La expansión del Universo podría ser una ilusión

Un acreditado científico sugiere que la expansión del Universo podría tratarse de un espejismo: mientras la constante cosmológica de Einstein explica supuestamente la expansión acelerada del cosmos, los especialistas han detectado que las predicciones de su valor difieren notablemente de las observaciones reales. De acuerdo al nuevo estudio, los cambios en la constante cosmológica se deberían a las variaciones de masa de las partículas que componen todas las estructuras del cosmos a lo largo del tiempo, no a la expansión del Universo.

Un nuevo enfoque sobre el problema de la expansión acelerada del cosmos promete abrir una fuerte polémica en la comunidad científica: según establece el renombrado físico teórico Lucas Lombriser, profesor de la Universidad de Ginebra, en Suiza, la expansión del Universo podría ser una “ilusión” y esconder que en realidad el cosmos sería estático, como creyó el propio Einstein en algún momento. 

Además de resolver las discrepancias en torno a la constante cosmológica, Lombriser sostiene que su modelo podría arrojar luz sobre la materia oscura y la energía oscura, dos grandes misterios cósmicos que aún no han logrado explicarse. Vale destacar que la investigación del científico suizo ha sido revisada por pares y publicada recientemente en la revista Classical and Quantum Gravity.

La expansión del cosmos y los problemas relacionados

La expansión del Universo es un concepto ampliamente aceptado en astronomía debido al denominado “desplazamiento hacia el rojo”, un fenómeno que marca el estiramiento de la longitud de onda de la luz hacia el extremo más rojo del espectro electromagnético, a medida que el objeto que emite esa luz se aleja de la Tierra. 

En función de este concepto, las galaxias distantes tienen un corrimiento al rojo más elevado que las más cercanas a nosotros, un dato que sugiere que dichas galaxias se están alejando cada vez más de nuestro planeta. Esta evidencia supone la existencia de una expansión cósmica, pero el problema es cómo medir esa expansión y cómo caracterizarla.

En ese sentido, los científicos han encontrado evidencia de que la expansión del Universo no sería fija, sino que en realidad el cosmos se está acelerando cada vez más rápido. Esta expansión acelerada es capturada y supuestamente explicada por un término conocido como constante cosmológica, introducido por Albert Einstein en sus ecuaciones de la relatividad general. 

Sin embargo, la constante cosmológica no ha arrojado hasta el momento valores que generen aceptación en toda la comunidad científica, e incluso el propio Einstein la consideró como uno de sus “grandes errores”. Las predicciones de su valor hechas por la física de partículas difieren de las observaciones reales en 120 órdenes de magnitud, según un artículo publicado en Live Science.

Una nueva mirada

"En este trabajo, nos ponemos un nuevo par de anteojos para mirar el cosmos y sus acertijos sin resolver, al realizar una transformación matemática de las leyes físicas que lo gobiernan", indicó Lombriser a Live Science. En otras palabras, en vez de intentar resolver los problemas entre los diferentes valores que arroja la constante cosmológica proponiendo nuevas partículas o fuerzas físicas desconocidas, el autor del nuevo estudio apuesta por otra mirada sobre los conceptos ya existentes. 

Según la interpretación matemática de Lombriser, que se relaciona con otros trabajos sobre la expansión del cosmos realizados previamente, el Universo no se expande sino que en realidad es estático, como alguna vez creyó Einstein. Los efectos que observamos y que apuntan a una expansión acelerada, como el alejamiento de las galaxias, se explicarían por la evolución de las masas de las partículas que componen todas las estructuras cósmicas, como protones y electrones, a lo largo del tiempo.

Aunque en el modelo de Lombriser la constante cosmológica aún varía con el tiempo, dicha variación se debe al cambio de masa de las partículas, no a la expansión del Universo. Estas fluctuaciones de campo dan como resultado mayores desplazamientos al rojo para los cúmulos de galaxias distantes, al igual que en el escenario de expansión cósmica acelerada, pero derivando en que la constante cosmológica se mantenga fiel a las predicciones del nuevo modelo.

Materia oscura y energía oscura

Por último, el nuevo marco también aborda el problema de la naturaleza de la materia oscura, que supera en número a las partículas de materia ordinaria en una proporción de 5 a 1, pero sigue siendo un misterio porque es invisible y no interactúa con la luz. Lombriser cree que las fluctuaciones en el campo que explican la constante cosmológica estarían relacionadas con el llamado “campo de axiones”, un conjunto de partículas hipotéticas que son uno de los principales candidatos para comprender la materia oscura. 

Al mismo tiempo, las fluctuaciones indicadas por Lombriser también podrían acabar con la noción de energía oscura, la fuerza que supuestamente “estira” la estructura del espacio y, de esta manera, separa las galaxias. En el nuevo modelo, el efecto de la energía oscura se explicaría por las masas de partículas que variaron en el tiempo, haciendo que este concepto sea en principio innecesario.

Referencia

Cosmology in Minkowski space. Lucas Lombriser. Classical and Quantum Gravity (2023). DOI:https://www.doi.org/10.1088/1361-6382/acdb41