La extraña materia oscura es invisible: solo sabemos que existe porque “dobla” la luz.
Proyecto Casiopea
Zap.aeiou.pt
8 de abril de 2025
Los físicos han propuesto un nuevo modelo de espacio-tiempo que podría proporcionar la “primera evidencia observacional que apoya la teoría de cuerdas”.
La naturaleza de la energía oscura –la misteriosa fuerza que impulsa la expansión acelerada del Universo– finalmente podría ser revelada.
Un nuevo estudio, publicado previamente la semana pasada en arXiv, sugiere que en las escalas más pequeñas, el espacio-tiempo se comporta de una manera profundamente cuántica, difiriendo dramáticamente de la estructura suave y continua que experimentamos en la vida cotidiana.
Según nuevos hallazgos, las coordenadas espacio-temporales no “cambian” . Lo que significa que el orden en que aparecen en las ecuaciones afecta el resultado. Esto es similar a cómo se comportan la posición y la velocidad de una partícula en la mecánica cuántica.
Una de las consecuencias más sorprendentes de este espacio-tiempo cuántico es que conduce naturalmente a la aceleración cósmica, como predice la teoría de cuerdas .
Los investigadores también descubrieron que la velocidad a la que esta aceleración disminuye con el tiempo coincide notablemente con las últimas observaciones del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI).
"Visto a través de la lente de nuestro trabajo, uno podría pensar en el resultado de DESI como la primera evidencia observacional que respalda la teoría de cuerdas y quizás las primeras consecuencias observables de la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica", dijo a Live Science el coautor del estudio Michael Kavic , profesor de SUNY Old Westbury.
El misterio de la expansión del Universo
Como recuerda la misma revista, a finales del siglo pasado los físicos descubrieron que la expansión del Universo no se estaba ralentizando, como se pensaba, sino que se estaba acelerando .
Esta aceleración implicaba la presencia de una entidad misteriosa que permeaba el espacio, más tarde denominada energía oscura .
Sin embargo, el origen de la energía oscura sigue siendo desconocido.
Entra la teoría de cuerdas
Para resolver este misterio, los investigadores recurrieron a la teoría de cuerdas, que propone que las partículas elementales son en realidad objetos diminutos, unidimensionales y vibrantes llamados cuerdas .
Estas cuerdas, dependiendo de sus modos de vibración, dan lugar a diferentes partículas, entre ellas el gravitón, el hipotético portador cuántico de la gravedad .
En el nuevo artículo, que aún no ha sido revisado por pares, los físicos aplicaron la teoría de cuerdas para analizar el espacio-tiempo a nivel cuántico.
Como se mencionó anteriormente, los investigadores descubrieron que el espacio-tiempo en sí es inherentemente cuántico y no conmutativo, lo que significa que el orden en que aparecen las coordenadas en las ecuaciones importa .
Este alejamiento radical de la física clásica les permitió derivar las propiedades de la energía oscura no sólo a partir de datos experimentales, sino directamente de una teoría física fundamental.
El nuevo modelo no sólo produjo una densidad de energía oscura que coincide estrechamente con los datos observacionales, sino que también predijo correctamente que esta energía debería disminuir con el tiempo, en línea con los hallazgos de DESI .
Será la primera prueba observacional que apoyará la teoría de cuerdas.
"El nuevo modelo sugiere una conexión más profunda entre la gravedad cuántica y las propiedades dinámicas de la naturaleza que antes se consideraban constantes. Es posible que tengamos la idea errónea de que las propiedades básicas que definen nuestro universo son estáticas, cuando en realidad no lo son", declaró Kavic a Live Science.
Si se confirma, este descubrimiento representaría un gran avance no sólo para explicar la energía oscura, sino también para proporcionar la primera prueba tangible de la teoría de cuerdas, un objetivo largamente buscado en la física fundamental.
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Fuente:
ZAP //
