¿Cuál es en realidad la constante cosmológica?

Desde los tiempos en que Newton formuló sus leyes de gravitación, le resultaba desconcertante por qué en la tierra si las masas se atraen entre sí, ¿no habría colapsado el universo bajo su propia gravitación? Las estrellas y los planetas deberían haberse atraído entre sí y gradualmente acercarse más y más hasta llegar a fusionarse.

Pero dejó el problema sin resolver y durante 2 siglos el mundo científico estuvo contento con los éxitos de la teoría y barrió el problema bajo la alfombra, y asumió que el universo permaneció en un estado estable “a mano de Dios” o tal vez solo por inercia. era suficiente para hacer que la atracción fuera tan lenta que aún no se podía medir.

Cuando Einstein amplió la teoría a su Relatividad general, y con el mejor conocimiento astronómico de los tiempos, se hizo rápidamente evidente que el problema de Newton era realmente grave. Las ecuaciones de Einstein mostraron claramente que el universo no podía permanecer estable por mucho tiempo, las inestabilidades causadas por los movimientos de los cuerpos interrumpirían el equilibrio y el colapso gravitacional sería inevitable en un tiempo mucho más corto que la edad del universo. Algo tenía que evitar que las galaxias se acercaran entre sí debido a su atracción gravitacional.

En ese momento aún se desconocía que el universo se estaba expandiendo, la creencia general era que el universo estaba en un estado estable, por lo que Einstein introdujo su constante lambda cosmológica, un factor de “expansión” que era justo no causar una expansión real, sino solo para evitar que los cuerpos celestes se acerquen unos a otros y así mantener el universo en un estado estable persistente.

La constante cosmológica es el valor constante lambda que Einstein introdujo en su ecuación de campo para tratar la inferencia de que el universo colapsaría sobre sí mismo o se expandiría. A partir de 2015, es 1.19 × 10 −52 m − 2 (según Wikipedia), lo que da una energía negativa a la densidad de energía de vacío.

Originalmente, Einstein usó la constante para alinear su ecuación con el pensamiento en el momento en que el universo estaba en un estado estable. Más tarde se supo de la evidencia observacional de que el universo se está expandiendo. Einstein declaró como consecuencia que fue su mayor error.

Lo cosmológico se incorpora hoy como una característica importante del modelo de expansión del universo. Es considerado como una de las contribuciones más importantes de Einstein a la ciencia.

La constante cosmológica fue un término “antigravitacional” introducido por Einstein en un intento de que la Relatividad General sea consistente con un Universo estático. Cuando Einstein presentó GR prácticamente a todos, aunque el Universo era estático, ni se expandía ni se contraía. GR predijo un universo que era dinámico, expandiéndose o contrayéndose. Para hacer que la gravedad GR sea consistente con un universo estático, Einstein introdujo un término en GR que era una fuerza repulsiva para equilibrar la fuerza de gravedad atractiva. Cuando Lemaitre y Hubble mostraron que el Universo se estaba expandiendo, la constante cosmológica ya no era necesaria. Einstein dejó caer la constante cosmológica y se refirió a ella como el mayor error de su vida.

En la década de 1990, dos grupos encuestados tomaron encuestas de supernovas tipo 1A para intentar ver cuánto se desaceleraba la expansión del Universo debido a la gravedad. Su resultado totalmente inesperado fue que la expansión del Universo no se desaceleró sino que se aceleró. El término Energía oscura se agregó al vocabulario cosmológico. Se agregó una constante cosmológica repulsiva a la fórmula GR para explicar esta aceleración inesperada del Universo.

La constante cosmológica se agregó nuevamente a GR para dar cuenta de la energía oscura expansiva. La energía de vacío se propuso como una posible fuente o explicación física de lo que es la constante cosmológica de Energía Oscura o Energía Oscura, pero la energía de vacío como se entiende actualmente es 120 órdenes de magnitud demasiado grande para ser la constante cosmológica. La explicación de la energía del vacío de Dark Energy ha sido llamada la peor suposición en la historia de la física.

Poco se sabe de las características de Dark Energy y la constante cosmológica es simplemente un modelo matemático de Dark Energy.

Es un pequeño ajuste a un término de tensor métrico en la fórmula para el tensor gravitacional de Einstein.