¿Cómo explicarías la energía oscura y la materia oscura a un adolescente avanzado?

Dark Energy es la observación de que la luz de galaxias más distantes parece tener más desplazamiento hacia el rojo (lo que nos dice sobre el movimiento relativo de esa galaxia como la bocina de un automóvil que suena a un tono más bajo a medida que se aleja de ti) que las galaxias más cercanas, una posible La explicación de esto es que la expansión del universo se está acelerando con el tiempo, lo que requeriría algún tipo de energía para explicarlo.

Dark Matter es la observación de que las galaxias están girando más rápido de lo que la cantidad aparente de materia en ellas podría explicar (las cosas volarían lejos de la galaxia), también podemos observar efectos de lentes gravitacionales que no se tienen en cuenta en la materia “ normal ” que observamos. Una posible explicación para esto es que hay algún otro tipo de materia que tiene efectos gravitacionales aparentes sobre la materia normal.

En ambos casos, el término ‘Oscuro’ se refiere a que es difícil para nosotros detectar qué es.

Y en ambos casos se han explorado y se están explorando otras vías de explicación: en cada caso, las hipótesis deben dar cuenta de toda la información observable que tenemos, si la hipótesis no coincide con nuestras observaciones, entonces no se confirma.

Un ejemplo de esto es la hipótesis de que la Energía Oscura podría explicarse por un cambio en la velocidad de la luz a lo largo del tiempo, las implicaciones de eso significarían que las líneas espectrales tendrían que ser diferentes en el pasado y esto no se observa para que la versión específica de esa teoría fue desconfirmada.

Otra teoría es que el tiempo en sí mismo se ha ‘ralentizado’ con el tiempo: las implicaciones completas de esto aún no se han explorado, por lo que no se confirma ni se desconfirma y sigue siendo una hipótesis.

Bueno, la respuesta correcta será: ¡no lo sabemos exactamente!
Pero yendo un poco, 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, E = mc2, 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.

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.

Fuente: ¿Qué es la energía oscura?

Primero del otoño, es muy interesante ver que el niño de 14 años está interesándose en Dark Matter y Dark Energy, dos de los conceptos en evolución de la astrofísica y la cosmología.

Trataré de explicarles a ambos de manera fácil.

1) Materia oscura

La materia es algo que ocupa espacio y tiene masa. Imagínese, nadando en aguas oscuras. Estás nadando en aguas profundas y poco profundas y la luz no reacciona, es algo llamado materia oscura. Recuerda cuando tu madre te dijo que no puedes ver un objeto porque la luz no está allí, por lo que se vuelve extremadamente oscuro. Y por lo tanto, nunca puede extraer los contenidos, aunque estén presentes. Eso es una materia oscura, una materia inaccesible para la luz. No puede verlo, ya que no emite ni absorbe luz, no cae en radiación electromagnética.

Lo mismo ocurre con el Universo, el universo no es nada, sino un estado fluido disuelto que se expande constantemente, esta masa varía, debido a diferentes factores. Y de ahí la energía

1) Energía oscura

Anteriormente vimos sobre masa variada, debido a espacios fluidos. Pero, la energía no se crea ni se destruye, solo cambia la forma. La masa y la energía siempre están relacionadas. De hecho, son directamente proporcionales entre sí. Entonces, cuando este asunto explicado anteriormente se reduce, la energía se reduce y viceversa.

Espero que ayude 🙂

La energía y la masa están relacionadas matemáticamente, con la famosa ecuación de Einstein: E = mc ^ 2

Entonces, sigue leyendo y disfruta de la física, todos estamos buscando respuestas sobre la energía oscura y la materia oscura, pero intenté explicarlo de la manera más simplificada posible.