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Galaxias / NASA

Una nueva teoría de la gravedad podría explicar la materia oscura

  • El físico holandés Erik Verlinde propone una nueva explicación del comportamiento del universo a grandes escalas que ampliaría la relatividad de Einstein y permitiría eliminar de un plumazo uno de los misterios a los que se enfrenta la cosmología en la actualidad

Una nueva teoría de la gravedad, todavía en fase de hipótesis, podría dar solución definitiva a uno de los grandes misterios de la cosmología moderna. Según sus autores, este nuevo trabajo, que da una nueva explicación a cómo se comportan los cuerpos celestes a escala galáctica, es capaz de predecir las mismas desviaciones que de momento se explican recurriendo a la materia oscura. Es decir, a algo desconocido que tiene masa pero no interactúa electromagnéticamente con nada.

El profesor Erik Verlinde, reconocido experto en teoría de cuerdas en la Universidad de Amsterdam y el Instituto Delta de Física Teórica, acaba de publicar este nuevo trabajo en el que amplía sus opiniones sobre la naturaleza de la gravedad. En 2010, sorprendió al mundo con una teoría de la gravedad en la que defiende que no es una fuerza fundamental de la naturaleza, sino un fenómeno emergente.

"De la misma manera que la temperatura surge del movimiento de partículas microscópicas, la gravedad emerge de los cambios de bits fundamentales de información, almacenados en la estructura misma del espacio-tiempo", dice el científico. Poco tiempo después, Verlinde extendió su trabajo con el objetivo de entender el curioso y desconcertante comportamiento de las estrellas en las galaxias. Básicamente, estas se comportan como si hubiese algo más junto a ellas, a menudo más pesado que ellas mismas, pero que no se puede detectar con ningún telescopio. Solo se notan sus efectos gravitatorios.

No se necesita materia oscura

Así, y a pesar de que, según las teorías, en torno al 20% del Universo está compuesto de materia oscura, Verlinde asegura que no hay necesidad de añadir este 'agente'. En su trabajo predice con precisión las velocidades por las que las estrellas giran alrededor del centro de la Vía Láctea, así como el movimiento de las estrellas dentro de otras galaxias. "Tenemos pruebas de que esta nueva visión de la gravedad realmente coincide con las observaciones. A grandes escalas, al parecer, la gravedad no se comporta como la teoría de Einstein predice", ha apuntado.

A primera vista, la teoría de Verlinde tiene características similares a las teorías modificadas de la gravedad como MOND (Newtonian Dynamics modificada). Sin embargo, uno de los ingredientes de este nuevo trabajoes una adaptación del principio holográfico, introducido por su profesor Gerard 't Hooft (Premio Nobel 1999) y Leonard Susskind. Según el principio holográfico, toda la información en el Universo puede describirse en una esfera imaginaria gigante alrededor de él.

Verlinde ahora muestra que esta idea no es del todo correcta ya que, a su juicio, parte de la información del Universo está contenida en el espacio mismo. Para el científico, la información adicional es necesaria para describir ese otro componente oscuro del universo: la energía oscura, que se considera responsable de la expansión acelerada del cosmos.

"Al borde de una revolución científica"

Investigando los efectos de esta información adicional sobre la materia ordinaria, Verlinde llega a la conclusión de que, mientras la gravedad ordinaria sólo puede ser codificada usando la información en la esfera imaginaria alrededor del Universo –como trató de demostrar en su trabajo 2010– el resultado de la información adicional del espacio es una fuerza que coincide con la materia oscura.

"La gravedad está en extrema necesidad de nuevos enfoques ya que no se combina bien con la física cuántica. Ambas teorías son la joya de la corona de la física del siglo XX y no pueden ser verdad al mismo tiempo", apunta el estudio.

La teoría apunta, además, que los problemas surgen en condiciones extremas: cerca de los agujeros negros, o durante el Big Bang. "Muchos físicos teóricos están trabajando en una revisión de la teoría y se han hecho algunos avances importantes. Podríamos estar al borde de una nueva revolución científica que cambiará radicalmente nuestras opiniones sobre la naturaleza misma del espacio, el tiempo y la gravedad", ha concluido Verlinde.