. Si la propuesta para el campo de Higgs que resuelve la materia oscura tiene sentido, entonces la extensión que también explica la energía oscura es igualmente válida.

No propongo que esta sea la teoría completa y completa. Además del complejo problema social, político y científico de violar algunos de los principios fundamentales de la física, tampoco hemos resuelto cómo y por qué el campo de Higgs reacciona de manera diferente a las diferentes partículas. No hemos descubierto si un campo de Higgs más denso es posible, pero si lo fuera, ¿invocaría una masa mayor a una partícula que la misma partícula recibiría de un campo de Higgs menos denso? Hay indicios en los modelos de que el bosón de Higgs existió muy pronto después del Big Bang, pero no sabemos exactamente cuándo o cómo pudo haber sido afectado por la fase de expansión y con el tiempo. Estas y otras preguntas me parecen mucho más solucionables que continuar buscando partículas de materia oscura y la naturaleza de la fuerza de energía oscura.

Hay una implicación más en este concepto. Si acepta esta hipótesis de la materia oscura del campo de Higgs, significa que el campo de Higgs es la fuente de la masa de los objetos: la masa de los objetos les da gravedad, pero la masa también está vinculada a la inercia, el impulso y el peso. También implica que el bosón de Higgs tiene cierta interacción con algún tipo de radiación emitida por las galaxias que empuja a los bosones y, por lo tanto, al campo de Higgs hacia afuera. Solo por el bien de la discusión, llamemos a la radiación que puede mover al bosón de Higgs la fuerza H. Pueden ser neutrinos o rayos X o luz o quién sabe qué, pero de alguna manera está relacionado con las galaxias luminosas y es probablemente una fuerza que ya conocemos. Algunos de estos candidatos de fuerza H también pasan directamente a través de los humanos sin ninguna interacción (como, por ejemplo, los neutrinos).

Ciertamente, no en el futuro cercano, pero algún día, podríamos ser capaces de crear un generador de fuerza H y poder controlar y manipular esa fuerza. Cuando llegue ese día, imagine si colocamos un generador de este tipo en una nave espacial y lo usamos para empujar a la mayoría, si no, todos los bosones de Higgs fuera del espacio dentro y alrededor de la nave espacial, creando una burbuja alrededor de la nave que está vacía del bosón de Higgs y, por lo tanto, del campo de Higgs. Como resultado, dentro de esta burbuja, los objetos tendrían muy poca masa, si es que tienen alguna. Suponiendo que los efectos de la fuerza H no son perfectos, habría algo de masa, pero podría medirse en gramos para una nave espacial que de otro modo pesaría cientos de millones de kilogramos. ¿Qué tan rápido puede ir si aplica el empuje de un motor de iones a un objeto (incluido el propio motor de iones, excepto su tubo de escape) que tiene muy poca masa? Tan pronto como los propulsores salgan del motor a una velocidad cercana a la de la luz, impulsaría la nave a velocidades masivas. En términos de la función matemática de la fuerza y ​​la masa … F = MA o A = F / M y si M está cerca de cero y F es grande, entonces A también sería grande al igual que su velocidad, V. Si todo en el barco se viera afectado por la eliminación del campo de Higgs por parte de H -generador de fuerza, entonces los objetos casi no tendrían inercia y, por lo tanto, no se verían afectados por la aceleración rápida o por giros rápidos y bruscos.

Esto es, en efecto, una unidad warp. Al deformar el campo de Higgs alrededor de la nave, creamos una burbuja de masa cercana a cero que permite que la nave alcance velocidades cercanas a la velocidad de la luz, lo que hace que el espacio intergaláctico viaje más cerca de la realidad.

Este había sido un ejercicio de la ciencia de la imaginación por una persona que no es, por profesión, un científico o un experto en cosmología. Sin embargo, es un intento de pensar fuera de la caja e imaginar las posibilidades si ampliamos nuestra comprensión de la realidad un poco más de lo que podemos llegar ahora. Antes de hacer agujeros en él por fallas en dar cuenta de cada matiz y gradación, considere si está limitando su pensamiento mediante un conjunto de reglas arbitrarias, convenciones y procesos estocásticos o a priori. ¿Te estás permitiendo explorar todas las posibilidades sin restricciones en tu pensamiento?

ACTUALIZAR:

Aquí hay algunas noticias nuevas interesantes (al menos para mí) que de alguna manera respaldan mi teoría de DM:

(1) “El hipotético neutrino estéril no interactúa a través de ninguna de las interacciones fundamentales en el Modelo Estándar, excepto la gravedad”

A menos que invoque el gravitón teórico, la gravedad es una función de la masa establecida por el campo de Higgs … se podría suponer que el neutrino estéril podría ser la Fuerza H a la que me refiero y también podría ser lo que crea los halos de DM alrededor de galaxias.

(2) Una de las complejidades que convenientemente ignoré es algo llamado la teoría de Shell. Dice que la gravedad de un caparazón cuando estás dentro del caparazón se cancela en todas partes dentro del caparazón. Eso técnicamente excluiría mi teoría para DE si el universo es una esfera y la caparazón de DM es una esfera. Sin embargo, esto no se aplica si el caparazón no es una esfera completa, como un toroide.

Un nuevo estudio encontró que puede haber una inconsistencia en la tasa de expansión del universo dependiendo de dónde se mire. Este grupo miró hacia afuera desde nuestra posición en el borde de la Vía Láctea y lo comparó con mirar hacia otro lado, hacia y a través del centro de la galaxia de la Vía Láctea. Básicamente, observaron la parte del espacio que no podemos ver porque nuestra galaxia la bloquea utilizando algunas técnicas nuevas. Descubrieron que el desplazamiento hacia el rojo de las estrellas y galaxias en esa dirección es más lento, en promedio, que mirar hacia otro lado. Si se confirma, esto implica que el “borde” del universo está más cerca en esa dirección, lo que significa que el universo NO es una esfera y la teoría de Shell no se aplica, lo que hace que mi idea de DE sea más probable … tal vez.

Nadie sabe con seguridad. La hipótesis más simple que es consistente con todas las mediciones astronómicas conocidas es que la energía oscura es una energía de vacío positiva constante muy pequeña. El principal problema con esta hipótesis es que no existe una teoría conocida que pueda explicar razonablemente una pequeña energía de vacío. La teoría de partículas podría explicar una energía de vacío muy grande (que haría imposibles las galaxias / estrellas / vida en nuestro universo), o la teoría de partículas podría explicar 0 energía de vacío si todo se cancela por completo (Fermiones y Bosones contribuyen con signos opuestos de energía de vacío) , pero es muy difícil explicar un número muy pequeño ya que las cosas tendrían que cancelarse casi por completo, pero no del todo.

Lo que significa una pequeña energía de vacío positiva es que cada metro cúbico de espacio tiene el mismo contenido de energía de vacío. La cantidad de energía por metro cúbico es equivalente a aproximadamente la energía de cuatro masas de protones en reposo por metro cúbico. Esto significa que a medida que el universo se expande después del big bang, un volumen comoving dado tiene una cantidad de energía de vacío total cada vez mayor, ya que el volumen comoving aumenta con el tiempo. La energía de vacío en realidad resulta en una fuerza de gravitación repulsiva de acuerdo con la Relatividad General y, por lo tanto, hace que la tasa de expansión aumente en lugar de disminuir con el tiempo.

¿Qué es la energía oscura?

Comencemos con la literatura actual sobre Dark Energy.

Se desconoce más de lo que se sabe. Sabemos cuánta energía oscura hay porque sabemos cómo afecta la expansión del universo. Aparte de eso, es un completo misterio. Pero es un misterio importante. Resulta que aproximadamente el 68% del universo es energía oscura.

Una explicación para la energía oscura es que es una propiedad del espacio. Albert Einstein fue la primera persona en darse cuenta de que el espacio vacío no es nada. El espacio tiene propiedades asombrosas, muchas de las cuales apenas comienzan a ser entendidas. La primera propiedad que descubrió Einstein es que es posible que exista más espacio. Entonces, una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, la versión que contiene una constante cosmológica, hace una segunda predicción: el “espacio vacío” puede poseer su propia energía. Debido a que esta energía es una propiedad del espacio en sí, no se diluirá a medida que el espacio se expanda. A medida que surja más espacio, aparecería más de esta energía del espacio. Como resultado, esta forma de energía causaría que el universo se expanda cada vez más rápido. Desafortunadamente, nadie comprende por qué la constante cosmológica debería estar allí, y mucho menos por qué tendría exactamente el valor correcto para causar la aceleración observada del universo.

Otra explicación de cómo el espacio adquiere energía proviene de la teoría cuántica de la materia. En esta teoría, el “espacio vacío” en realidad está lleno de partículas temporales (“virtuales”) que se forman continuamente y luego desaparecen. Pero cuando los físicos intentaron calcular la cantidad de energía que esto le daría al espacio vacío, la respuesta salió mal, mucho por error. El número llegó como 1 con 120 ceros después. Esto se conoce como el cálculo “catastrófico”.

Una última posibilidad es que la teoría de la gravedad de Einstein no es correcta. Eso no solo afectaría la expansión del universo, sino que también afectaría la forma en que se comportaba la materia normal en galaxias y cúmulos de galaxias. Este hecho proporcionaría una manera de decidir si la solución al problema de la energía oscura es una nueva teoría de la gravedad o no: podríamos observar cómo las galaxias se unen en cúmulos. Pero si resulta que se necesita una nueva teoría de la gravedad, ¿qué tipo de teoría sería? ¿Cómo podría describir correctamente el movimiento de los cuerpos en el Sistema Solar, como se sabe que hace la teoría de Einstein, y todavía nos da la predicción diferente para el universo que necesitamos? Hay teorías candidatas, pero ninguna es convincente. Entonces el misterio continúa.

Según nuestro experimento mental, la Energía Oscura podría considerarse como la energía responsable de la formación del tejido del espacio y la energía potencial liberada que se utilizó para comprimir los dos tipos propuestos de partículas de energía elemental responsables de la formación de los Asuntos Oscuros.

La energía oscura se manifiesta como un tejido del espacio y la energía responsable de desplegar las partículas espaciales (el gran rebote) y expulsar los hilanderos y las cadenas de energía en todas las direcciones para formar las galaxias que se alejan corriendo. Esta definición de Energía Oscura no necesariamente respalda el cálculo de que el 68% del universo está hecho de Energía Oscura, ya que se necesitan nuevos enfoques para las mediciones.

¡Si supieras la respuesta a eso, obtendrías el Premio Nobel!

Sabemos cómo se comporta Dark Energy:

  • Hace que la expansión del Universo se acelere.
  • Se comporta (dentro de nuestros errores de medición) como una presión de vacío, de modo que cada pieza de vacío recién creada en un Universo en expansión también viene con su propia presión que ayuda a acelerar la expansión.
  • Tenemos mediciones de cuánta energía oscura hay hoy en día, y mediciones más pobres de cuánta energía oscura había alrededor en épocas cósmicas anteriores, y parece coherente con una llamada constante cosmológica.

Pero en cuanto a lo que es la energía oscura?

Bueno, eso aún no se ha determinado.

Por lo tanto, tratar de convencer a los académicos cuyo trabajo es fomentar el aprendizaje y el conocimiento de que cualquier otra persona podría hacer lo que no pueden hacer es bastante difícil, por lo que pretendo explicar muy rápidamente y de manera concisa solo un fenómeno que sigue siendo un misterio en todo menos en el mismo nombre. y evidencia circunstancial de su existencia, utilizando “teorías convencionales”.

Energía oscura.

No podemos ver la energía oscura, solo inferimos su existencia por la aceleración creciente de la expansión del universo que se ha medido y calculado con mucha precisión para representar el 75% del valor total del universo.

Cuando estábamos llegando a lo que pensábamos que era la finalización del modelo estándar y el pináculo de la física moderna, este hallazgo fue un gran golpe y, debido a nuestra creencia inquebrantable en lo que sabemos, asumimos que hay una nueva fuerza desconocida en juego y que algo está impulsando el universo hacia afuera, actuando de manera equidistante y está aumentando con el tiempo.

La evidencia de la expansión proviene del cambio rojo que observamos cuando miramos hacia las profundidades del espacio, sin embargo, un físico ruso afirmó recientemente que esto realmente fue causado por la masa del universo.

Este reclamo ha sido muy discutido y ha ganado algo de terreno.

De hecho, están vinculados extrínsecamente.

El proceso es que esta entropía hace que la disipación de energía aumente con el tiempo a través de la acción capilar a medida que desarrolle la velocidad a la que la energía se convierte en materia.

Las leyes de la entropía de una forma indirecta dictan que a medida que pasa el tiempo, mientras más cosas tengas, más cosas obtendrás, energía condensada en las diversas partículas subatómicas y, como tal, los campos de fuerza surgen en cada sepetate y distinto, cada uno superpuesto al anterior, ganando más masa a medida que avanza y derramando / bloqueando energía en el proceso.

Es en esta interacción que se construye todo el universo, pero esa es otra historia.

La entropía es responsable del tiempo que fluye en la dirección que lo hace, en esencia describe la forma en que la energía se disipa a través del universo.

Las partículas más grandes se componen básicamente de partículas más pequeñas como las muñecas rusas cuánticas que vibran, pasando su energía por la línea de más a menos masiva todo el tiempo, permitiendo que la energía escape en el proceso.

En el universo primitivo solo existían las partículas subatómicas más pequeñas y, por lo tanto, la expansión se realizó al ritmo que comenzó.

A medida que se desarrolla la jerarquía del modelo estándar, obtenemos más masa construyendo más masa, en cada etapa (campo / partícula / electromagnética / Higgs / nuclear fuerte / nuclear débil, etc., etc., por cierto, estas son las mismas dimensiones 10/11 M / Teoría de la secuencia predicen )

Sabemos por E = mc2 que la cantidad de energía encerrada en la masa es enorme y, debido a la jerarquía del Modelo estándar, también es directamente proporcional.

El espacio es un depósito de energía negativa que es proporcional a la cantidad de masa en el universo.

Las partículas más grandes hacen vibrar las partículas más pequeñas y disipan más energía a través de cada campo posterior.

Cuanto más tienes, más rápido obtienes. Cada generación de estrellas siembra a la siguiente con elementos más pesados, cada generación se vuelve más pequeña, más abundante y más frenética que la anterior.

Aunque no todo es lo que parece.

Vemos energía oscura y algo que empuja el universo hacia afuera, esto está mal.

Hay un desequilibrio de energía y el tejido elástico del espacio-tiempo se mueve hacia su estado fundamental a medida que la energía se extrae a través de la acción capilar.

El subproducto de este proceso es que para lograr esto, el universo se vuelve cada vez más estructurado.

Este proceso da lugar a la vida, la inteligencia, el lenguaje y todo lo demás que vemos, incluido el lenguaje y el comportamiento humano.

También es responsable de la ley de Zipf. Lo que aparentemente no se explica

Gracias por tu tiempo, por favor intenta refutarme.

Sr. matthew briggs


En 1922, un cosmólogo ruso, Alexander Friedmann, manipuló ecuaciones relativistas para dar un conjunto de ecuaciones ahora conocidas como las ecuaciones de Friedmann. Estos proporcionaron la base para la Ley de Hubble. Astrónomos como Slipher midieron y catalogaron desplazamientos al rojo. Hubble determinó la relación de desplazamiento al rojo a distancia e hizo mediciones precisas de la misma.

Pero más tarde, el telescopio Hubble comenzó a descubrir que las supernovas más distantes son ligeramente más tenues de lo previsto. Al medir el desplazamiento al rojo y al determinar la constante de Hubble, puede calcular qué tan lejos y, por lo tanto, qué tan brillante debe ser una supernova distante. Y estos fueron un poco demasiado débiles. Pero no era una propiedad intrínseca: eran tan luminosas como otras, lógicamente, pero estaban más distantes de lo previsto. La Ley de Hubble se rompió a distancias muy grandes. Estas mediciones mostraron que las galaxias más distantes se están alejando demasiado lentamente para un universo en constante expansión.

Una nota primero antes de continuar. Esto no es realmente una recesión a través del espacio; Estas galaxias no están volando como metralla de una gigantesca explosión cósmica. Más bien, el universo se está expandiendo como un globo con nosotros en la superficie. Y al igual que en un globo, si un fotón viaja a lo largo, su longitud de onda también se expandirá. Entonces, estas galaxias distantes no se desplazan al rojo del movimiento, pero a medida que su luz viaja a través del espacio en su viaje inexorable hacia nosotros, se estira a medida que el espacio en el que se expande.

Entonces, la luz de estas supernovas muy distantes se libera cuando el universo se expande más lentamente: nos alcanza con un desplazamiento al rojo ligeramente más bajo de lo que veríamos si el universo se expandiera a una velocidad constante. Entonces, dado que el universo una vez se expandió más lentamente, debe haberse acelerado. Ahora podemos usar nuevamente las ecuaciones de Friedmann, pero con un propósito muy diferente. Predicen que, dependiendo de la densidad del universo, la cantidad de cosas por unidad de volumen, el universo se expandirá, contraerá o permanecerá igual. Según las mediciones del número y el tamaño de las galaxias en diferentes desplazamientos al rojo, nuestro universo debería ser del tipo “permanecer el mismo”. Pero no lo es, se está expandiendo cada vez más rápido. Y el espacio en sí no está tratando de hacer eso, entonces, ¿qué es? Debe haber alguna presión desconocida que expanda por la fuerza el universo. ¿Qué es? Ni idea.

Pero tuvimos uno. La mecánica cuántica contiene una gran cantidad de principios de incertidumbre. El más famoso es entre impulso y ubicación, pero también incluye uno entre energía y tiempo. Es este último el que nos sirve aquí. Significa que, si el tiempo es lo suficientemente corto, la energía puede ser muy alta. Esto se realiza mediante la producción de pares de partículas-antipartículas que se aniquilan antes de que se acabe el tiempo límite. Esta es también la causa de la radiación de Hawking, pero ese es otro tema. Pero están allí: producen una ligera presión, llamada efecto Cassimir, que se ha detectado al colocar dos placas de metal muy juntas en un vacío casi perfecto y hacer que estas partículas virtuales las junten. Y como el espacio está lleno de ellos, deberían producir suficiente presión para expandir el espacio, como vemos, ¿verdad? No. El espacio es demasiado grande, hay demasiadas partículas. Ese modelo condujo a la mayor discrepancia en la ciencia: el efecto Cassimir es diez veces mayor que ciento veinte veces mayor. Eso es un billón de billones de billones de billones de billones de billones de billones de billones de billones de billones de billones de veces demasiado grande.

Entonces, por ahora, estamos perplejos.

Con la energía oscura, los científicos describen el fenómeno de que el espacio-tiempo parece expandirse a un ritmo acelerado.
A partir de ahora, ninguna teoría ampliamente aceptada puede explicar esto. De hecho, incluso hay algunos que niegan la existencia de esta aceleración y presentan una explicación totalmente diferente: el estudio encuentra una posible explicación alternativa para la energía oscura
Todo lo que sabemos con certeza en este momento es esto: el modelo estándar del universo no puede explicar la materia oscura o la energía oscura “…
Entonces, todavía estamos bastante al principio aquí. Se deben recopilar más datos y se debe hacer más investigación. La respuesta a esta pregunta aún está MUY abierta.

En palabras simples, los científicos han dado el nombre de energía oscura a la fuerza o sustancia generadora de expansión del universo.
Energía oscura como el reverso de la gravedad: empuja las cosas en lugar de unirlas.
Todavía se desconoce si las leyes de la física o la teoría general de la relatividad pueden explicar la energía oscura.
En 1998, los astrónomos que estudiaban las supernovas las encontraron más débiles de lo previsto. Esto significaba que ambos estaban más lejos y el universo se estaba expandiendo más rápido de lo esperado.

Dado que la teoría de Einstein relaciona la materia y la energía como estados diferentes de la misma cosa, surge la pregunta de si es válido pensar en la energía oscura y la materia oscura de la misma manera. ¿Son intercambiables?
Parece interesante.

Pero aún sabemos poco sobre ambos.

¡Espero eso ayude!

curious.astro.cornell.edu/about-us/108-the-universe/cosmology-and-the-big-bang/dark-matter/658-what-s-the-difference-between-dark-matter-and- energía oscura intermedia

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