El Camaleón en la Oscuridad

En 1927 el físico belga Georges Lemaitre, a partir de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, propuso que el universo se estaba expandiendo. En el futuro el universo sería más grande de lo que es ahora, y por lo tanto en el pasado fue más pequeño. Eso significa, a su vez, que en algún momento el universo fue incluso más pequeño que un átomo y que a partir de ese momento habría comenzado a crecer de manera ininterrumpida. Es lo que hoy conocemos como la Teoría del Big Bang. Lemaitre era, además, sacerdote católico.

Dos años después, probablemente sin conocer los trabajos de Lemaitre, Hubble realizó sus famosas observaciones sobre el efecto Doppler en las galaxias distantes y llegó a la misma conclusión. Hoy se suele decir erradamente que fue Hubble quien propuso la teoría del Big Bang; él solo aportó la evidencia empírica que la sustenta.

Hasta los años ochenta se creyó que la velocidad de expansión del universo iba reduciéndose con el tiempo. Esto es lógico si sostenemos que la expansión es resultado del impulso producido por el propio Big Bang. Una fuerza gigantezca, pero ejercida en una única ocasión (en el origen mismo del espacio y del tiempo), y a la que se opone de forma permanente la gravedad.

La fuerza de gravedad hace que los objetos con masa se atraigan, se junten, y por lo tanto se opone la expansión. No importa si la masa contenida en el universo es suficiente o no como para generar tanta gravedad que termine por neutralizar la expansión, produciendo una posterior compresión o Big Crunch, la velocidad misma de la expansión debiera verse reducida en ambos los casos.

En 1998 dos equipos independientes intentaron medir la desaceleración de la expansión y así poder determinar si el destino último del universo sería el ya mencionado Big Crunch o si se expandiría por siempre, aunque a una velocidad cada vez más baja. Lo que descubrieron, sin embargo, los dejó sorprendidos a ellos mismos y a toda la comunidad científica (y les valió el premio Nobel). El universo se expande cada vez más rápido.

Esto contradecía las predicciones de la Relatividad General y significaba que allí afuera había otra fuerza, hasta entonces totalmente desconocida. Esta fuerza era capaz de influir sobre la velocidad de expansión superando incluso el efecto de la gravedad de toda la materia contenida en el cosmos. Era una fuerza de magnitudes colosales y de la cual no teníamos ninguna noticia hasta ese momento.

Fue entonces que se postuló la existencia de la energía oscura, pero nadie ha podido todavía observarla o aislarla y por lo tanto sigue siendo una hipótesis sin evidencia que la respalde. Pero es la explicación más aceptada por la mayoría de los cosmólogos y físicos dedicados a estudiar el fenómeno.

La propiedad más fundamental de esta energía oscura es que sería repulsiva. Es decir, rechazaría a la materia ordinaria, y también a la materia oscura, y donde fuera abundante no debiéramos encontrar ninguna otra cosa.

Como sea, si aceptamos la existencia de la energía oscura corresponde preguntarse a continuación de que está hecha y han surgido una variedad de respuestas, pero entre las que destacan dos posibilidades principales. Una es que la energía oscura sea un tipo de campo cuántico que envuelve el universo y la otra es que dependa de una partícula subatómica todavía desconocida.

Pero si se trata de una partícula subatómica, como lo son por ejemplo los fotones o los bosones de Higgs, esta debiera tener características muy especiales. Tan especiales que resultarían ser esencialmente diferentes a todas las otras partículas conocidas. Y es que estas partículas portadoras de energía oscura debieran ser capaces de alterar su propia masa dependiendo de la densidad de materia en el medio que la rodea. De esta forma su efecto repulsivo sería mayor en regiones vacías del universo (por ejemplo, los Grandes Vacíos) y nulo en la cercanía de grandes concentraciones de materia, como un planeta o incluso una galaxia.

Debido a esta característica es que se les ha bautizado como partículas camaleón, al ser capaces de modificar sus propiedades de acuerdo al ambiente.

En “El Último Horizonte de la Noche” he querido especular a partir de la posibilidad de que estas partículas camaleón realmente existan, y que además puedan ser aisladas, concentradas y manipuladas para generar campos antigravitatorios. Más aun, en una economía de post-escasez y donde además participan varias especies distintas, cada una con sus propias ambiciones y necesidades, algo como lo que acabo de señalar sería quizás el único bien capaz de servir al mismo tiempo como una estándar de intercambio comercial. Algo así como los “koku” (una medida de arroz) en los tiempos del Japón feudal. Espero hablar de este aspecto en el futuro.

25067_SDSSBOSS_graph_v6Un último hecho al que quiero referirme es que a partir los cálculos realizados respecto de la velocidad de expansión se ha llegado a la conclusión de que la aceleración se habría iniciado hace unos 6.000 millones de años, en un momento en que la cantidad de energía oscura fue suficiente para superar el efecto de la gravedad a nivel universal. Esta observación es uno de los ejes más importantes en el desarrollo de “El Último Horizonte de la Noche”, pero no cometeré la imprudencia de comentar más al respecto.

REFERENCIAS

Charley, Sarah. 2016. Is there a dark energy particle?

Cho, Adrian. 2015. Tiny fountain of atoms sparks big insights into dark energy.

Inscoe, Michael. 2016. Looking chameleon particle and dark energy source.

2012. The Great Space Coaster: Expansion of the Universe Now Measured in an Era before Dark Energy Takes Over.

Image credits: (1) Science Photo Library/Corbis, from smithsonian.com (2) Zosia Rostomian, LBNL, and Nic Ross, BOSS Lyman-alpha team, LBNL, from science.psus.edu

Licencia Creative Commons
El Último Horizonte de la Noche por Rodrigo Juri se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivar 4.0 Internacional.
Basada en una obra en rodjuri.wordpress.com.

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