Una anomalía pone en duda la existencia de materia oscura
Una anomalía muy sutil en la órbita de los planetas que conforman el Sistema Solar podría poner en evidencia una las hipótesis que van más allá de Einstein.
Mercurio, el planeta más cercano al Sol, tiene una orbita que desafía las leyes de Newton. Cuando Einstein explicó tal anomalía al mismo tiempo confirmó la teoría su teoría de la gravedad -la teoría de la relatividad general-.
Sin embargo, una leve anomalía mucho más sutil, en las órbitas de los planetas, de detectarse, podría confirmar, lo que un físico israelí ha llamado Dinámica Newtoniana Modificada (MOND). Lo cual proporcionaría una teoría diferente a la materia oscura y podría explicar porqué las estrellas que orbitan en los bordes de las galaxias no han salido disparadas al espacio. Puesto que tales estrellas viajan a velocidades demasiado rápidas para la gravedad convencional que procede del centro de la masa de las galaxias, debe haber una explicación para ello.
Una explicación dice que la materia oscura invisible es la razón de tal situación. Pero una alternativa es MOND, teoría formulada por Mordehai Milgrom, del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehevot, Israel.
MOND propone que la gravedad que experimentan las estrellas más lejanas del centro de la galaxia es más fuerte de que lo propuesto por la física Newtoniana. MOND explica que por debajo del umbral crítico de aceleración (ao), la gravedad cambia, es decir en vez de ser inversa al cuadrado de la distancia declina a ser solamente débil al inverso de la distancia.
Milgrom sugiere que la gravedad es más fuerte de lo esperado en bajas aceleraciones esperadas por las estrellas que orbitan en el exterior.
Cuantificando lo expuesto ao en 10-10 metros por segundo, sería el único parámetro que explicaría el movimiento estelar en galaxias espirales. Al contrario de la materia oscura, que requiere grandes cantidades de materia con una distribución diferente en cada galaxia.
Para poder comprobar MOND, a igual que la materia oscura, puede constatarse a escalas muy grandes, como en galaxias y no es pruebas a menor escala.
Sin embargo parece que hay luz en el asunto. En un artículo que se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sugiere existen efectos de MOND en el Sistema Solar que ha predicho tal teoría.
Milgrom deduce que si las leyes de Newton son correctas, debe haber una región entre el Sol y el centro de la galaxia en la cual la garvedad de ambas se cancele. Y si en esta región donde se mostraría indicios de MOND, comprobando que es cierta.
MOND de comprobarse. explicaría una masa "fantasma" anómala en tales regiones, que ejerce una fuerza sobre los cuerpos que ocupan el SIstema Solar. Esta fuerza origina una zona más amplia que la definida en un punto aislado, que se ejercería sobre dos direcciones en el mismo intervalo, conocido como efecto cuadripolo.
De acuerdo a Milgrom, tal fuerza provocaría que las orbitas de los planetas se adelantaran, tales órbitas elípticas alrededor del Sol cambiarían lentamente su orientación a lo largo del tiempo, realizando un patrón similar a los pétalos de una flor. Un efecto que fue predicho de forma similar a Einstein en 1915, pese a que existen una menor diferencia y en realidad se hace mucho mayor cuanto más lejos se esta del Sol, opuesto a lo que sugería Einstein.
Sin embargo, para tener certeza en este aspecto es necesario tener un registro completo de las órbitas de planetas externos, como Neptuno, que aún no se tiene por completo.
Tal fuerza bien podría explicar la anomalía de las sondas Pioneer. Abas sondas, de la NASA, lanzadas en la década de 1970, abandonaron el Sistema Solar más lento de lo predicho. Milgrom expone que MOND no es la causante. "En el Sistema Solar exterior, la fuerza es 100 veces más débil y no podría explicar la anomalía de las Pioneer".
Aún así, es une teoría interesante y en búsqueda de pruebas que la ratifiquen.
§ New Scientist
2 Comments
Conocí MOND, de Mordehai Milgrom, a través de LA MODIFICACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, artículo publicado en Mundo Científico en abril de 1988. Parece ser que ahora MOND está de moda. Pero ¿qué habrá sido de Milgrom? Es caasi seguro que está casi muy contento, pues sólo han tenido que pasar poco más de 21 años para que se consideren sus ideas. De todos modos la moda MOND es más por demérito de la relatividad general (RG) que por mérito propio de Milgrom.
ResponderBorrarLas velocidades orbitales "predichas" por la RG (IDÉNTICAS a las predichas por las leyes de Newton) en los sistemas materiales gravitatorios son mucho menores que las velocidades reales observadas. Ante tan grave discordancia sólo quedan dos opciones: 1)Muy obvia: reconocer que la RG ha quedado refutada por la experiencia, y 2)muy retorcida, demasiado inteligente: postular la existencia de una MATERIA OSCURA; inventar "la masa que falta" en la cantidad necesaria para que las fórmulas relativistas "continúen siendo ciertas".
El problema de la segunda opción es que nadie ha visto nunca, ni lo verá nunca, "la masa que falta". Además, para cuadrar y "hacer ciertas" las fórmulas relativistas es necesario que la cantidad de materia oscura crezca, según Milgrom, proporcionalmente a la distancia al centro del sistema material gravitatorio. Para salvar la RG hace falta postular, pues, una cantidad descomunal de masa, que, sin embargo, es oscura e invisible.
Con buen criterio, Milgrom no cree en la materia oscura de los relativistas. Prefiere modificar las leyes de Newton. Opta, pues, por la primera de las dos opciones arriba mencionadas: al modificar (refutar) las leyes de Newton, está modificando (refutando) (in)directamente la RG. Pero comete dos errores. El primero es que "la masa que falta" es, en realidad, "la masa que falta según la RG". Dato no demasiado fiable cuando es precisamente la RG la teoría que, al modificar Milgrom la fórmula de la velocidad orbital newtoniana (IDÉNTICA a la fórmula de la RG), ha quedado refutada (cuando las aceleraciones son bajas).
El segundo error es que la modificación de las leyes de Newton es intencional. Un truco fácil. ¿Cuál es ahora la nueva ecuación fundamental de la dinámica MOND? Ésta es, cuando las aceleraciones son menores que cierta cota máxima, "fuerza (no tetradimensional) igual a masa por aceleración al cuadrado" (aparece escondida entre las líneas de la pág. 401 del artículo de Milgrom). Es obvio que su intención es modificar la dependencia radial de la velocidad orbital en el modo preciso en el que se conseguirá compensar esa materia oscura que "crece proporcionalmente a la distancia al centro del sistema material gravitatorio" . Se compensa así, ya no hace falta, "la masa que falta" SI la RG es cierta, la cual queda refutada para aceleraciones inferiores a la antedicha cota máxima.
Si calculamos, con la teoría conectada, la velocidad orbital en un punto interior de una distribución material, se obtiene el resultado que aparece en el APÉNDICE C, pág. 205, del EXTRACTO DE LA TEORÏA CONECTADA. Debido a la presencia del factor exponencial (cuyo exponente en el interior de una distribución de materia, gas, polvo,... es proporcional al radio al cuadrado), a distancias suficientemente grandes del centro, la velocidad orbital predicha por la teoría conectada es mucho mayor que la "predicha" por la RG. La hipótesis de la materia oscura es innecesaria.
Acabo como acaba 'Los crímenes de la Rue Morgue' de Poe: "Me agrada sobre todo por un truco maestro de su astucia, al cual debe el haber alcanzado su fama de hombre de talento. Me refiero a su manera 'de nier ce qui est, et d'expliquer ce qui n'est pas'" (Rouseau).
La famosa raíz cuadrada de la relatividad especial, el factor de Lorentz, hace notar sus efectos cuando las velocidades se acercan a "c".
ResponderBorrarEl nuevo factor de conexión de la nueva teoría conectada hace notar sus efectos cuando los campos gravitatorios empiezan a ser intensos.
Hay dos casos en los que el factor de conexión, que es una función exponencial, se hace notar:
1) los campos cerca de objetos muy compactos.
2) los campos creados por una distribución material que se extiende a lo largo de grandes distancias.
En el primero la teoría conectada predice velocidades superiores a "c" (velocidades con respecto a la fuente gravitatoria según un lejano observador estacionario). Por ejemplo, la velocidad transversal máxima permitida en el radio crítico de Schwarzschild es 1,6487c, en la mitad del radio crítico es 2,718c. Todo esto es muy fácil de comprobar con la fórmula (159), pág. 174 del EXTRACTO DE LA TEORÍA CONECTADA. Puede ser que la galaxia M87 sea un ejemplo claro de lo que predice la teoría conectada.
En el segundo caso, para una densidad de distribuión esférica de densidad uniforme, el factor de conexión en un punto interior de esta distribución aparece en (169), pág. 179 ETC. En este caso particular, la pendiente vde las gráficas de las curvas de rotación se hace incluso proporcional a la distancia al cuadrado a grandes distancias.
Parece que la teoría conectada está confirmada por evidencias experimentales. En cambio, en el primer caso los relativistas afirman que las velocidades superiores a "c" observados son un "espejismo". En el segundo tienen que inventarse cantidades ingentes de una MATERIA OSCURA, que además debe aumentar proporcionalmente a la distancia al centro
¿Los "verificadores" empiristas de hoy en día practican la falsación de Popper o la falsificación relativista"
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