¿Qué cosa en el espacio tiene una fuerza repulsiva en lugar de una fuerza atractiva / gravitatoria?

Hubo un artículo en el National Geographic News hace tres años con el título: ¿Es la energía oscura realmente “gravedad repulsiva”? Una poderosa repulsión entre la materia normal y las bolsas ocultas de antimateria podría ser una explicación alternativa para la misteriosa fuerza conocida como energía oscura, según una polémica nueva teoría, dijo. En 1998, los científicos descubrieron que el universo no solo se estaba expandiendo, sino que su expansión se estaba acelerando. Este comportamiento totalmente inesperado ha sido llamado el “problema más profundo” en física, porque nuestra comprensión actual de la gravedad dice que las atracciones entre la masa en el universo deberían estar causando que la expansión disminuya.

La teoría principal para explicar la expansión acelerada es la existencia de una fuerza de repulsión hipotética llamada energía oscura. Pero en el nuevo estudio, Massimo Villata, un astrofísico en el Observatorio de Turín en Italia, sugiere que los efectos atribuidos a la energía oscura en realidad se deben a una especie de “antigravedad” creada cuando la materia normal y la antimateria se repelen entre sí.

¿Es la energía oscura realmente “gravedad repulsiva”?

Vemos la gravedad en el trabajo, no solo en una microescala, sino también en una macroescala. En todo el universo, la gravedad está uniendo galaxias y cúmulos, pero aparentemente los científicos parecen saber muy poco al respecto. Hay preguntas como ¿qué es exactamente? “¿Cómo se crea?”

En última instancia, un nuevo equipo de investigación se propuso caracterizar las propiedades de una de las observaciones más sorprendentes de los tiempos modernos: la energía oscura. Se puede observar esta energía interrumpiendo los detalles finos de la relatividad general en una macroescala, ya que las galaxias distantes experimentan una misteriosa fuerza repelente que las está alejando a una velocidad cada vez mayor. En última instancia, esta mayor velocidad de expansión contrasta con los modelos de gravedad existentes, ya que la gravedad sugiere que todas las galaxias y estrellas que se lanzaron a la existencia después de la inflación (cuando el universo aumentó exponencialmente de tamaño después del Big Bang) deberían comenzar a disminuir. abajo. No acelerar.

Estoy realmente confundido porque, todo el tiempo creí (y sigo creyendo) que es el “espacio” el que se estira, lo que hace que aumente la distancia entre las galaxias. Esta teoría dice que parte de la energía es responsable de que las galaxias se alejen. Espero que alguien pueda aclararme esto.

La energía oscura no es más que una teoría, tal vez la principal, expuesta para explicar la expansión exagerada del universo. Los detalles finos sugieren que el vacío del espacio no está verdaderamente vacío (lo cual es correcto en sí mismo, ya que el medio interestelar está lleno de partículas virtuales que se cierran y desaparecen). Sin embargo, en este contexto, la teoría sugiere que el espacio está lleno de energía que es responsable de las galaxias que se alejan. La llamada expansión del universo se probó por primera vez utilizando la luz emitida por un tipo especial de estrella, llamada estrellas cefeidas, que son bastante eficaces para transportar la distancia que nos separa de la galaxia en la que se encuentra la estrella.

Que la (quinta) fuerza esté con usted: de los quarks a los quásares

La respuesta trivial es, sí, por supuesto. El espacio contiene electrones, y los electrones ejercen una fuerza repulsiva entre sí. Pero no creo que eso sea precisamente lo que estás preguntando.

La fuerza de repulsión más común es la fuerza electromagnética. Sin embargo, debido a que existe una carga eléctrica tanto positiva como negativa (en proporciones aparentemente uniformes), las fuerzas EM tienden a cancelarse a gran escala.

Edit: originalmente me olvidé de mencionar un par de otras importantes fuerzas repulsivas. La presión térmica (aunque no es tan fundamental como la EM o la gravitación) es la fuerza que evita que nuestro sol se colapse en un objeto mucho más pequeño. La presión de degeneración aparece en White Dwarfs y Neutron Stars y cumple el mismo rol. Sin embargo, ninguno de estos es de largo alcance de la misma manera que la gravedad.

La otra fuerza macroscópica común es la gravitación, que es puramente atractiva. Tampoco es exactamente una fuerza, per se, según la relatividad general.

Pero, cuando observamos el universo, vemos que en la escala Muy Grande (la escala de los cúmulos de galaxias) todo se está alejando de todo lo demás. Esto es, como la gravitación, no es realmente una fuerza como se entiende comúnmente. Más bien, es un resultado de la expansión del universo y es causado por la energía oscura (llamada así porque es una energía que no podemos observar directamente, por lo tanto, es “oscura”).

Así que la respuesta a su pregunta realmente depende de lo que quiere decir con su pregunta. Si te estás preguntando si existen fuerzas repulsivas, la respuesta es sí, absolutamente. Si quieres saber si hay fuerzas repulsivas en una gran escala cosmológica, la respuesta es, más o menos. La estructura muy grande del universo está dominada por una pseudofuerza repulsiva, pero bajo una definición técnica de lo que es y no es una fuerza, la expansión universal no hace el corte (¡Y tampoco la gravedad!).

La energía oscura, mecanismo misterioso que está causando la expansión acelerada del universo, podría considerarse como una fuerza exclusivamente repulsiva (la fuerza electromagnética es atractiva y repulsiva). Aunque no opera con ninguna de las partículas que conocemos, está empujando la estructura del espacio-tiempo y causando que se expanda más y más con el tiempo.

No soy físico ni otro “experto” científico, pero mi percepción de cómo funciona nuestro Universo incluye tanto la atracción como la repulsión … “en perfecto equilibrio”.

En otras palabras, como alude a Sundar Bharadwaj, a cierta distancia, las fuerzas pueden cambiar; es decir, tal vez “alternan” su polaridad en respuesta a las fuerzas con las que son vecinos o con los que están asociados, en su región dada del espacio en un momento dado.

De esa manera, todas las cosas están verdaderamente “interconectadas” por medio de partículas cargadas positiva y negativamente (etc.) en todo el Universo.

En mi opinión (humilde) … no tengo mucha idea, pero es un tema interesante, así que pensé que de todos modos me gustaría lanzar esto, ¿sabes?

Sólo digo’…

Las partículas ionizadas / cargadas que cuelgan libremente en el espacio tendrán fuerzas repulsivas a ciertas distancias. Cuando hablas de fuerzas es necesario hablar de distancias. ¡Incluso a muy corto (del orden de los nanómetros o incluso menos) las fuerzas repulsivas se convierten en una atractiva!

Claro, las fuerzas electromagnéticas pueden repeler. ¿Alguna vez trataste de mantenerte unido a los extremos norte de un imán?