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¿Entenderemos alguna vez la Gravedad?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Las constantes de la Naturaleza    ~    Comentarios Comments (7)

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Dos nuevos estudios realizados por investigadores de Australia, Austria y Alemania han puesto en entredicho la forma en la que entendemos la física de la gravedad. Los descubrimientos, publicados en las revistas Astrophysical Journal y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, se basan en observaciones de galaxias enanas satélite o galaxias más pequeñas que se encuentran en el extrarradio de la gran galaxia espiral que es la Vía Láctea.

La Ley de la gravitación universal de Newton, publicada en 1687, sirve para explicar cómo actúa la gravedad en la Tierra, por ejemplo por qué cae una manzana de un árbol. El profesor Pavel Kroupa del Instituto de Astronomía Argelander de la Universidad de Bonn (Alemania) explicó que «a pesar de que su ley describe los efectos cotidianos de la gravedad en la Tierra, las cosas que podemos ver y medir, cabe la posibilidad de que no hayamos sido capaces de comprender en absoluto las leyes físicas que rigen realmente la fuerza de la gravedad».

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La ley de Newton ha sido puesta en entredicho por distintos cosmólogos modernos, los cuales han redactado teorías contradictorias sobre la gravitación que intentan explicar la gran cantidad de discrepancias que se dan entre las mediciones reales de los sucesos astronómicos y las predicciones basadas en los modelos teóricos. La idea de que la «materia oscura» pueda ser la responsable de estas discrepancias ha ganado muchos adeptos durante los últimos años. No obstante, no existen pruebas concluyentes de su existencia.

En esta investigación, el profesor Kroupa y varios colegas examinaron «galaxias enanas satélite», cientos de las cuales deberían existir en la cercanía de las principales galaxias, incluida la Vía Láctea, según indican los modelos teóricos. Se cree que algunas de estas galaxias menores contienen tan sólo unos pocos millares de estrellas (se estima que la Vía Láctea, por ejemplo, contiene más de 200.000 millones de estrellas).

No obstante, a día de hoy sólo se ha logrado detectar treinta de estas galaxias alrededor de la Vía Láctea. Esta situación se atribuye al hecho de que, al contener tan pocas estrellas, su luz es demasiado débil como para que podamos observarlas desde una distancia tan lejana. Lo cierto es que este estudio tan detallado ha deparado resultados sorprendentes.

«En primer lugar, hay algo extraño en su distribución», indicó el profesor Kroupa. «Estas galaxias satélite deberían estar distribuidas uniformemente alrededor de su galaxia madre, pero no es el caso.»

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Los investigadores descubrieron que la totalidad de los satélites clásicos de la Vía Láctea (las once galaxias enanas más brillantes) están situados prácticamente en un mismo plano que dibuja una especie de disco. También observaron que la mayoría de estas once galaxias rotan en la misma dirección en su movimiento circular alrededor de la Vía Láctea, de forma muy similar a como lo hacen los planetas alrededor del Sol.

La explicación de los físicos a estos fenómenos es que los satélites debieron surgir de una colisión entre galaxias más jóvenes. «Los fragmentos resultantes de un acontecimiento así pueden formar galaxias enanas en rotación», explicó el Dr. Manuel Metz, también del Instituto de Astronomía Argelander. Éste añadió que «los cálculos teóricos nos indican la imposibilidad de que los satélites creados contengan materia oscura».

Estos cálculos contradicen otras observaciones del equipo. «Las estrellas contenidas en los satélites que hemos observado se mueven a mucha más velocidad que la predicha por la Ley de la gravitación universal. Si se aplica la física clásica, esto sólo puede atribuirse a la presencia de materia oscura», aseveró el Dr. Metz.

Este enigma nos indica que quizás se hayan interpretado de forma incorrecta algunos de los principios fundamentales de la física. «La única solución posible sería desechar la Ley de la gravitación de Newton», indicó el profesor Kroupa. «Probablemente habitemos un universo no Newtoniano. De ser cierto, nuestras observaciones podrían tener explicación sin necesidad de recurrir a la materia oscura

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Hasta ahora, la Ley de la gravitación de Newton sólo ha sido modificada en tres ocasiones: para incluir los efectos de las grandes velocidades (la teoría especial de la relatividad), la proximidad de grandes masas (la teoría general de la relatividad) y las escalas subatómicas (la mecánica cuántica). Ahora, las graves inconsistencias reveladas por los datos obtenidos sobre las galaxias satélite respaldan la idea de que hay que adoptar una «dinámica newtoniana modificada» (MOND) para el espacio.

La teoría MOND, propuesta en 1981, modifica la segunda ley de la dinámica de Newton para que con ella se pueda explicar la rotación a velocidad uniforme de las galaxias, que contradice las predicciones newtonianas que afirman que la velocidad de los objetos separados del centro será menor.

Los nuevos descubrimientos poseen implicaciones de gran calado para la física fundamental y para las teorías sobre el Universo. Según el astrofísico Bob Sanders de la Universidad de Groningen (Países Bajos), «los autores de este artículo aportan argumentos contundentes. Sus resultados coinciden plenamente con lo predicho por la dinámica newtoniana modificada, pero completamente contrarios a la hipótesis de la materia oscura. No es normal encontrarse con observaciones tan concluyentes.»

Para más información, consulte:

Instituto Argelander de Astronomía:
http://www.astro.uni-bonn.de

Astrophysical Journal:
http://www.iop.org/EJ/journal/apj

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:
http://www.wiley.com/bw/journal.asp?ref=0035-8711

 

  1. 1
    fandila
    el 28 de febrero del 2017 a las 1:49

    Sorprende mucho que haya cientificos de prestigío que crean o piensen como lo hacen de la llamada materia oscura.
    Sus argumentos, al hilo de las galaxias satélites, son muy poco ortodoxos. No se explican que la matería oscura no sea uniforme.
    Podemos olvidarnos de lo oscuro y pensar en lo indetectable, por sus características. Si la matería oscura detectable en grandes aglomeraciones fuese uniforme, las galaxias no podrían tener las aletorias formas que poseen, serían perfectamente simétricas. ¿Por qué la distribución de la materia “indetectable”, en pricipio habría de ser uniforme, si es sabido que interaccionan con la materia normal, y ésta, queda lejos de ser uniforme” (Y viceversa)? La simetría del Universo o su uniformidad solo es aceptable en la globalidad, como es sabido.
     
    Realmente si la ecuación de la gravedad de Newton en la propia Tierra no responde de manera uniforme, por qué habría de hacerlo en la cierta aleatoriead cósmica?
    En otro orden de cosas, y aunque no mucho tenga que ver, no puede pensarse por ejemplo en la densidad constante en mares y oceanos, tampoco en la atmósfera lo es. Y Seguramente tampoco lo sea en un agujero negro.
    Hace tiempo que se sabe todo esto y que la fórmula gravitatoria newtoniana cumpliría con arreglo a la distribución oscura.
    Igual ocurriría con la gravedad cuántica, si se tiene en cuante la una cierta aleatoriedad o caos en el “vacío”.
    No obstante, para lo cuántico sería una constante gravitoria G variable con las dimensiones, la culpable (Visible) de ese divorcio on la gravedad cuantica con la gravedad normal (Dimensión normal). Aunque parezca mentira las cuentas cuadran. solo hay que entender el proceso.
    Respecto a esto, bueno sería que alguien formulase una crítica, exenta de prejuicios.
    Saludos amigos
     

    Responder
  2. 2
    emilio silvera
    el 28 de febrero del 2017 a las 6:14

    Amigo Fandila, cuando se habla de la “materia oscura” nunca puedo hacerme a la idea de que lo hacemos de una cosa real, tengo la sensación de que lo hacemos conjeturando sobre lo que podría ser. Un gran físico decía: “La materia oscura es una gran alfombra bajo la que barremos nuestra ignorancia”. Se habló de materia oscura fría, de materia oscura caliente, más tarde se echó mano de los agujeros negros para explicar lo que no podíamos explicar y, de esa forma, hemos venido caminando desde hace algún tiempo ya (más tiempo de lo que sería desear).

    Decimos que la “materia oscura” es la responsable de algunos fenómenos que podemos observar en nuestro Universo pero, no sabemos explicar qué es, la dichosa “materia oscura”, de qué está conformada o qué clase de partículas son las que están en ella presente, por qué es invisible, o, cómo emite o es causa de crear gravedad pero no radiación. En fin, son muchas las cosas que quedan sin explicación.

    ¿Qué podría existir en realidad esa “materia oscura”? Pudiera ser pero, debemos tener las pruebas para hablar de ella como si de algo real se tratara. Ahora el LHC parece (sus responsables) empeñado en buscarla… ¡Ya veremos! Aquí estaría bien aquella anécdota de mi abuelo que decía:

    “Mi abuelo tiene un corderito, dice que lo va a matar, del pellejo hará un pandero, lo que sea sonará”.

    Claro que, a estas alturas cuanto antes suene mejor.

     

    Responder
  3. 3
    fandila
    el 28 de febrero del 2017 a las 13:00

    Si los halos galacticos pueden verse a través de nuestros instrumentos es, porque algo emiten esas inmensas aglomeraciones que permean las galaxias. Individualmente, detectar una de las partícula o como quiera llamársele, de materia oscura, sería casi tan difícil como detectar un unico fotón o cuanto minimo en el inmenso espacio.
    Hablamos de espuma cuantica y energía de vacío como si se tratara de materia y energía, de la forma más natural del mundo. Y así parece confirmarse. Pero de qué se compone la espuma “cuantica”. En Grecia alguien se aventuró a decir que todo se compone de átomos, algo tan pequeño que no podía verse, y así se confirma. Y es que la creencia no está reñida con la lógica si ésta puede dar cuerpo a algo “no experimentable en su totalidad”.
    Qué había en ese principio “totalmente” simétrico. De qué elementos se componía. Estaba ya allí la materia normal comprimida, o los procesos irían de menor a mayor. ¿Por qué esa velocidad de evolución tan fantástica, es decir, por qué se dasarrolló tan aprisa? cuando después, en lo visible no ocurre de igual forma.
     
    De poco valen estas disquisiciones, cuando a saber si su comprobación no necesitará de un tiempo, difícil de preveer. Aunque indicios ciertos los hay.
    La física antes de ser Física ha de ser Metafisica. La metafísica no puede ser tan detallista como la Física que al fin y al cabo se experimenta con los sentidos físicos normales. Y !cuánto nos engañan!
    De lo contrario estamos atorados y dando vueltas a lo mismo. Ojalá que las vias de escape se desatoren.
     
    Un abrazo amigo.

    Responder
    • 3.1
      Emilio Silvera
      el 28 de febrero del 2017 a las 21:58

      Lo cierto es que, sabiendo que a pesar de la espanción de Hubble, se pudieron formar las galaxias, tenemos un indicio cierto de que, ahí, había algo que retenía a la materia para que se pudieran formar, de otra forma, la materia habría salido disparada sin nada que la sujetase. ¿Qué es lo que allí había? Bueno, unos la llaman Ylem, otros éter luminífero, y por último la llaman materia oscura que, si realmente existe, no se quiere dejar ver, o, es que todavía no tenemos los medios tecnológicos para ello.

      Aunque soy un soñador, lo cierto es que, me cuesta creer en lo que no está demostrado y, prudentemente, lo dejo en el apartado de lo que podría ser. Es cierto que, si no tenemos imaginación y dejamos que nuestras mentes intuyan (empleando la lógica, los indicios, y ciertas huellas y otros datos que nos dejan vislumbrar) lo que pueda estar ahí fuera… ¡Poco adelantaríamos, ya que, esas teorías basadas en la lógica, obligan a buscar la certeza mediante el experimento!

      ¿Existe la materia oscura?

      Sólo el paso del Tiempo nos puede dar esa respuesta, ya que, como otras que nos trajo, como por ejemplo las Ondas Gravitacionales, ha costado años de investigación y de afinar en la sensibilidad de las máquinas que buscaron sin desmayo la posibilidad de su existencia.

      Mejor será no negar nada y, aunque con dudas, esperar los resultados últimos de la búsqueda. Claro que algo hay, aunque no sepamos a ciencia cierta lo que es.

      Responder
  4. 4
    Emilio Silvera
    el 28 de febrero del 2017 a las 22:45

    En uno de mis trabajos decía:

    Resultado de imagen de Una imagen compuesta del cluster galactico CL0024+17 tomada por el telescopio espacial Hubble muestra la creacion de un efecto de lente gravitacional producto de la interación gravitatoria de la materia oscura.

     

    “Así que, como podeis ver, desde siempre se ha recurrido a “asegurar” cuestiones desconocidas haciendo afirmaciones sin sentido, sin poder dar una explicación fehaciente y consistente que nos lleve a la convicción de lo que estamos diciendo. Por ejemplo, debajo de la imagen de arriba, ponen la leyenda siguiente: “Una imagen compuesta del cluster galactico CL0024+17 tomada por el telescopio espacial Hubble muestra la creacion de un efecto de lente gravitacional producto de la interación gravitatoria de la materia oscura.”


    Uno no sabe si reir o llorar cuando escucha, como “reputados científicos” se atreven a decir cosas así. Claro que, en los años ochenta se resolvió -en parte- el enigma de la fuente de la energía cósmica. Se descubrió que la “energía total del universo” podría ser realmente cero, y que por lo tanto se trataba realmente de un caso de nada por nada. La razón de que el universo pueda tener energía cero y pese a todo contenga 1050 toneladas de materia es que su campo gravitatorio tiene energía negativa. Las cuentas muestran que las dos contribuciones pueden cancelarse exactamente para dar cero. En realidad, esas cuentas están presentes en todo lo que podemos ver. Por ejemplo, fijaos en el átomo, por una parte está la carga positiva (los protones) y por la otra la negativa (los electrones) y, ambas se “anulan” u “compensan” para hallar la estabilidad. En el Universo todo es el resultado de dos fuerzas antagónicas que se anulan para que todo sea posible. Ahí tenemos la estabilidad de las estrellas que, por una parte quieren expandirse por la energía de la fusión nuclear y, por la otra, quieren implosionar, contraerse, por la fuerza de la gravedad. Ambas fuerzas se anulan recíprocamente y la estrella puede brillar durante miles de millones de años.”

    Responder
  5. 5
    Ramon Marquès
    el 1 de marzo del 2017 a las 20:31

    Hola amigos Emilio y Fandila:
    Todos nos podemos equivocar, pero yo sí que creo que entiendo la gravedad, aunque sin entrar en los cálculos matemáticos. El efecto  frenado explica  la gravedad, la masa, la inercia, la deformación del espacio, las ondas gravitatorias… la “supuesta  materia oscura”. Efectivamente el efecto frenado requiere una revisión de los cálculos matemáticos en diversos lugares del Universo.
    Un fuerte abrazo. Ramon Marquès 

    Responder
  6. 6
    fandila
    el 1 de marzo del 2017 a las 22:11

    Así lo creo también. La única diferencia es, que yo lo llamo, la barrera másica, interna o externa, frente a la presión del “vacío”. Pienso que es equivalente.
    Aunque en otras consideraciones podamos divergir un tanto, la intencionalidad es positiva.
    Un abrazo.

    Responder

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