Energia fosca a l'Univers

L'energia fosca, és una forma desconeguda d'energia que podria ser l'impulsora de l'expansió accelerada de l'Univers. Un nou estudi de la Universitat de Geòrgia fet pel professor Edward Kipreos, suggereix que els canvis en la forma en què la gent pensa sobre la deformació del temps predit per Albert Einstein, pot proporcionar una explicació alternativa de l'energia fosca.

En la recent pel·lícula de Hollywood Interestel·lar, un equip de científics viatgen a través d'un wormhole en l'espai per accedir a planetes amb condicions prometedores per sostenir la vida a la Terra. Una de les qüestions que l'equip ha de gestionar, és la dilatació del temps: cada hora passada per la recol·lecció de dades en un planeta concret, és igual a set anys a la Terra.

La teoria general de la relativitat d'Einstein, indica que la dilatació del temps, en resposta a la gravetat, és direccional: Un objecte sotmès a alta gravetat tindrà un temps més lent que un objecte sotmès a baixa gravetat. Per contra, la teoria de la relativitat especial d'Einstein, descriu la dilatació del temps recíproca entre dos objectes en moviment: Els temps de tots dos objectes en moviment semblen estar endarrerits respecte a l'altre.

El nou document s'argumenta que no és recíproca la dilatació del temps d'un objecte en direccional, no només amb l'objecte en moviment, sinó amb la dilatació del temps, segons l'estudi: Implication of an Absolute Simultaneity Theory for Cosmology and Universe Acceleration, publicat el 23 de desembre a la revista PLOS ONE.

Kipreos, genetista molecular que treballa en el laboratori per aconseguir la regulació del cicle cèl·lula, es va interessar per la cosmologia i la teoria de la relativitat especial ja fa anys. Ell diu que el fenòmen es pot entendre fàcilment en el context de com treballen els satèl·lits del GPS.

Els satèl·lits que viatgen en els marcs de referència s'estan movent prou ràpid en relació amb la Terra, de fet cal corregir el seu temps ja que s'està alentint en funció de la seva velocitat. Si no es corregeix, llavors les mesures del GPS donarien un factor d'error que seria superior a 2 km al dia.

Aquest simple exemple dels satèl·lits GPS, que envien des de fora el temps perquè després sigui aplicat a la Terra, on la distància  mesurada entre els dos es basa en la teoria de la relativitat especial i la transformació de Lorentz, permet, gràcies a un mapa matemàtic, descriure com estan relacionades les mesures d'espai i de temps per dos observadors.

La relativitat especial se suposa que és recíproca (ambdues parts experimentaran la mateixa dilatació del temps) però tots els exemples que tenim en aquest moment permeten interpretar com la dilatació del temps és direccional.

Si ens fixem en els satèl·lits GPS, el temps dels satèl·lits s'està desaccelerant, però d'acord amb els satèl·lits GPS, el nostre temps no s'està desaccelerant, la qual cosa sí que passaria si fos recíproca. En canvi, el temps va més ràpid pel que fa als satèl·lits. Això ho sabem gràcies a una constant comunicació amb els satèl·lits.

Una teoria alternativa, sobre la transformació absoluta de Lorentz, descriu la dilatació del temps direccional. Kipreos, va trobar que aquesta teoria és compatible amb l'evidència vigent del "marc de referència preferit", en relació amb el qual es produeix la dilatació del temps direccional, aquesta està vinculada a centres de massa gravitatoris.

A prop de la Terra, el marc de referència preferit seria el centre giratori no inercial de la Terra; marc de referència que actualment s'utilitza per calcular la dilatació del temps dels satèl·lits GPS.

Una aplicació estricta de la transformació Absoluta Lorentz a les dades cosmològiques té implicacions significatives per a l'Univers i l'existència de l'energia fosca segons, Kipreos.

A mesura que l'univers avança, objectes cosmològics més grans, com les galàxies, es mouen més ràpidament. Aquest procés es conegut com l'expansió de Hubble. La transformació de Lorentz Absoluta, indica que l'augment de les velocitats indueixen a la dilatació del temps direccional. Aplicant això a l'augment de les velocitats associada amb l'expansió de Hubble en l'univers actual, suggereix un escenari en què les experiències del present en relació amb el passat són gràcies a la dilatació del temps. El pas del temps, seria més lent en el present i més ràpid en el passat.

L'expansió accelerada de l'univers s'ha atribuït als efectes de l'energia fosca. No obstant això, no existeix una comprensió del que l'energia fosca és o perquè s'ha manifestat recentment.

Els efectes previstos sobre el temps que van de ser més ràpid en el passat, tindria l'efecte de fer que la trama de supernoves es convertiria en lineal, la qual cosa implica que no hi ha una acceleració en l'expansió de l'univers. En aquest escenari, no hi hauria necessitat d'invocar l'existència de l'energia fosca.



Font: PHYS.ORG