Un grupo de investigadores de la Universidad de Waterloo y la Universidad de British Columbia ha descubierto un posible “fallo cósmico” en la gravedad del universo, explicando su extraño comportamiento a escala cósmica.

Durante los últimos 100 años, los físicos se han basado en la teoría de la “relatividad general” de Albert Einstein para explicar cómo funciona la gravedad en todo el universo.

La relatividad general, probada con precisión por innumerables pruebas y observaciones, sugiere que la gravedad impacta no solo las tres dimensiones físicas sino también una cuarta dimensión: el tiempo.

Este modelo de gravedad ha sido esencial para todo, desde teorizar el Big Bang hasta fotografiar agujeros negros, dijo Robin Wen, el autor principal del proyecto y un reciente graduado en Física Matemática de Waterloo.

Pero cuando tratamos de entender la gravedad a escala cósmica, en la escala de cúmulos de galaxias y más allá, encontramos aparentes inconsistencias con las predicciones de la relatividad general.

Es casi como si la gravedad misma dejara de coincidir perfectamente con la teoría de Einstein.

Estamos llamando a esta inconsistencia un ‘fallo cósmico’: la gravedad se vuelve aproximadamente un uno por ciento más débil cuando se trata de distancias en miles de millones de años luz.

Durante más de veinte años, los físicos y astrónomos han estado tratando de crear un modelo matemático que explique las aparentes inconsistencias de la teoría de la relatividad general.

Muchos de esos esfuerzos han tenido lugar en la Universidad de Waterloo, que tiene una larga historia de investigación gravitacional de vanguardia resultado de la colaboración interdisciplinaria continua entre matemáticos aplicados y astrofísicos.

Hace casi un siglo, los astrónomos descubrieron que nuestro universo se está expandiendo, dijo Niayesh Afshordi, profesor de astrofísica en la Universidad de Waterloo e investigador en el Instituto Perimeter.

Cuanto más lejos están las galaxias, más rápido se mueven, hasta el punto de que parecen moverse casi a la velocidad de la luz, el máximo permitido por la teoría de Einstein. Nuestro hallazgo sugiere que, en esas escalas, la teoría de Einstein también puede ser insuficiente.

El nuevo modelo del equipo de investigación de un “fallo cósmico” modifica y extiende las fórmulas matemáticas de Einstein de una manera que resuelve la inconsistencia de algunas de las mediciones cosmológicas sin afectar los usos exitosos existentes de la relatividad general.

Piénsalo como una especie de nota al pie en la teoría de Einstein, dijo Wen. Una vez que alcanzas una escala cósmica, se aplican términos y condiciones.

Este nuevo modelo podría ser la primera pista de un rompecabezas cósmico que estamos empezando a resolver a lo largo del espacio y el tiempo, dijo Afshordi.

Fuente: University of Waterloo

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