La incorrecta primera confirmación de la teoría de Verlinde

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Erik Verlinde, cual rey Midas, atrae el eco mediático. Margot M. Brouwer (Univ. Leiden, Países Bajos) y varios colegas afirman haber confirmado por primera vez una predicción de la nueva idea de la gravedad emergente de Verlinde. Usando el efecto de lente gravitacional débil han confirmado que unas 33 613 galaxias tienen halos de materia oscura (como ya observó Vera Rubin hace 40 años). Para lograr eco mediático afirman que esta materia oscura no existe y que el efecto que observan es resultado de la reacción de la energía oscura a la materia ordinaria de sus discos estelares, como afirma Verlinde.

La nueva idea de Verlinde predice la idea MOND de Milgrom a escala galáctica. La segunda ley de Newton debe ser modificada a esta escala de tal forma que la materia ordinaria produzca efectos gravitacionales que aparenten ser debidos a la materia oscura observada por Rubin. En la idea de Verlinde el origen de la corrección de Milgrom a Newton es la energía oscura. Todas las observaciones que contradicen la idea MOND también contradicen la idea de Verlinde. De hecho, sabemos que hay materia oscura donde no hay materia ordinaria (por ejemplo, en el Cúmulo de la Bala).

El artículo es Margot M. Brouwer et al., “First test of Verlinde’s theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurements,” MNRAS (2016), doi: 10.1093/mnras/stw3192, arXiv:1612.03034 [astro-ph.CO]. No te dejes engañar por noticias como Mark Anderson, “First test of rival to Einstein’s gravity kills off dark matter,” New Scientist, 15 Dec 2015; “Verlinde’s new theory of gravity passes first test,” Phys.Org, 16 Dec 2016 [Meneame]; Fiona MacDonald, “A controversial new gravity hypothesis has passed its first test,” Science Alert, 17 Dec 2016; entre otras.

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Estudiar la materia oscura a escala galáctica usando lentes gravitacionales débiles es difícil. Por ello las figuras que acompañan al artículo de Brouwer et al. muestran grandes intervalos de error para el exceso de densidad de masa superficial (ESD) en las galaxias estudiadas (del sondeo KiDS). Como observas en las dos figuras que he seleccionado (consulta el artículo si quieres ver otras dos similares) la predicción de la materia oscura (en color rosado y marcada con NFW por el modelo Navarro–Frenk–White) ajusta tan bien los datos como la predicción de la teoría MOND (en color azul y marcada con EG por Emergent Gravity, en honor a Verlinde). Cuando ambos ejes son logarítmicos (radio y ESD), la primera es una ley de potencia, mientras que la segunda es una línea recta.

Como siempre ocurre en las comparaciones entre MOND y materia oscura a escala galáctica, los intervalos de error son tan grandes que es imposible decidir cuál ajusta mejor a los datos (la línea recta o la línea curva). Dejo que seas tú quien decida. Pero lo que quiero que recuerdes es que el nuevo resultado confirma la materia oscura en la misma medida en la que confirma la idea de Verlinde. Afirmar a la ligera que le apoya no es apropiado (al menos en ciencia). Eso sí, genera eco mediático.

27 Comentarios

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PelauPelau

Bueno, sólo falta que Verlinderos y EmDriveros unan esfuerzos. Con eso y un bizcocho, hasta mañana a las ocho… en Telediario :)

FRANCISCO REGLERO SARMENTEROFRANCISCO REGLERO SARMENTERO

Siempre se ha dicho que no es correcto hacer juicios de valor sobre los demas, pero parece que entre los científicos reina cierta animadversión que no respeta nada.
¿Es científico decir “Para lograr eco mediático afirman que …..”?
A mi entender no tiene la suficiente frialdad de un bisturí, pero quien sabe quizás también esto sea un juicio….

Francisco R. Villatoro

Francisco, el artículo de Verlinde es del 7 de noviembre, ¿crees que se pueden estudiar 33 mil galaxias en solo un mes si el estudio no estaba en marcha con anterioridad? Podrían haber publicado lo que estaban haciendo (buscar materia oscura galáctica mediante el método de lente gravitacional) sin mencionar a Verlinde. ¿Por qué mencionarlo en el título? Porque es muy fácil hacer un ajuste lineal y mencionar MOND. ¿Pero por qué no mencionar MOND en el título en lugar de Verlinde? Piensa y decide…

AlbertoAlberto

En mi opinión phys.org y science alert son demasiado sensacionalistas. Alarmarse por lo que digan o dejen de decir no vale la pena.

Con todo el artículo de Margot M. Brouwer parece interesante porque parece ser que la teoría de Verlinde no requiere ningún parámetro adicional. Y creo que vale la pena seguir investigando las ideas de Verlinde.

AlejandroAlejandro

Nada más que agradecer tu trabajo. No sé que decir, todo esto es tan absurdo es tan “not even wrong” que casi da vergüenza ajena. ¿De verdad todo esto está destinado a ser leído por fisicos? . La verdad es que espero que no.

U-95U-95

Incluso para alguien profano en la materia está claro que esto es muy sensacionalista. Esas barras de error no solo abarcan la MOND y el modelo de materia oscura sino que hasta parecen querer más al segundo.

Un par de dudas sobre las teorías MOND si es posible: ¿ha habido simulaciones para ver como se formaría la estructura a gran escala del Universo si se utilizara alguna de ellas en vez de a la materia oscura?, y además de la anomalía de las Pioneer -que ha resultado no serlo- ¿ha habido algún experimento para tratar de detectar los efectos que provocaría una gravedad que variara como tales teorías sugieren?

Francisco R. Villatoro

U-95, sí a ambas cosas. A gran escala no funciona (por eso en MOND siempre se usa la materia oscura a grandes escalas). Muchos experimentos han buscado violaciones muy pequeñas de las leyes de Newton (donde se pueden aplicar sin relatividad y cuántica), pero ninguno ha encontrado ninguna (hasta ahora).

NombreNombre

Ya están los científicos dando por saco, para sablear mas al sufrido contribuyente. Contribuyendo al sensacionalismo y al todo por la pasta.

Se dice:
“Como siempre ocurre en las comparaciones entre MOND y materia oscura a escala galáctica, los intervalos de error son tan grandes que es imposible decidir cuál ajusta mejor a los datos (la línea recta o la línea curva). Dejo que seas tú quien decida.”

La selección de modelos es algo ya establecido en estadística y teoría de la información. Hay estimadores que permitirían decidirlo sin tener que “decidirlo tu”. El hecho de que no se haga ni en el paper en cuestión quiere decir que la señal de lo que sea es tan débil que es un puto autobombo, como el resto de la bazofia que los científicos hacen.

Se dice también que:
“Pero lo que quiero que recuerdes es que el nuevo resultado confirma la materia oscura en la misma medida en la que confirma la idea de Verlinde. Afirmar a la ligera que le apoya no es apropiado (al menos en ciencia). Eso sí, genera eco mediático.”
Pues si confirma tanto una cosa como la otra (ver párrafo anterior), no veo el motivo para montar una escandalera.

Entonces uno ve que esto viene de Holanda y lo comprende todo.

YeilYeil

Pues hombre, el motivo es que cuando se afirma algo hay que probarlo y si tu teoría no tiene diferencia alguna con lo que ya había, no aporta nada nuevo y encima predice menos cosas pues que los resultados se ajusten a tu descripción no dicen nada, porque más bien es que tu descripción se ha ajustado ad hoc a los resultados.

Como ya ha dicho Francis, MOND falla en varios escenarios en los que no lo hacen los modelos de materia oscura y en los que no falla no predice nada nuevo.

Pedro Mascarós

“Entonces uno ve que esto viene de Holanda y lo comprende todo.” Ajá, entonces ese es el comportamiento típico holandés según los modelos ya establecidos de la estadística y teoría de la información de la que que se ve que controlas…, ah, ¡no! espera, que lo que hacen los científicos es bazofia, eso te has dado cuenta tú por que es algo que se ve y todo el mundo comenta, claro, así mucho mejor.

“Decídelo tú” significa, leeros los “papers” y no seáis tan zoquetes como algunos de los que comentan.

Marcel VosMarcel Vos

Si la gravedad emergente de Verlinde PREDICE algo que la hipotesis de materia oscura en forma de particulas solo puede REPRODUCIR ajustando varios parametros, esta claro que Verlinde sale ganador en esta batalla. Cierto entusiasmo esta justificado, pues. Quizas no tanto como el de las revistas que citas, pero descartar una idea nueva como “demasiado mediatica”, sin mas argumentos, es menos cientifico todavia. El fondo de 3K decidira cual es la idea mas prometedora…

Francisco R. Villatoro

Cuidado, Marcel, no es verdad que la teoría de Verlinde prediga el cociente entre materia oscura y materia bariónica, sino que lo impone ad hoc (con el valor cosmológico). Pero es que no es verdad que dicho cociente se cumpla siempre en todas las galaxias, las hay con un cociente mayor (“galaxias de materia oscura” les llaman) y con un cociente mucho menor (galaxias que han perdido su halo de materia oscura). Si te quieres creer que Verlinde tiene razón, hazlo, pero nunca digas que lo haces porque es lo más científico. Porque no lo es.

Pedro Mascarós

Lo más científico es tanto permitir que todas las ideas tengan cabida y sean discutidas, como el criticar ferozmente aquellas que no concuerden con la realidad, y más aun rechazar entusiasmos torticeros.
No hay que confundir respeto con falta de crítica

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Hay una frase que me gusta mucho sobre esto: “Todas personas merecen respeto lo mismo no es cierto con las ideas”

A veces me pregunto si Motl tiene razón en afirmar que el tema con este tipo de personas es deshonestidad (en su caso Smolin y Woit) y en mi caso me lo cuestiono con Verlinde, queda clarísimo que los autores del paper motivo de la entrada son oportunistas ¿Pero y Verlinde?, ¿De verdad él cree que está en la pista correcta?.

Gran entrada, es vital tener esta clase de análisis que incitan a la actidud crítica.

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Pero, ¿cuál es esa evidencia científica tan clara [de que la materia oscura es una familia nueva de partículas] como para casi acusar de ‘magufos’ a los que siguen la hipótesis de Verlinde?

PelauPelau

Por ejemplo…

Materia oscura
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura

Cúmulo Bala
https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%BAmulo_Bala

La correlación de McGaugh-Lelli-Schombert en galaxias con materia oscura
http://francis.naukas.com/2016/10/21/37441/

Una galaxia ultradifusa con un 99,99% de materia oscura
http://francis.naukas.com/2016/08/26...ria-oscura/

MACHOs, agujeros negros y materia oscura
http://francis.naukas.com/2016/05/29...ros-negros/

La interacción de la materia oscura en el cúmulo galáctico Abell 3827
http://francis.naukas.com/2015/04/15...abell-3827/

Mapa de la materia oscura en el universo
http://francis.naukas.com/2015/04/14...l-universo/

La forma del halo galáctico de materia oscura
http://francis.naukas.com/2014/12/25...ria-oscura/

…etc, etc, etc. En cuanto al asuntillo de “casi acusar de ‘magufos’ a los que siguen la hipótesis de Verlinde” es una cuestión de actitud… de Verlinde y compañía:
http://francis.naukas.com/2016/11/12...k-verlinde/

Saludos.

PelauPelau

De nada, Gabriel. No te dejes intimidar por los gráficos y garabatos de Francis, jeje, luego también da las explicaciones bien claritas :)

Pero mira, aquí mismo te puedo resumir el rompecabezas tal como yo lo entiendo (que bien puedo estar entendiendo mal, así que desde ya agradezco correcciones, por favor).

Todavía no sabemos exactamente qué es la materia oscura “de consenso”, sólo sabemos algunas de las propiedades que debería tener. Pero funciona, es compatible con las observaciones y simulaciones. La materia oscura “de Verlinde” no.

La teoría de la gravedad emergente de Verlinde pasa por reinterpretar la energía oscura, lo que a su vez redefine la materia oscura. La materia oscura (de Verlinde) sería resultado de la interacción de la energía oscura (de Verlinde) con la materia ordinaria.

Esa relación de conceptos deja un agradable sabor en la boca e incluso aparentemente explica por qué la materia es 75% oscura y 25% ordinaria.

Pero hay un problema (como haber hay varios, pero éste es mi preferido). En las zonas del universo donde no hay materia ordinaria no habrá interacción con energía oscura (de Verlinde), por lo tanto en esas zonas no podría haber materia oscura (de Verlinde).

Sin embargo, sabemos que hay materia oscura (de consenso, de Verlinde, o de Juan Pueblo) en lugares donde no hay materia ordinaria, por ejemplo, en el Cúmulo Bala, en las galaxias ultra difusas (o galaxias fantasma), etc.

Ahí tienes la evidencia. Las observaciones contradicen a Verlinde (y a MOND). Bien simple.

Saludos.

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Pues, vuelvo a darte las gracias por esta visión panorámica tan fácil de entender. Es cierto que a veces los gráficos y los detalles técnicos sirven para a entender mejor a los que ya tienen cierto nivel de conocimientos, pero a los que no… nos pierden.

Francisco R. Villatoro

Gabriel, nadie habla de una familia de partículas. Verlinde propone una teoría que predice resultados que son incompatibles con lo que sabemos sobre la materia oscura; hay evidencias firmes de que sus predicciones son incorrectas. Punto. Y además él lo sabe y hasta lo dice en su artículo. Pero mucha gente ni siquiera se lo lee y le defiende con argumentos torpes.

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Entiendo, Francis. Y supongo que es así. Pero esto me produce cierto desconcierto: uno puede estudiar Física Teórica en una buena universidad, doctorarse Cum Laude, recibir un Premio Spinoza y no obstante publicar, en revistas de ciencias, chorradas.

OrphanOrphan

Me da que muchos científicos consideran la teoría de la relatividad especial de Einstein como la palabra de Dios, y a todo aquel que se atreve a decir que podría no ser exacta, como a un hereje…

Cualquier estudio que venga a apoyar ese hereje, será recibido por estos fieles con incredulidad y hostilidad, porque contradice su fe.

Francisco R. Villatoro

Orphan, no es cierto, hay muchos estudios tratando de encontrar donde falla, pero hasta ahora funciona muy bien a todas las energías a las que ha sido explorada. Aún así, todo el mundo espera que falle en algún momento. Pero aún es muy joven (110 años es muy poco)… Pero no olvides nunca que no fallará porque lo diga una persona, por muy lista o famosa que sea, si falla será en experimentos u observaciones.

De hecho, Orphan, yo tengo muchos amigos (físicos) cuyo trabajo consiste en negar la relatividad y estudiar qué pasaría si fuera falsa. Eso sí, buscan los fallos en los lugares más recónditos que puedes imaginar. Lugares donde aún no ha sido explorada con detalle. Porque saben que solo allí se encontrará lo que buscan…

Iñigo XimenoIñigo Ximeno

Perdona que insista en el tema, y ya que mencionas a esos amigos … desde hace un tiempo me inquieta la idea de lo que pasaría si un computadora con un potente software de IA cayera en un agujero negro. Supongamos que ese computador esta programado para resolver un problema de complejidad inabarcable. Obvia decir que no volveremos a ver el ordenador claro, pero como el tiempo transcurre más lento a medida que se aproxima al agujero negro, aunque consuma 10^30 ciclos (más que en toda la edad del universo en la gravedad terrestre) para resolver el problema llegará un día en nuestra vida que resolverá el problema. Si en ese momento aun esta lo suficientemente lejos del horizonte de sucesos podrá transmitirnos el resultado. Ahora bien, la frecuencia con la que transmita dicha información deberá ser bien calculada para un receptor capaz, además de dotarlo de la energía necesaria para mantenerse “vivo” miles de años y transmitir desde allí.

Las anomalías a las que me refiero serían una buena prueba de la RE pero quizá no haga falta irnos tan lejos. ¿No deberíamos “notar” algo similar en la velocidad de procesamiento y en las señales de RF que envíe un computador que se acerque al sol así como en la Voyager (lo contrario) que ya abandonó el Sistema Solar hace unos años?

Por otra parte, con cualquier cuerpo radiante que cae o se acerca a una gran masa, debería ocurrir algo similar al efecto Doppler, en este caso debido a la gravedad, de modo que hasta el más frío asteroide cayendo en un agujero negro en algún momento a nuestro ojos deberá brillar por sí mismo.

Finalmente, por arte de “birlibirloque” conectamos con el asunto de Verlinde, ya que por contra, allá donde no haya mucha gravedad, o en las galaxias de materia muy muy dispersa la materia será oscura; apenas radiará ni reflejará radiaciones, no la vemos pero ahí esta desviando la luz e interfiriendo en nuestros cálculos.

Por supuesto que todo esto ya se habrá tenido en cuenta, se habrán hecho números y simulaciones a porrón … ¿verdad? :B

PelauPelau

Interesante razonamiento, pero tiene una pega fatal: las consecuencias de la dilatación temporal son inversas a las que comentas.

Cuanto más intensa es la gravedad, más lentamente fluye el tiempo. Hasta ahí vamos bien.

Más lentamente fluye el tiempo… para un observador NO afectado por dicha gravedad intensa. Cada observador tiene “su propio reloj”. Para el computador cayendo en un agujero negro el tiempo sigue transcurriendo a ritmo normal. Para nosotros, observadores lejanos al agujero negro, el tiempo del computador fluye cada vez más lentamente.

Para “resolver el problema” en “nuestra vida” el computador debería funcionar más rápido según nuestra perspectiva. Pero ocurre justo al revés. Para nosotros, el computador es más LENTO cuanto más cerca está del agujero negro. Una vez dentro del horizonte de eventos el computador luciría paralizado… si pudiéramos verlo, que no, el computador ha dejado de existir para el universo exterior al agujero negro.

Lo mismo con el efecto Doppler. Cuanto más intensa es la gravedad, mayor es el corrimiento al rojo porque más trabajo le cuesta a la luz salir del pozo gravitatorio. La radiación propia emitida por un objeto que está cayendo en un agujero negro tendrá una longitud de onda cada vez más LARGA. Dicho objeto lucirá cada vez más frío para un observador lejano al agujero negro.

No confundir eso con la radiación bestial emitida por el disco de acreción de un agujero negro, que viene siendo un “colisionador de partículas” tamaño familiar. El agujero negro en sí es la cosa más fría que existe, se traga todo, no emite nada (excepto la radiación de Hawking, que usualmente es menor que la temperatura del espacio interestelar, ¡psé!).

Saludos.

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