i) ¿Qué se entiende por MOND?
El MOND original de Milgrom no era exactamente una teoría en el mismo sentido que la Relatividad General (GR) es una teoría de la gravitación. El MOND de Milgrom básicamente vuelve al nivel de fuerzas para tratar de explicar exactamente un fenómeno: las curvas de rotación de galaxias. Las teorías físicas modernas no están escritas en términos de fuerzas, sino en términos de campos y una acción .
Ahora uno esperaría que una teoría en el nivel de fuerzas pudiera derivarse de una teoría en términos de campos y acciones. De hecho, la gravedad newtoniana se puede obtener de GR en el campo débil, límite de cámara lenta. Este siempre debe ser el caso cuando intentas extender una teoría: debe reproducir una teoría actual en algún régimen de validez y extenderla a un régimen de validez más amplio.
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Entonces, en el mismo sentido que GR (en términos de campos y acciones) extiende la gravedad newtoniana (en términos de fuerzas), uno esperaría encontrar alguna teoría relativista en términos de campos y acciones que reproduzca MOND en el campo débil, límite de cámara lenta . Esto es posible con la teoría TeVeS (desarrollada principalmente por Bekenstein).
Por lo general, cuando la gente dice MOND hoy en día, no se refieren a la teoría de Milgrom a nivel de fuerzas, sino a la teoría TeVeS de Bekenstein en términos de campos y una acción.
ii) ¿Es TeVeS un modelo mejor que la materia oscura de vainilla?
No.
iii) ¿Por qué no?
La materia oscura de vainilla es el modelo actual (GR) más un grado dinámico de libertad : un campo escalar masivo. Este campo escalar se considera parte del “sector de la materia”, en lugar del “sector de la gravedad”.
TeVeS es una teoría que comienza con GR pero también agrega varios grados adicionales de libertad: un vector unitario de 4 campos (3 grados) y dos campos escalares, uno dinámico y otro no dinámico (que ya es un problema para las leyes de conservación) . Estos grados de libertad se consideran parte del “sector de la gravedad”. TeVeS tampoco ha sido suficientemente bien estudiado para saber si en realidad es una buena teoría en el sentido de estabilidad.
Parte de la motivación es modificar el sector de la gravedad, para que la materia oscura sea un fenómeno puramente gravitacional, en lugar de un fenómeno de partículas. Sin embargo, la distinción entre los dos “sectores” es artificial. Es realmente difícil argumentar que los grados adicionales de libertad en TeVeS son parte del sector de la gravedad; Lo único que debe considerarse parte del sector de la gravedad es la geometría del espacio-tiempo, que consiste en una métrica, una conexión y posiblemente una torsión.
Resumen Ejecutivo:
La conclusión es que MOND puede convertirse en una teoría relativista a la TeVeS. Sin embargo, es una teoría desordenada con muchos grados adicionales de libertad en comparación con la materia oscura de vainilla, y es difícil lograr que funcione.
Si se suscribe a la navaja de Occam, como lo hacen la mayoría de los científicos, debe encontrar la teoría más simple que explique los fenómenos que desea explicar. Esa teoría es sin duda la materia oscura de vainilla, que introduce solo un grado adicional de libertad. MOND no es exactamente una teoría; TeVeS es una teoría, pero es desordenada y mucho más complicada que la DM de vainilla, y puede que no funcione.
