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Tema: Materia y energía oscura

  1. #1
    Nananananana lideeer MiGUi es una persona espléndida de tener al lado MiGUi es una persona espléndida de tener al lado MiGUi es una persona espléndida de tener al lado MiGUi es una persona espléndida de tener al lado MiGUi es una persona espléndida de tener al lado MiGUi es una persona espléndida de tener al lado MiGUi es una persona espléndida de tener al lado Avatar de MiGUi
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    Materia y energía oscura

    Vaya por delante que lo poco que sé sobre este tema es en plan divulgativo, pero estos últimos días he visto una serie de documentales que abordaban este tema, y he tenido un presentimiento sobre el tema.

    Resulta que los físicos que salían argumentaban que la materia oscura era el 99% de la materia del universo -hasta aquí, nada que no supiera-. También, había quien especulaba sobre si los neutrinos eran la materia oscura, pero para que lo fueran haría falta que tuvieran masa, por pequeña que fuera.

    Si no estoy equivocado, la materia y la energía oscura surgen del hecho de varios comportamientos anómalos que no se explican de otra forma:

    La velocidad de rotación de las galaxias no está conforme a la masa que parecen tener.

    La velocidad de expansión del universo aumenta, y para que esto ocurra debe haber muchísima más masa de la que habíamos imaginado.

    El caso es que a mí me suena demasiado artificioso el tema de la materia y la energía oscura. Por supuesto, sin despreciar a todos los que trabajan en este importante rompecabezas de la Física. No obstante, tengo la sensación de que podríamos estar ante una nueva versión (2.0) del éter que trajo de cabeza a los físicos en el siglo XIX.

    Me llama la atención en particular, que muchos de los críticos de la teoría de las cuerdas son muy afines a la materia oscura, cuando ambas tienen la misma debilidad: no son comprobables experimentalmente, al menos hoy en día. Es como si la materia oscura estuviera hecha para no ser detectada.

    A todos los estudiantes de Física nos ponen el ejemplo del éter, diciendo que pensaban que sería el medio en el que se propagaban las ondas electromagnéticas pero que tenía que ser lo suficientemente liviano para que no hubiera rozamiento. Este artificio matemático era perfectamente lógico por aquel entonces, y no se puede achacar a una falta de visión de los científicos.

    Mi pregunta es si ahora no estaremos cometiendo el mismo error. Por supuesto, no tengo ni la menor idea de qué otra cosa podría ser la que ocasionara los efectos antes mencionados.

    En cualquier caso, ya sea la supergravedad -en múltiples dimensiones, lo que explicaría su aparente debilidad- o la materia oscura, no dejan de ser modelos para explicar lo que nos rodea, y si en uno nos tira para atrás la existencia de 11 dimensiones, en otro el que seamos tan extraordinariamente raros que todo lo que vemos y lo que nos rodea no es más del 1% del universo.

    Demasiado artificioso, en mi opinión.

    Me gustaría que los entendidos dieran su versión, por que me interesa mucho avanzar en este aspecto. Creo que es algo que está muy al orden del día, y que decidirá en gran medida lo que ocurra en años venideros, en lo que a trabajo de los teóricos se refiere.

    Saludos :hola:
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  2. #2
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    Materia y energía oscura

    Bueno, alguno de los datos que dan son un tanto raros, pero está claro adónde quieres llegar. Te digo:
    Cita Iniciado por Miguel
    La velocidad de expansión del universo aumenta, y para que esto ocurra debe haber muchísima más masa de la que habíamos imaginado.
    Pues como que no. La masa frena la expansión del universo. Lo que hay es algo que tira en contra de la masa, precisamente. Y eso es la energía oscura.
    Cita Iniciado por Miguel
    ...físicos que salían argumentaban que la materia oscura era el 99% de la materia del universo...
    Un poco desacertado ese porcentaje por parte del que lo haya dicho, creo. Al menos por lo que yo tengo entendido, más o menos:


    Eso sí, a mí también me mosquea el asunto de las cosas indetectables e inexplicables, jejeje.

    Una pregunta que tengo para los foreros. Si la materia oscura sólo interactúa gravitacionalmente pero no electromagnéticamente ni nuclearmente (al parecer tiene que ser así), ¿por qué no se colapsa sobre sí misma, puesto que debería atraerse pero no repelerse de ninguna manera? O más bien por qué no se colapsa también como parte de estrellas y planetas, puesto que si a efectos gravitacionales se comportan como cualquier otra masa...

    Tema muy interesante. Saludos
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  3. #3
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    Re: Materia y energía oscura y TRANSPARENTE

    Cita Iniciado por Miguel
    Me gustaría que los entendidos dieran su versión, por que me interesa mucho avanzar en este aspecto. Creo que es algo que está muy al orden del día, y que decidirá en gran medida lo que ocurra en años venideros, en lo que a trabajo de los teóricos se refiere.
    Saludos :hola:
    Si no te importa que en lugar de un "entendido" sea un simple estudiante o "estudiador" del tema, allá voy.

    Un pez estaba hablando con otro, y le dijo "dicen que hay un lugar llamado oceano, un lugar que es enorme, que todo lo rodea y cuyas dimensiones son extraordinarias, y yo no veo nada".

    Cita Iniciado por Miguel
    Me llama la atención en particular, que muchos de los críticos de la teoría de las cuerdas son muy afines a la materia oscura, cuando ambas tienen la misma debilidad: no son comprobables experimentalmente, al menos hoy en día. Es como si la materia oscura estuviera hecha para no ser detectada.
    La teoría de cuerdas tiene unas limitaciones en su propia definición: si el universo fuera un átomo, un árbol sería una supercuerda. Si intento observarlo, lo desvirtúo. No hay pasado, presente, aquí ni allí... pero en cambio, la existencia de ese "eter" o esa "materia-energía oscura", se puede inferir por sus efectos.

    ¿Pero existe un efecto que pueda demostrar la existencia de estas? ¡Claro! El efecto Cassimir, y en mi casa, con muy poco coste, te puedo demostrar la tremenda potencia de esta energía.

    Cita Iniciado por Miguel
    A todos los estudiantes de Física nos ponen el ejemplo del éter, diciendo que pensaban que sería el medio en el que se propagaban las ondas electromagnéticas pero que tenía que ser lo suficientemente liviano para que no hubiera rozamiento. Este artificio matemático era perfectamente lógico por aquel entonces, y no se puede achacar a una falta de visión de los científicos.
    Asimov decía "que ni siquiera el más leve parpadeo pudiera interferirle".

    Observa esto:

    http://serve.me.nus.edu.sg/limtt/video/collision.mpeg



    Es muy breve:











    ¿Impresiona, verdad? Pues es tinta, en agua.

    Cita Iniciado por Miguel
    Mi pregunta es si ahora no estaremos cometiendo el mismo error. Por supuesto, no tengo ni la menor idea de qué otra cosa podría ser la que ocasionara los efectos antes mencionados.
    La misma mecánica cuántica (y por consiguiente las supercuerdas) admiten que el vacio no está vacio, para nada, y que la cantidad de energía que puede tener este vacío (la energía del punto cero) impresionaría a cualquiera. Un solo cm3 de este vacío puede producir una tremenda cantidad de energía, y ese vacío está en todas partes. El problemas está en ¿que ocurre si al pez se le quita el agua?

    Cita Iniciado por Miguel
    En cualquier caso, ya sea la supergravedad -en múltiples dimensiones, lo que explicaría su aparente debilidad- o la materia oscura, no dejan de ser modelos para explicar lo que nos rodea, y si en uno nos tira para atrás la existencia de 11 dimensiones, en otro el que seamos tan extraordinariamente raros que todo lo que vemos y lo que nos rodea no es más del 1% del universo.
    Demasiado artificioso, en mi opinión.
    Artificiosa es la teoría de cuerdas, si bien tiene una interesante verdad. La "supercuerda" está muy cerca del "agua".

    salu2
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  4. #4
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    Materia y energía oscura

    Es un tema extensísimo, pero en lineas generales no creo que sea sensato meter a ambas en el mismo bote, ya que las razones para postular su existencia son distintas. Mientras que para la energía oscura hay alternativas viables, para la materia oscura no parece haber alternativa razonable en el marco del paradigma de la física establecida.

    Para la materia oscura, la evidencia inicial proviene de las curvas de rotación de las galaxias espirales, donde las estrellas en la periferia de los discos tienen una velocidad extrema que necesita de una fuerza de atracción considerable. Lo mismo para ciertas galaxias elípticas y también para la dinámica de los cúmulos galácticos, con un problema similar con las velocidades de las galaxias. La evidencia reciente de la existencia de materia oscura fría no-bariónica es la formación de estructuras materiales, es decir, la formación de galaxias que se supone jeráquica (bottom-up; de estructuras menores a mayores). Para esto la materia oscura fría es necesaria, primero, para proporcionar los potenciales gravitatorios necesarios en la época de la recombinación (necesarios porque de otra forma no hay tiempo para la formación de galaxias), y que los bariones no pueden proporcionar al acoplarse a la radiación, segundo, para dar lugar al espectro de perturbaciones que proporciona la materia oscura fría, que es precisamente el necesario para la formación jerárquica, partiendo de una masa de Jeans de unas 10.000 masas solares tras la recombinación y dando lugar a una historia de mergers (uniones) que da lugar a la formación de los discos galácticos. Este es un tema muy complejo del que se suelen obtener resultados de simulaciones. Por otro lado que la materia ha de ser no-bariónica viene soportado por las distribuciones materiales, por la inexistencia masiva de lentes gravitacionales (como sería en caso de objetos masivos compactos) y por la nucleosíntesis del big-bang, que, en el marco de ese modelo cosmológico, propociona sólo una mínima fracción de bariones frente a la materia necesaria.

    La energía oscura se basa en la curva de la distancia de luminosidad de las supernovas 1a. La distancia de luminosidad es muy dependiente del modelo cosmológico y hay varios modelos que proporcionan la curva necesaria, siendo además que sólo es necesario ajustarla a desplazamientos al rojo hasta 2 o 2.5 (más allá no hay observacioes de supernovas 1a). La curva de la distancia de luminosidad frente al desplazamiento al rojo, indica, asumiendo un universo plano, que la expansión del espacio acelera. Si se quiere postular que se trata de una substancia que sea responsable de esto, la relatividad general indica que ha de se una que genere una presión negativa a efectos gravitacionales. Esto es la energía oscura. Otro indicio es la convicción de que el espacio del universo ha de salir plano de la inflación (Omega total igual a uno). Para quedarse en el marco de esta condición hace falta hoy una considerable densidad energética que la materia no puede proporcionar y que proporciona la energía oscura.

    Existen múltiples papeles últimamente que postulan evidencias empíricas a favor de la energía oscura y en contra de ella. Lo mismo para la materia oscura, pero en mucha menor medida.

    Pues eso, un tema extensísimo. Si hay interés quizás sería mejor centrarse en algún aspecto concreto.
    In the beginning the Universe was created. This has made a lot of people very angry and has been widely regarded as a bad move. Douglas Adams

  5. #5
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    Re: Materia y energía oscura y TRANSPARENTE

    Quanto creo que te has colado un poco con la escala, más bien es que si un átomo fuera el sistema solar, una cuerda sería un árbol.

    El problema de la materia oscura es precisamente su ausencia de efectos directos y comprobables, no se pueden detectar a día de hoy.

    No veo dónde puede demostrar el efecto Casimir la existencia de la materia o de la energía oscura...

    Por cierto, sobre la teoría de cuerdas estoy leyendo "A first course in string theory" de Barton Zwiebach... ([ocultar]puedes encontrarlo en el em ule[/ocultar])

    --

    Gracias jjo por tu aportación, en adelante distinguiré entre ambas cosas.

    (Por cierto, sobre supernovas os recomiendo este enlace: http://www.talkorigins.org/faqs/supernova/ es una web enorme con muchísima información)

    Saludos
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  6. #6
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    Re: Materia y energía oscura y TRANSPARENTE

    Cita Iniciado por Miguel
    Quanto creo que te has colado un poco con la escala, más bien es que si un átomo fuera el sistema solar, una cuerda sería un árbol.
    ... se entiende que sí... menuda cuerda. ;)
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  7. #7
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    Materia y energía oscura

    Sobre lo de artificioso... tambien recordar el famoso:

    "Dios no juega a los dados" de Einstein, y la réplica: "No le digas a Dios lo que tiene que hacer".

    Alguien sabe de quien fue la réplica? no lo recuerdo.
    Entendemos lo que clasificamos; cuanto mejor entendemos, menos clases necesitamos.

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  8. #8
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    Materia y energía oscura

    Pues no...

    A Einstein le repugnaba la concesión a la aleatoreidad... En este caso, creo que lo que tira para atrás es la complejidad del tema
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  9. #9
    Senior Member Luisfer va por un camino distinguido
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    Materia y energía oscura

    Cita Iniciado por Cyrock
    Sobre lo de artificioso... tambien recordar el famoso:

    "Dios no juega a los dados" de Einstein, y la réplica: "No le digas a Dios lo que tiene que hacer".

    Alguien sabe de quien fue la réplica? no lo recuerdo.
    Creo que fue de Bhor.

    Saludos

  10. #10
    Senior Member Cyrock va por un camino distinguido
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    Materia y energía oscura

    Miguel, en este caso es más importante la respuesta a la cita que la cita de Einstein. Me refiería a que no podemos decir: el universo nunca sería asi. Es como es, punto y a aceptarlo.
    Entendemos lo que clasificamos; cuanto mejor entendemos, menos clases necesitamos.

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