¿Podría la gravedad escalar logarítmicamente a escalas galácticas? ¿Qué pistas sugieren que la gravedad extra es algo y no fuerzas mal entendidas?

La teoría que prevalece actualmente es que los fenómenos de rotación galáctica anómala a grandes escalas pueden explicarse asumiendo la presencia de materia oscura. Debido al inmenso éxito de las teorías de campo cuántico, se supone que la materia oscura corresponde a un nuevo tipo de partícula no descubierta que es masiva e interactúa extremadamente débilmente con las otras tres fuerzas.

Pero sí, la materia oscura es solo una hipótesis que podría explicar la aparente anomalía. También se podría suponer que la gravedad se comporta de manera extraña a grandes escalas. Un enfoque que hace esto tiene como objetivo buscar modificaciones de las leyes de gravitación de Newton, de modo que a grandes escalas, la gravedad se comporte de manera diferente de una manera que pueda describir exactamente este fenómeno. Esto es algo ad hoc en el sentido de que uno no está buscando nuevos principios físicos, sino que está buscando modificaciones mínimas a la ley de fuerza de gravitación de Newton que simplemente dan la respuesta correcta. Este enfoque se llama gravedad newtoniana modificada, o MOND.

Más recientemente, Erik Verlinde ha propuesto una teoría altamente especulativa del espacio-tiempo emergente, donde el espacio-tiempo y la gravedad no son fundamentales, sino que surgen de un estado cuántico subyacente. En este marco, Verlinde deriva modificaciones de la ley de fuerza gravitacional habitual a gran escala de una manera que podría proporcionar una alternativa radical y novedosa a la hipótesis de la materia oscura. En otras palabras, la idea de Verlinde potencialmente nos da motivación física para considerar a MOND como una alternativa.

La idea de que la gravedad en sí misma puede no funcionar como esperamos en grandes escalas sigue siendo perfectamente válida, y mi sospecha personal es que este es probablemente el camino correcto para comprender los fenómenos generalmente atribuidos a la materia oscura.