¿Cuáles serían las implicaciones si descubriéramos que no existe la “materia oscura”?

Dado que la materia oscura explica al menos cuatro cosas separadas sobre el universo observable, el descubrimiento de que “no existe tal cosa” estaría acompañado por teorías completamente nuevas o por un caos total en nuestra comprensión de la gravedad y el universo primitivo. Necesitaríamos una nueva teoría sobre cómo funciona la gravedad a diferentes distancias, y existe al menos una de esas teorías (dinámica newtoniana modificada), pero no explica la necesidad de que la materia oscura siembre la formación de galaxias y otras estructuras grandes en el universo. MOND tampoco explica las imágenes de lo que aparentemente es materia oscura construida a partir de lentes gravitacionales. Se necesitaría otra nueva teoría para explicar las imágenes de masa donde no existe ninguna.

A fin de cuentas, el resultado más probable de descubrir que la materia oscura no existe, sería el caos en las teorías gravitacionales y en las comunidades de astrofísica y cosmología. Es mucho más probable que exista algo que explique cuatro o más tipos de observaciones principales e independientes que esas dos, tres o incluso más teorías totalmente nuevas que deben formarse para explicar qué materia oscura maneja ahora sin problemas.

Depende de lo que descubramos que demuestre por qué no hay materia oscura. Como no sabemos cuál es ese descubrimiento, no se pueden predecir las implicaciones.

La única forma en que podríamos descubrir que la materia oscura no existe sería tener evidencia convincente de que la teoría de la materia oscura es inconsistente con las observaciones. Así es como “el éter” y el flogisto fueron refutados.
Dado que tenemos evidencia convincente de que la materia “no radiante” causa lentes gravitacionales, esto es poco probable.
Lo que es posible, es que la materia oscura es una combinación de otros efectos,
Escuché una teoría de que la materia oscura es en realidad una combinación de polvo, neutrinos, hidrógeno atómico, radiación EM, estrellas quemadas, asteroides y planetc, cada uno de los cuales es insuficiente para dar cuenta de los efectos observados, pero en combinación puede ser suficiente, sin la necesidad de recurrir a partículas exóticas.

Luego, debemos descubrir por qué nuestros modelos físicos funcionan en escalas muy grandes (desde el tamaño de una galaxia hasta el tamaño del universo), en escalas muy pequeñas a galácticas (desde el núcleo del átomo hasta el tamaño de una galaxia), pero no en escalas iguales al tamaño de una galaxia. ¿Qué tiene de especial una galaxia? Esto seria interesante.

En primer lugar, es difícil “descubrir” que algo no existe, excepto en el sentido de que la investigación no puede detectar evidencia directa de la existencia de ese “algo”. De hecho, esa es la situación con la materia oscura. La evidencia directa no existe. Toda la evidencia que se cita consiste en alguna forma de inferencia: algunas observaciones no se ajustan a las predicciones teóricas a menos que se presuma la energía oscura.

Sin embargo, la inferencia sola no puede considerarse evidencia concluyente ya que existe una posibilidad igualmente plausible de que la falla recaiga en los modelos que requieren este material especial pero indetectable. Sin embargo, esa posibilidad no es entretenida voluntariamente por la comunidad de científicos académicos en la que se presume que los modelos aceptados son correctos y, por lo tanto, debe existir materia oscura. Este es un enfoque profundamente científico de la situación.

En situaciones ambiguas de esta naturaleza, todas las posibilidades deben estar sobre la mesa. Se debe lanzar una red ancha para todas y cada una de las posibles soluciones. El rango de posibilidades no puede restringirse, ya que ahora solo se aplica a aquellos en los que los modelos existentes son inviolables y no están sujetos a un nuevo examen, especialmente en sus supuestos fundacionales.

La relatividad general tiene 100 años y ha sido ampliamente aceptada como correcta durante la mayor parte de ese tiempo y, de hecho, ha tenido muchos éxitos. Pero tiene varias fallas significativas, no solo la materia oscura, sino también la falla de observar directamente la energía oscura y las ondas gravitacionales. La energía oscura es como la materia oscura en que es necesario hacer que la relatividad general se ajuste a las observaciones; Las ondas gravitacionales son predichas por GR y, por lo tanto, integrales.

La relatividad general también se basa precariamente en algunos supuestos fundamentales que nadie en la comunidad académica-científica muestra ninguna disposición a reconsiderar. En GR, el espacio y el tiempo (o espacio-tiempo) son entidades físicas reales, mientras que en la realidad física en la que habitamos no hay evidencia directa de ninguno de los dos. Más bien, el espacio y el tiempo parecen proyectarse sobre la naturaleza desde la conciencia humana colectiva en la que fueron concebidos por primera vez.

Todas las soluciones a las ecuaciones de campo de GR desde Friedman a principios de la década de 1920 también suponen que el cosmos puede tratarse como una entidad simultánea, coherente y unificada. En el momento de esa suposición, la escala claramente conocida del universo era la de la galaxia, y por lo tanto, en ese momento, la suposición unitaria no era irrazonable. Sin embargo, dado el enorme aumento de órdenes de magnitud en el tamaño conocido del cosmos, esta idea simplista no ha sido sometida a una seria reconsideración por parte de nadie en la comunidad científica algún día será considerada como un escandaloso fracaso científico.

Entonces, la respuesta a la pregunta es: mira a tu alrededor, está sucediendo ahora, las implicaciones se están desarrollando ante ti. Los ortodoxos continuarán aferrándose a lo que se ha convertido en un sistema de creencias ornamentado. Se ajustarán los parámetros libres, se citarán pruebas indirectas y se ignorará el mundo que realmente podemos observar y medir a favor de teorías matemáticas cada vez más barrocas. Lamentablemente, no hay un final a la vista.

Hay implicaciones hacia este desarrollo. Recientemente, como un documento que demuestra que la razón principal por la que se descubrió la materia oscura, la extraña rotación de las estrellas alrededor del centro de la galaxia, se puede explicar por la ecuación de Einstein ASÍ BIEN, por lo tanto, puede que no sea necesaria la materia oscura.
Sin embargo, como Jay ha dicho con razón, las formas en que hemos descubierto sus propiedades serán incorrectas. En ese caso, tendríamos que refutar los resultados que obtuvimos, creyendo que solo obtuvimos los resultados porque ya sabíamos lo que queríamos, o tenemos que refutar la forma en que se desaprobó la materia oscura, o acomodar las observaciones en el último, que no parece muy posible, especialmente esta imagen que tenemos, donde podemos ver la materia oscura (en azul)

En realidad, no creo en la materia oscura. Una explicación mucho más mundana de todo esto está aquí. No hay necesidad de soñar esta teoría horriblemente retorcida:

Propagación de la gravedad dirigida en masa (MDPoG) – www

Es imposible y, sin embargo, bastante posible que no exista la materia oscura.

¿Porque imposible? Bien basado en nuestras mediciones de toda la materia visible, no hay suficiente masa / energía para dar cuenta de las fuerzas de gravitación experimentadas por las galaxias y otros objetos dentro del universo. Eso es un hecho. En otras palabras, nuestras propias observaciones no coinciden con nuestros propios cálculos. Hay alguna razón por la que no coinciden. “Dark Matter” es solo un marcador de posición para esta información que falta. Según esta definición de Dark Matter, es imposible que no exista, hay alguna razón por la que nuestros científicos no están obteniendo la respuesta correcta. Hay cierta brecha en nuestro conocimiento. Mirar a la materia oscura simplemente como la brecha en nuestro conocimiento, significa que existe.

¿Por qué es posible? Bueno, para esto recurro a nuestras teorías comunes. Cosas como WIMP, materia bariónica no visible, etc. Es muy posible que todas estas teorías estén equivocadas. Es muy posible que cualquier teoría que piense en la materia oscura como materia literalmente no observable esté equivocada. Podría ser un error en nuestra teoría de la gravedad (aunque las teorías de la gravedad modificadas actualmente no son bien aceptadas por la comunidad científica) o una composición completamente diferente del espacio-tiempo en su conjunto. Simplemente no sabemos cuál podría ser el marcador de posición de la materia oscura, y todas las teorías hasta la fecha podrían estar completamente equivocadas. O 1 de ellos podría estar en lo cierto. Por el momento, simplemente no lo sabemos.

Entonces, las 8 o 9 formas en que ya hemos descubierto la materia oscura estarían mal.

En serio, sabemos mucho sobre la evolución del Universo, tenemos muy buenas mediciones de cómo era el estado del Universo antes de que hubiera galaxias o estrellas (era realmente aburrido, pero fácil de describir en detalles matemáticos). Estas primeras mediciones nos dicen que la materia oscura existía cuando el Universo era casi homogéneo y esto no tiene nada que ver con la astrofísica o la dinámica galáctica o no poder ver la materia oscura con la luz.

No sabemos en qué consiste la materia oscura, que es muy diferente a no saber si existe materia oscura.