Materia oscura y energía oscura … ¡Resuelto!
Por
Tom Watkins
En 2008 (y actualizado por un segundo estudio en 2010), el investigador principal Alexander Kashlinsky del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, y su equipo, completaron un estudio de tres años de datos de un satélite de la NASA, el Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). ) utilizando el efecto cinemático Sunyaev-Zel’dovich. Encontraron evidencia de un movimiento común de grupos distantes de galaxias de al menos 600 a 1.000 km / s (2+ millones de millas por hora) hacia un parche de cielo de 20 grados entre las constelaciones de Centaurus y Vela. Esto se corresponde con la dirección del Gran Atrayente, que es un misterio gravitatorio descubierto originalmente en 1973. Sin embargo, se pensó que la fuente de la atracción del Gran Atrajero se originó en un cúmulo masivo de galaxias llamado el Clúster de Norma, ubicado a unos 250 millones de habitantes. Años lejos de la Vía Láctea.
Kashlinsky y sus colegas sugirieron que todo lo que esté tirando de los misteriosos cúmulos de galaxias podría estar fuera del universo visible. Los telescopios no pueden ver eventos antes de aproximadamente 380,000 años después del Big Bang, cuando se formó el Fondo de Microondas Cósmico (CMB); esto corresponde a una distancia de unos 46 mil millones (4,6 × 1010) años luz. Dado que la materia que causa el movimiento neto en la propuesta de Kashlinsky está fuera de este rango, parece estar fuera de nuestro universo visible.
Kashlinsky llama a este movimiento colectivo un “flujo oscuro”, en analogía con los misterios cosmológicos más familiares: la energía oscura y la materia oscura. Dark Flow y el Great Attractor pueden o no ser el mismo fenómeno. “La distribución de la materia en el universo observado no puede explicar este movimiento”, dijo. Kashlinsky dijo: “En este momento no tenemos suficiente información para ver qué es, o para restringirla. Solo podemos decir con certeza que en algún lugar muy lejano el mundo es muy diferente de lo que vemos localmente. Ya sea ‘ “Otro universo o un tejido diferente del espacio-tiempo que no conocemos”.
De acuerdo con los modelos cosmológicos estándar, el movimiento de los grupos de galaxias con respecto al fondo cósmico de microondas debe distribuirse aleatoriamente en todas las direcciones. El flujo oscuro contradice las teorías convencionales, que describen movimientos que disminuyen a distancias cada vez mayores: los movimientos a gran escala no deben mostrar una dirección particular en relación con el fondo. Si la teoría del Big Bang es correcta, entonces esto no debería ocurrir, por lo que debemos concluir que (1) sus mediciones son incorrectas o (2) la teoría del Big Bang es incorrecta. Dado que no han medido ningún movimiento pequeño (más de 2 millones de MPH) por 1,400 cúmulos de galaxias que se mueven en la misma dirección, parece poco probable que sus observaciones estén equivocadas. Así que eso nos deja para concluir que quizás toda la teoría del Big Bang o algunos aspectos de ella están equivocados.
De hecho, hay numerosos indicadores de que nuestra actual teoría generalmente aceptada del universo está equivocada y siempre ha estado equivocada. Ciertamente, nuestras mejores mentes están tratando de darle sentido al universo, pero cuando no podemos hacerlo, inventamos cosas para explicar esos aspectos que no podemos explicar.
O tal vez lo entendimos todo mal. Considere la evidencia y los supuestos que hemos extraído de ellos. El Big Bang se basa en grandes suposiciones y factores de falsificación.
ΛCDM es una abreviatura de Lambda-Cold Dark Matter. Con frecuencia se lo conoce como el modelo de concordancia de la cosmología del big bang, ya que intenta explicar las observaciones del fondo cósmico de microondas (CMBR), así como las observaciones de estructuras a gran escala y las observaciones de supernovas de la expansión acelerada del universo. Es el modelo más simple conocido que está en general de acuerdo con los fenómenos observados. (Lambda) representa la constante cosmológica que es un término de energía oscura que permite la expansión acelerada actual del universo. Actualmente, 0.74, lo que implica que el 74% de la densidad de energía del universo presente está en esta forma. Esa es una afirmación sorprendente: el 74% de toda la energía en el universo se explica por este concepto de energía oscura. Esta es una suposición pura basada en lo que tiene que estar presente para explicar la expansión del universo. Ya que aún no hemos descubierto un solo dato difícil sobre la energía oscura, no sabemos qué es ni qué la causa ni qué forma toma. Lambda es un número compuesto que respaldamos en las fórmulas matemáticas para igualar las observaciones en Una manera cruda. No sabemos si la energía oscura es una sola fuerza o los efectos de múltiples fuerzas, ya que no tenemos unidades de medida para cuantificarla. Se supone que es una fuerza de expansión que contrarresta los efectos de la gravedad, pero no parece ser antigravedad o gravedad inversa, ni tampoco emana de una ubicación o área del espacio. Parece que no tiene otra dirección más que hacia afuera y parece ser totalmente uniforme dondequiera que miremos. Podemos observar el universo a lo largo de miles de millones de años luz y, sin embargo, no hemos encontrado una sola evidencia observable para la energía oscura más que sus implicaciones matemáticas.
La materia oscura también es un factor puramente hipotético que expresa el contenido del universo que los modelos matemáticos dicen que debe estar presente para explicar por qué las galaxias no se separan. Los estudios muestran que no hay suficiente masa en la mayoría de las galaxias grandes para mantenerlas juntas y para tener en cuenta sus velocidades de rotación, lentes gravitacionales y otras observaciones de grandes estructuras. La cantidad de masa necesaria para tener en cuenta las observaciones no está solo un poco fuera. En 1933, Fritz Zwicky calculó que se necesitaría 400 veces más masa que la observada en galaxias y cúmulos para explicar el comportamiento observado. Este no es un número pequeño. La materia oscura representa el 22% de toda la materia en el universo. Ya que Zwicky confiaba en que sus matemáticas y observaciones serían impecables, concluyó que, de hecho, existe toda la masa necesaria en cada galaxia, pero simplemente no podemos verla. Así nació el concepto de materia oscura.
Aunque podemos ver 2.7 x 10 23 millas en el espacio, aún no hemos observado ni detectado una sola pieza de materia oscura. Para explicar este hecho aparentemente impresionante, los defensores dicen: “bueno, duh, es un asunto OSCURO”, ¡no puedes VERLO! “. Sin embargo, parece que no solo es oscuro sino también completamente transparente porque las áreas de materia oscura densa no impiden que las estrellas sean visibles detrás de la materia oscura. Por lo tanto, el 22% de toda la masa en el universo no se puede ver, es, de hecho, transparente, nunca se ha observado, y no parece haber tenido ninguna interacción directa con ninguna masa conocida que no sea los efectos de la gravedad. Eso es, al menos, el entendimiento generalmente aceptado.
El 4% restante del universo consta de 3.6% de gas intergaláctico y solo el 0.4% constituye toda la materia (partículas bariónicas) que conforma todos los átomos (y fotones) de todos los planetas y estrellas visibles en el universo.
ΛCDM es un modelo. ΛCDM no dice nada sobre el origen físico fundamental de la materia oscura, la energía oscura y el espectro casi invariante de escala de las perturbaciones de curvatura primordial: en ese sentido, es simplemente una parametrización útil de la ignorancia.
Un último problema con la cosmología moderna. Hay un acuerdo muy pobre entre la mecánica cuántica y la cosmología. En numerosos niveles y temas, la mecánica cuántica no se escala para tener en cuenta las observaciones cosmológicas y la cosmología no se reduce para estar de acuerdo con la mecánica cuántica. Sir Roger Penrose, quizás uno de los matemáticos más destacados del mundo, ha publicado numerosos estudios que documentan el fracaso de nuestras matemáticas para reflejar con precisión nuestro universo observado y viceversa. Puede mostrar cientos de fallos de las matemáticas para explicar las observaciones, mientras que muestra cientos de observaciones que contradicen las matemáticas en las que creemos. La sabiduría convencional del establecimiento científico no puede encontrar fallas en sus matemáticas o en las observaciones, pero aún así han calificado sus anomalías documentadas como inconsistentes con las teorías aceptadas y luego lo ignoran a él y su trabajo.
La verdad es que hemos hecho lo mejor que podemos, pero no debemos engañarnos a nosotros mismos de haber descubierto la verdad. Por mucho que una vez creímos en el éter, la astrología, una tierra plana y los cuatro humores, debemos estar dispuestos a expandir nuestro pensamiento de que nociones como la materia oscura son explicaciones ingeniosas e inventivas que dan cuenta de las observaciones pero que probablemente no se relacionan con hechos naturales reales y reales. fenómeno. Esto es especialmente cierto en las discusiones sobre materia oscura y energía oscura.
Sin embargo, existe una explicación lógica y bastante simple de todas las anomalías y observaciones que la cosmología desconcertante de hoy se relaciona con la materia oscura y la energía oscura. El problema es que hemos creado un conjunto arbitrario de reglas o leyes que nos prohíben descubrir esta solución y resolver este problema.
Primero, veamos algunos indicadores importantes que deberían habernos llevado a concluir qué es la materia oscura.
1. Podemos localizar la presencia de materia oscura mediante lentes gravitacionales de estrellas de fondo y galaxias. Cuando hacemos esto, encontramos que la materia oscura no está distribuida de manera uniforme y sin problemas en todo el universo. Está agrupado en algunas áreas y totalmente ausente en otras. También está presente en diferentes densidades en varias galaxias. Un hecho interesante es que la mayoría de las galaxias tienen un halo de materia oscura alrededor de ellas que se extiende aproximadamente el doble que la materia visible. Esto, en parte, es lo que explica las anomalías de rotación de la galaxia. Sin embargo, las observaciones recientes han demostrado que este halo es más denso a medida que aumenta la luminosidad de la galaxia. En otras palabras, las galaxias brillantes tienen un halo más grande y denso de materia oscura a su alrededor, independientemente del tamaño de la galaxia. Una galaxia pequeña y brillante puede tener un halo de materia oscura más denso que una galaxia muy grande y oscura. Este es un indicador claro de que hay una interacción entre la materia visible y la materia oscura en forma de presión o empuje de la materia oscura hacia afuera por alguna forma de radiación emitida por la materia visible en la galaxia. Tal vez sea la presión solar de los fotones, o los poderosos neutrinos de las supernovas o alguna otra forma de radiación emitida por las estrellas.
2. El flujo oscuro descrito anteriormente implicaría una presencia gravitatoria masiva que está atrayendo todas esas galaxias a una distancia tan grande. La mayoría de los científicos dudan en especular sobre esto porque está muy lejos del “pensamiento convencional” para imaginar un objeto lo suficientemente grande (cientos de millones de años luz de diámetro) para tener tanta fuerza de gravedad y, sin embargo, no es visible. La ubicación proyectada de esta fuente de gravedad también es difícil de discutir porque está más allá del universo visible. Si algo tan grande está más allá o más allá del borde visible de nuestro universo, ¿qué dice eso acerca del tamaño de nuestro universo? ¿Y por qué no todas las galaxias en un círculo uniforme alrededor de esta fuente gravitatoria se mueven hacia ella? ¿Por qué sus efectos se sienten solo en una dirección particular de esta fuente? Por otro lado, también podría implicar algo como un agujero negro supermasivo, más grande de lo que hemos visto o imaginado. Para abordar esta anomalía …… lo ignoramos.
3. Luego está el problema de la energía oscura haciéndose sentir solo como la fuerza desconocida que está causando la expansión acelerada del universo. No tiene una ubicación o fuente observable y no tenemos idea de qué forma tomaría esta fuerza. Si dejamos que nuestra imaginación vuele, podríamos imaginar que el universo estaba dentro de una bola gigante. La pelota representaría una envoltura envolvente de materia densa que tiene un fuerte tirón gravitacional en todo lo que está dentro de la pelota, pero se extrae uniformemente en todo el universo interior. Si esta capa fuera lo suficientemente densa y tuviera suficiente fuerza gravitacional, haría exactamente lo que observamos que está haciendo nuestro universo. La pregunta obvia sería qué hay más allá de esta capa y de dónde vino. Pero, entonces, qué científico en su sano juicio propondría una idea tan ridícula.
4. Para discutir la materia oscura, primero debemos reconocer que no se ha encontrado en ningún experimento de colisionador en los últimos 40 años. ¿Cuáles son las probabilidades de que todos los diferentes estudios y todos los diferentes científicos no hayan podido encontrar la más mínima evidencia de algo tan masivo como la materia oscura que parece ser 5 veces más densa que la materia regular y, sin embargo, no se ha involucrado? ¿En una de estas colisiones o detectada por alguno de los detectores masivos que se han construido? Se puede argumentar lógicamente que si la materia oscura existiera como partículas, ya se habrían encontrado.
5. Como se hace a menudo, el uso de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) como evidencia de la materia oscura es una lógica circular. Los datos de CMBR se evalúan utilizando los supuestos del modelo Lambda-CDM, por lo que no es de extrañar que la materia oscura responda de la aplicación del modelo a los mismos datos.
Y luego tenemos las reglas que debemos seguir en nuestro pensamiento. La mayoría de estas reglas existen con el único propósito de mantener nuestro pensamiento y análisis dentro de los límites de lo que sabemos hacer. En otras palabras, nos impiden pensar fuera de la caja. Veamos algunos de ellos y sus implicaciones:
A. El principio copernicano dice que no debe haber observadores “especiales”. Lo que esto significa para los científicos es que si piensan en una teoría que requiere un origen o punto de vista especial, entonces no es plausible, lo que significa que si una idea requiere alguna condición especial, entonces está incompleta o simplemente equivocada. Debido a que casi todas las teorías cosmológicas y científicas son examinadas por el principio copernicano, la adopción de este principio significa que los científicos ni siquiera se permitirán imaginar una solución que desafíe esta regla.
B. El principio cosmológico se deriva del principio copernicano e implica que todo el Universo es isotrópico y homogéneo. Isotropía significa que el Universo se ve igual para todos los observadores y el Universo se ve igual en todas las direcciones como lo ve un observador en particular. Homogéneo significa que la densidad media de la materia es aproximadamente la misma en todos los lugares del Universo y que el Universo es bastante suave en grandes escalas.
Esto claramente no es cierto para el Universo en escalas pequeñas, pero lo que constituye una escala pequeña o grande ha cambiado con los años. En el mundo de hoy, por definición, solo consideramos la isotropía y la homogeneidad del Universo en escalas de 300 millones de años luz de tamaño. La radiación de fondo de microondas cósmica (CMBR) es fundamental para la cosmología observacional. Sin embargo, con los datos cada vez más precisos proporcionados por WMAP, los mapas del CMBR exhiben anomalías, como anisotropías a gran escala, alineaciones anómalas y distribuciones no gaussianas, así como la controversia multipolar de larga duración. La escala del principio cosmológico se ha ajustado más y más a lo largo de los años a medida que hemos encontrado medidas cada vez más precisas de cuán inhomogéneo es realmente el universo. A pesar de esto, nadie se atreverá a desafiar esta regla ni siquiera pensando que podría haber diferencias en la materia u otras anomalías en algún lugar del universo. Quizás esta es una de las razones por las que no hemos podido explicar el flujo oscuro y el Gran Atrayente.
Cabe señalar que aunque el principio cosmológico se deriva del Principio de Copérnico y no tiene fundamento en ningún modelo o teoría física o matemática particular, es decir, no se puede probar en un sentido matemático. Por un lado, es un criterio absolutamente esencial para que los científicos resuelvan modelos matemáticos del universo en escalas cosmológicas. Por otro lado, cuando realmente medimos u observamos algo que desafía este principio, o bien ajustamos la escala hacia arriba para promediar la anomalía o descartamos la observación como defectuosa.
C. Un corolario del principio cosmológico es que las leyes de la física son universales. Esto se ha convertido en una ley inmutable que exige que las mismas leyes y modelos físicos que se aplican aquí en la Tierra también funcionen en todas las partes del Universo entero. Al igual que con el principio cosmológico, esta es una ley que debe seguirse porque hace posible nuestras investigaciones. Si no podemos contar con que nuestras leyes de la física sean iguales en todas partes, no podríamos calcular la mayor parte de lo que hacemos en cosmología. Además, al igual que con el principio cosmológico, no tenemos ninguna prueba real de que esto sea cierto, simplemente asumimos que es cierto para facilitar nuestros cálculos.
Como se ha observado en cientos de anomalías observadas identificadas por Roger Penrose, nunca nos permitimos imaginar que este corolario es falso. Siempre buscamos alguna otra razón y cuando no se puede encontrar ninguna, o bien afirmamos que la medición, la observación o el observador fueron erróneos o que la ignoramos como un valor atípico.
Es importante tener en cuenta que se supone que las constantes físicas (como la constante gravitacional, la masa del electrón, la velocidad de la luz) también son invariables de un lugar a otro dentro del Universo y con el tiempo. Dada la cantidad de tiempo y el tamaño del universo, se necesita mucha fe y orgullo para mantener esta idea, especialmente cuando no tenemos pruebas de que sea cierta.
Por supuesto, puede argumentar que está respaldado por evidencia empírica, pero ¿es realmente así? Si la escala en la que pudieran ocurrir tales cambios, millones de años luz, no observaríamos ni experimentaríamos cambios en nada local para nosotros dentro de esa distancia. Si lo hicimos (y lo tenemos), entonces ignoramos que romper esta regla es una posible respuesta. Para escalas mucho más grandes, ¿qué capacidad tenemos para medir las diferencias tan lejos? ¿Cómo sabríamos que para una región del espacio a 3 mil millones de años luz de distancia, la velocidad de la luz es más rápida o más lenta de lo que observamos aquí? Vemos lo que nos limitamos a ver y hacemos lo que observamos para que se ajuste a lo que hemos definido.
D. Finalmente, llegamos a una definición que hemos aceptado como un hecho que el Universo tiene que contener las propiedades de todo. Esto significa que el término ‘borde del Universo’ asume que existe algo que no está contenido en el Universo. Invocar una propiedad externa para el Universo (una ventaja para el Universo) que hemos definido como lógicamente inconsistente ya que, por definición, el Universo debe contener todo. Esto, también, limita nuestro pensamiento a pesar del hecho de que no tenemos idea de cuán grande es el universo entero y tenemos observaciones, como el flujo oscuro, que desafían la explicación a menos que se permita algo más allá de lo que podemos observar.
Ahora vamos a romper algunas reglas. Supongamos por un momento que la materia oscura interactúa con las partículas de bariones y / u otras formas de radiación de alta energía. Esto está ciertamente implicado por los halos más densos alrededor de galaxias luminosas altas. Tenemos mapas de materia oscura que muestran claramente una distribución no homogénea de materia oscura en el universo. La materia oscura está presente alrededor, en y cerca de las galaxias y es menos frecuente en áreas del espacio vacío. En aquellos casos en los que se mide en áreas sin estrellas o galaxias, puede haber nubes ocultas o finas de gases o una densidad de partículas irradiadas. Lo que observamos, si nos permitimos considerarlo, es que la materia oscura se ve afectada por alguna forma de radiación de las galaxias y que la materia oscura existe principalmente donde observamos la materia bariónica.
Ahora vamos a introducir el campo de Higgs. Desde 2012, sabemos que el bosón de Higgs existe y fue encontrado por el LHC en el CERN. La teoría, que hasta ahora concuerda con todas nuestras observaciones, cálculos y con el Modelo Estándar, es que el bosón de Higgs es responsable del campo de Higgs que impregna todo el universo y da masa a las partículas de barion. Todavía no sabemos exactamente cómo o por qué diferentes partículas derivan una masa diferente del campo de Higgs, pero parece que este campo y la partícula de Higgs son los responsables. Dado que la gravedad es una función de la masa, cuanto mayor es la masa, mayor es la gravedad. Una de esas limitaciones en nuestro pensamiento dice que la masa de un objeto es la misma en todas partes o que la masa no cambia según la ubicación.
Dado que el campo de Higgs da masa a los objetos y sabemos que el campo de Higgs se deriva del bosón de Higgs, la gravedad de un objeto de una masa dada depende del campo de Higgs. Hemos visto que el bosón de Higgs reacciona a la materia barífera, así se descubrió, al golpear las partículas y expulsar el bosón. Eso significa que la radiación de las supernovas u otras fuentes de alta energía podrían impulsar el campo de Higgs y quizás incluso crear áreas del campo de Higgs denso y menos denso. Si el campo de Higgs imparte masa a partículas y objetos, ¿cuál sería el efecto de un campo de Higgs no homogéneo sobre la masa de materia en estas áreas del campo de Higgs denso y menos denso? Dado que no estamos seguros de cómo exactamente el campo de Higgs imparte masa a las diversas partículas, es una conjetura imaginar si este proceso se vería afectado por un campo de Higgs de mayor densidad en lugar de un área menos densa del campo.
Estoy sugiriendo que es el campo de Higgs no homogéneo el responsable de las diferencias en la masa de las partículas y, por lo tanto, la gravedad de esas partículas, y eso es lo que nos parece una materia oscura.
Lo único que tenemos que hacer para permitirnos pensar que esto es verdad es permitirnos violar las barreras del pensamiento impuestas por el Principio Cosmológico e imaginar que en la inmensidad del universo, no todo es homogéneo y si eso incluye La densidad del campo de Higgs, entonces también incluye la masa y la constante gravitacional.
Esta propuesta no necesita que la materia oscura sea una partícula nueva y aún no descubierta. No es necesario que el bosón de Higgs se descomponga en un fotón y una partícula de materia oscura. Sí explica por qué hay nubes de materia oscura cerca y alrededor de las galaxias. Explica cómo el halo alrededor de una galaxia está formado por la luminosidad (radiación) de la galaxia que empuja el bosón de Higgs (no una partícula de materia oscura desconocida). Explica cómo tenemos algo que es transparente y, sin embargo, causa lentes gravitacionales. Si imaginas que por alguna razón, hay un área muy densa del campo de Higgs en un parche de cielo de 20 grados entre las constelaciones de Centaurus y Vela, entonces también puedes imaginar que es este campo gravitacional ultra fuerte el que está causando el flujo oscuro identificado por Alexander Kashlinsky y / o es la fuente del Gran Attractor.
Dado que experimentamos la dificultad de encontrar el bosón de Higgs de primera mano en el CERN, esto también explica por qué todos nuestros intentos por encontrar una partícula de materia oscura única han fallado. También puede ser que cualquier discontinuidad o naturaleza no homogénea del campo de Higgs exista solo en grandes escalas cosmológicas. Esto significaría que en el ámbito de nuestro sistema solar y quizás en la mayor parte de nuestra galaxia, no hay una variación detectable en el campo de Higgs y, por lo tanto, no observaríamos directamente ningún cambio en la masa, la gravedad o las constantes físicas.
Eliminar la búsqueda de una partícula específica como fuente de materia oscura resuelve muchas de las preguntas y especulaciones sobre la materia oscura. Es, por ejemplo, completamente consistente con el Modelo Estándar sin invocar la Supersimetría. La partícula de Higgs fue la última partícula no descubierta predicha por el Modelo Estándar. Tenía un fundamento teórico sólido que lo predijo, dijo dónde encontrarlo y se encontró exactamente donde el Modelo Estándar dijo que sería. Por el contrario, la materia oscura no es predicha por el Modelo Estándar. Debe invocar la supersimetría, lo que permitiría una partícula eléctricamente neutra que no se descompondrá en un par de minutos. Algunos dirían que la Supersimetría ha sido descartada por los experimentos de LHC porque la partícula de Higgs se encontró casi exactamente donde el modelo estándar predijo que sería.
Finalmente, tenemos la única ley lógica que ha demostrado ser precisa para una gran cantidad de física: la navaja de Occam. El principio establece que uno no debe hacer más suposiciones que el mínimo necesario. Este principio subyace a todo modelo científico y construcción de teoría. A pesar de la necesidad de violar el principio cosmológico, esta explicación es, con mucho, la más simple de todas las ideas sobre la materia oscura.
Pero espera hay mas…..
Si esto puede aceptarse como una explicación razonable y tal vez validado por investigaciones adicionales, ¿qué dice acerca de la energía oscura? La complejidad de la sugerencia de que la energía oscura es la gravedad repulsiva o alguna fuerza desconocida fuera de cualquier modelo o teoría conocida, esto viola claramente la navaja de Occam. Es un concepto extremadamente complejo que la energía oscura es una fuerza desconocida que de alguna manera representa el 68% de la densidad masa-energía de todo el universo y, sin embargo, no tenemos ninguna evidencia de ello más que como una explicación de la tasa de expansión del universo. . Pero, ¿y si es solo otro resultado de la propuesta de materia oscura de Higgs?
Imagine una explosión en la que la expansión de la onda frontal de la explosión empuja y comprime el aire. Dichos frentes de onda explosivos pueden verse en explosiones de bombas atómicas como una gran nube en forma de cúpula que se forma y se expande en el momento de la explosión. Si esto sucediera en el espacio, el frente de onda de la expansión de la radiación sería una esfera. Ahora imagine que hay tal explosión de energía y radiación en cada galaxia como resultado de las emisiones acumuladas de la radiación combinada de todas sus estrellas. Si hubiera aire en la galaxia, se expulsaría como en una explosión de bomba atómica. ¿Qué pasa si, en lugar de aire, es el campo de Higgs el que sale del centro de la galaxia? Como se mencionó anteriormente, esto podría explicar el halo de la materia oscura alrededor de las galaxias luminosas altas. Pero ahora, apliquemos esto a una explosión mucho más grande: el Big Bang.
Estoy proponiendo que el Big Bang empujó una concentración muy densa de bosones de Higgs creando una capa densa del campo de Higgs a medida que expandía el universo. Esto pudo haber ocurrido antes o durante la fase de expansión o más probablemente en la era del Big Bang dominada por la radiación, pero el efecto final fue la creación de una capa de un campo de Higgs altamente denso que rodea todo el universo. Sí, esto viola la idea de que, por definición, no puede haber nada fuera del universo o que no puede tener una ventaja, pero ignoremos esa limitación en nuestro pensamiento por un momento.
Si tal concha existe, entonces tendría una atracción gravitatoria y se expandiría hacia afuera. Esa atracción gravitatoria podría ser la fuente de la “gravedad inversa” atribuida a la energía oscura. De hecho, es la gravedad normal que actúa para atraer a todas las partes del universo. En lugar de encontrar una fuente desconocida y un concepto de gravedad inversa o repulsiva, esta explicación simplemente utiliza la existencia de la gravedad normal inducida por la masa y la idea de que el campo de Higgs puede haber impartido una fuerte gravedad a esta capa. Esto podría ser lo mismo que la gravedad que experimentamos aquí en la tierra. Podría ser mucho más fuerte, pero no hemos visto eso.
Esto no viola la física básica, aparte de los principios y definiciones arbitrarios que restringen nuestro pensamiento. No tenemos que invocar la supersimetría ni violar el Modelo Estándar. No tenemos que redefinir la gravedad o encontrar alguna otra forma nueva de energía repulsiva. Al imaginar que esta capa alrededor del universo mismo tiene inconsistencias también puede ayudar a explicar el flujo oscuro. Si la propuesta para que el campo de Higgs resuelva la materia oscura tiene sentido, entonces la extensión que también explica la energía oscura es igualmente válida.
No propongo que esta sea la teoría completa y completa. Además del complejo problema social, político y científico de violar algunos de los principios fundamentales de la física, tampoco hemos resuelto cómo y por qué el campo de Higgs reacciona de manera diferente a diferentes partículas. No hemos descubierto si un campo de Higgs más denso es posible, pero si lo fuera, ¿invocaría una masa mayor a una partícula de la que la misma partícula recibiría de un campo de Higgs menos denso? Hay indicios en los modelos de que el bosón de Higgs existió muy temprano después del Big Bang, pero no sabemos exactamente cuándo o cómo podría haber sido afectado por la fase de expansión y con el tiempo. Estas y otras preguntas me parecen mucho más solucionables que seguir buscando partículas de materia oscura y la naturaleza de la fuerza de energía oscura.
Hay una implicación más a este concepto. Si se adhiere a esta hipótesis de la materia oscura del campo de Higgs, entonces significa que el campo de Higgs es la fuente de masa de objetos: la masa de los objetos les da gravedad, pero también está ligada a su inercia, impulso y peso: el bosón de Higgs. tiene cierta interacción con algún tipo de radiación emitida por galaxias que empuja a los bosones y, por lo tanto, al campo de Higgs hacia el exterior. Solo por el bien de la discusión, llamemos a la radiación que puede mover el bosón de Higgs la fuerza H. Puede ser neutrinos o rayos X o luz o quién sabe qué, pero de alguna manera está relacionado con galaxias luminosas y es probablemente una fuerza que ya conocemos. También podría ser una fuerza que pase a través de los humanos sin ninguna interacción (como, por ejemplo, los neutrinos).
Ciertamente, no en el futuro cercano, pero algún día, podríamos crear un generador de fuerza H y controlar y manipular esa fuerza. Cuando llegue ese día, imagine que si colocamos un generador de este tipo en una nave espacial y lo usáramos para empujar a la mayoría, si no, a todos los bosones de Higgs fuera de la nave espacial, creando una burbuja alrededor de la nave que está desprovista del bosón de Higgs. De ahí el campo de Higgs. Dentro de esta burbuja, los objetos tendrían muy poco. Suponiendo que los efectos de la fuerza H no son perfectos, habría algo de masa, pero podría medirse en gramos para una nave espacial que de lo contrario pesaría cientos de millones de kilogramos. ¿Qué tan rápido puede ir si aplica el empuje de un motor de iones a un objeto (incluido el propio motor de iones, excepto su tubo de escape) que tiene muy poca masa? Tan pronto como el propulsor salga del motor a una velocidad cercana a la de la luz, aumentará la velocidad de la nave a velocidades masivas. Si todo en la nave se vio afectado por la eliminación del campo de Higgs por el generador de fuerza H, entonces los objetos casi no tendrían inercia y, por lo tanto, no se verían afectados por la rápida aceleración o por giros rápidos y agudos.
Esto es, en efecto, unidad de deformación. Al deformar el campo de Higgs alrededor de la nave, creamos una burbuja de masa casi nula que permite a la nave alcanzar velocidades que se acercan a la velocidad de la luz, lo que hace que el espacio intergaláctico se acerque más a la realidad.
Este había sido un ejercicio en la ciencia de la imaginación por una persona que no es, por profesión, un científico ni un experto en cosmología. Sin embargo, es un intento de pensar fuera de la caja e imaginar las posibilidades si extendemos nuestro alcance de la realidad un poco más de lo que podemos alcanzar ahora. Antes de hacer agujeros en él por fallas a la hora de explicar cada matiz y gradación, considere si está limitando su pensamiento mediante un conjunto de reglas arbitrarias, convenciones, procesos estocásticos o a priori. ¿Te estás permitiendo explorar todas las posibilidades?
Este modelo aún prevalece y es aplicable en el mundo moderno. Existen básicamente cuatro fuerzas involucradas en nuestro Universo: 