Nuevo duro varapalo a MOND gracias a VLT de ESO

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Las simulaciones por ordenador de la formación de galaxias sugieren que la idea MOND de Milgrom falla con las galaxias más distantes. Se publica en Nature una confirmación observacional firme de esta predicción. Las galaxias espirales hace unos diez mil millones de años estaban dominadas por la materia bariónica, al contrario de las galaxias espirales actuales, dominadas por la materia oscura. La idea MOND, que explica bien muchas curvas de rotación galáctica de las galaxias cercanas, falla de forma garrafal al explicar las más distantes.

La gravedad emergente de Verlinde y otras ideas compatibles con MOND van a sufrir mucho cuando el JWST (Telescopio Espacial James Webb) confirme con cientos de galaxias los nuevos resultados de SINFONI y KMOS instalados en el VLT (Very Large Telescope) de ESO (European Southern Observatory), Paranal, Chile. Ya se han estudiado cientos de galaxias, pero solo en seis galaxias se ha alcanzado una alta precisión. Sus resultados son compatibles con la curva de rotación galáctica promedio obtenida con un estudio estadístico combinado de los cien discos galácticos más precisas.

Lo dicho, un duro varapalo para MOND, aunque muchos medios omitan mencionarlo. Como el comunicado científico de ESO, “La materia oscura tenía menos influencia en el universo temprano. Observaciones de galaxias distantes llevadas a cabo con el VLT sugieren que estaban dominadas por materia ordinaria,” ESO1709, 15 Mar 2017.

Los cuatro artículos publicados son R. Genzel, N. M. Förster Schreiber, …, D. Wilman, “Strongly baryon-dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago,” Nature 543: 397–401 (16 Mar 2017), doi: 10.1038/nature21685, arXiv:1703.04310 [astro-ph.GA]; P. Lang, N.M. Förster Schreiber, …, D.J. Wilman, “Falling outer rotation curves of star-forming galaxies at 0.6 < z < 2.6 probed with KMOS3D and SINS/ZC-SINF,” arXiv:1703.05491 [astro-ph.GA]; H. Übler, N.M. Förster Schreiber, …, P.G. van Dokkum, “The evolution of the Tully-Fisher relation between z∼2.3 and z∼0.9 with KMOS3D ,” arXiv:1703.04321 [astro-ph.GA]; y S. Wuyts, N. M. Förster Schreiber, …, E. Wuyts, “KMOS3D: Dynamical constraints on the mass budget in early star-forming disks,” The Astrophysical Journal (2017), doi: 10.3847/0004-637X/831/2/149, arXiv:1603.03432 [astro-ph.GA].

[PS 20 Mar 2017] Como no podía ser de otra forma, Milgrom (padre de MOND), ha publicado su explicación MONDiana a las nuevas observaciones. Mordehai Milgrom, “High-redshift rotation curves and MOND,” arXiv:1703.06110 [astro-ph.GA]. Estas galaxias son unas diez veces más pequeñas que las galaxias actuales, con los que MOND predice que la teoría newtoniana no se debe modificar para ellas. Por tanto, MOND predice exactamente la curva de rotación que se observa gracias a VLT de ESO en estas galaxias. Eso sí, deberías notar que usa a0 ~ c H0, válido en z = 0, en lugar de a(z) ~ c H(z), lo que en rigor debería ser usado para z ~ 2. Te animo a comprobar qué pasa en este último caso.

[PS 20 Mar 2017] Como tampoco podía ser de otra forma, el astrónomo MONDiano Stacy McGaugh arremete duramente contra Genzel y sus colegas: su estudio publicado en Nature es incorrecto, más aún, como muchos otros artículos de astronomía en esta revista. Curiosa crítica vertida en “Declining Rotation Curves at High Redshift?” Triton Station, 19 Mar 2017. Con el ejemplo de la historia de las curvas de rotación galáctica de NGC 7331, desde las iniciales de Rubin en 1965 hasta ahora, afirma sin rubor que el tiempo confirmará que MOND explica perfectamente las nuevas observaciones; basta esperar a que nuevas observaciones extiendan a distancias más lejanas del centro las curvas de rotación galáctica observadas por Genzel y sus colegas. Entonces y solo entonces MOND relucirá con todo su esplendor. Supongo que McGaugh ha escrito todo esto antes de leerse el último artículo de Milgrom; quizás en los próximos días cambie algo su opinión; bueno, o quizás no.

Dibujo20170317 Halpha gas dynamics from KMOS and SINFONI in six massive star-forming galaxies nature21685-f1

El equipo internacional de astrónomos liderado por Reinhard Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Garching, Alemania) ha estudiado cientos de galaxias con 0,6 < z < 2,6 usando los espectrómetros SINFONI y KMOS en el VLT de ESO, Chile, en el marco de sus proyectos SINS/zC-SINF y KMOS3D. El artículo de Nature se centra en las seis galaxias para las que se ha obtenido la mayor precisión, con 0,9 < z < 2,4, ilustradas en esta figura, junto con su curva de rotación galáctica a lo largo de su semieje mayor.

Dibujo20170317 Normalized rotation curves nature21685_F2

Para el resto de las galaxias estudiadas se han realizado diversas combinaciones estadísticas de sus curvas de rotación galáctica. La combinación más fiable usa las 100 galaxias que mejor superan varios tests estadísticos. La curva combinada, llamada Stack en esta figura marcada con cuadrados rojos, presenta un máximo y una caída posterior muy similar a la obtenida para las seis galaxias más precisas (como ilustra la figura de la izquierda). Por supuesto, estas galaxias son más pequeñas que las galaxias actuales. Normalizando su radio se obtiene la curva que aparece en la parte derecha de la figura, que difiere de forma significativa de las curvas para la Vía Láctea y Andrómeda, que se usaron como modelo para el desarrollo de la idea MOND.

Dibujo20170317 galaxy sample kmos3d arxiv org 1603 03432

Me gustaría destacar que el análisis combinado de 240 galaxias con 0,6 < z < 2,6 ya fue publicado el año pasado en ArXiv (aceptado este año en The Astrophysical Journal). Esta figura muestra algunos ejemplos de estas galaxias (en el artículo hay más). Las conclusiones generales de dicho estudio son similares a las del nuevo artículo publicado en Nature, pero parece que tuvieron poco eco mediático. En total se han publicado cuatro artículos entre agosto de 2016 y marzo de 2017. La estadística detrás de estos resultados se puede calificar de abrumadora.

Dibujo20170317 final stacked position velocity diagram kmos3d arxiv org 1703 05491

Esta figura ilustra el diagrama posición/velocidad de la galaxia promedio para las 240 galaxias estudiadas por KMOS3D. Esta curva de rotación galáctica es incompatible con las predicciones de la idea MOND, que predicen un valor constante en las afueras del disco galáctico. Habrá que estar al tanto sobre cómo lidian con este duro varapalo los defensores de MOND. Supongo que nunca darán su brazo a torcer, como nunca lo dieron Hoyle (1915–2001) o Bondi (1919–2005) sobre la teoría del estado estacionario, y aún no lo ha dado Narlikar (n. 1938), aunque dicha teoría no sea capaz de explicar el fondo cósmico de microondas y tenga multitud de problemas. Espero equivocarme.

A algunos les sorprenderá el nuevo resultado, a otros les parecerá una confirmación de lo ya conocido, pero no creo que convenza a quienes de verdad tienen que ser convencidos. La moda de arremeter contra la relatividad de Einstein, muy popular en el siglo XX, ha sido sustituida en el siglo XXI por arremeter contra el modelo ΛCDM. Todo artículo en contra del modelo cosmológico de consenso recibe un eco mediático enorme. Mientras cualquier artículo a favor se considera un resultado más, sin mayor relevancia informativa. Ya se sabe que no es noticia el perro que muerde a una persona.

Por todo ello, en esta entrada, me he centrado en destacar el duro varapalo que ha recibido MOND en lugar de los detalles más técnicos del nuevo trabajo astronómico. Recomiendo a los interesados la consulta de los cuatro artículos publicados, todos muy interesantes.


65 Comentarios

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jmtellajmtella

¿y si G no fuese tan constante como suponemos?.
Quizá merezca la pena presuponer que MOND es cierto y recalcular G con las galaxias lejanas. Quizá esta variación de G pueda usarse para otras medidas.

Saludos.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Gracias por tan interesante e importante reflexión Francis.

MOND es un cúmulo de ideas tóxicas, que en su forma actual no hacen mas que ruido y fomentar malas prácticas en ciencia. Por otro lado es muy gratificante (parafraseando a Bondi hablando de la teoría del estado estacionario) como MOND es capaz de “sacar la cabeza” para ser “refutada”. Gran ejemplo de como funciona el método científico.

Por supuesto que “refutar” MOND y las ideas de Verlinde es muy difícil pues hay mil maneras de complicar y volver más artificiales de lo que ya son las ideas para circunvenir la multitud de problemas que presentan, más o menos como se podía hacer con la teoría del estado estacionario en su momento, pero terminaron su vida en manos de la navaja de Ockham. Como debe ser.

Sin embargo hay un trasfondo interesantísimo que fue el origen de las ideas de Verlinde. Hablo de un paper fascinante de Ted Jacobson del cual se ha hablado en este blog:

“La gravedad como una manifestación macroscópica de la termodinámica del vacío en teoría cuántica de campos” http://francis.naukas.com/2009/09/02...-de-campos/

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

No hay un sólo parche en las teorías cosmológicas actuales.

Pasa que la ciencia evoluciona de tal forma que se propone un modelo y se va afinando conforme entendemos más de la naturaleza. Así son las cosas, no entender eso es no entender como funciona en si misma la ciencia.

En algún punto tendremos una teoría más profunda que nos de razones de porque nuestra historia entendiendo la naturaleza fue de cierta manera. (Dejando de la lado la posibilidad de una explicación antrópica) entonces veremos como todo fue natural. Como debe de ser (y de hecho es)

Miguel CasanovaMiguel Casanova

La inflación es un ejemplo, se añade a el modelo del big bang para salvarlo por la incapacidad para explicar la isotropia sel universo y para salvar la falta de observaciones de monopolos magneticos de la teoria de supercuerdas.

Y ahora que esta desarrollado el modelo, nos da mas problemas de los que resolvió. Tienes el problema del “naturarless”, donde hacia falta unas condiciones muy muy muy especificas para llegar a este universo, dadas las innumerables alternativas posibles, siendo ahora este el problema actual, ademas permitiendo teorias como la de los multiversos, casi infinitos universos uno para cado estado cuantico de cada particula de toda la historia, casi nada!.

Luego tienes la materia oscura, que es la panacea, está donde se necesita aunque no hayan simulaciones satisfactorias de formacion de galaxias ni mucho menos detecciones. Lo que si hay son miles de modelos alternativos, tocando una cosita cada uno, para quese sea cual sea el resultado quede abierto un camino.

Luego tienes el fallo abismal (de 40 ordenes de magnitud como mínimo ) a la hora de calcular la energia del vacio en teoria de campos cuanticos ( la mejor teoria que tenemos), y que es como las supercuerdas, que son teorias que sirven para cualquier universo posible. Tienen parametros que se van ajustando, o se añaden campos nuevos y listo, ya cuadra todo otra vez, para mí, una teoria que sirva para cualquier universo cambiando las constantes no es la mejor teoría. Las matematicas funcionan, pero es muy probable que haya un modelo mas simple ajustado al universo.

Saludos

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Miguel:

Extender el modelo de big bang caliente a un modelo de un universo inflacionario para nada es “un parche” para el modelo cosmológico de concenso. Me disculpo si me leo rudo pero mal entiendes completamente como progresa la ciencia.

La ciencia avanza cuando tienes un modelo satisfactorio y la naturaleza te muestra anomalías que debes incluir (junto a una explicación satisfactoria) para extender tu modelo.

Si quieres llamarle a eso “parche” entonces toda la ciencia es “una colcha de parches”, llámale como quieras. Tener factos inexplicados dentro de nuestras teorías es un requirimiento escencial para que dichos conjuntos de ideas aspiren a ser llamados ciencia.

Si lo piensas nunca hemos tenido una “teoría” que no tenga internamente problemas. Ni la tendremos y que bueno que así sea la ciencia es apasionante así tal cual es.

Y por cierto:

-Los monopolos no son una “predicción” de la teoría de supercuerdas. Estos objetos aparecen en las teorías de gran unificación. Inflación hace muy bien su trabajo explicando su baja densidad observada.

-El problema que mencionas de la “naturarless” (Ni idea de a qué te refieras) imagino que es problema de la falta de naturalidad del modelo estándar. Te diré que simplemente por el hecho de no poseer una extensión correcta del modelo estándar por definición no sabemos como resolver el problema.

De hecho el concepto de ser “natural” es ambiguo, subjetivo y “model dependent” Motl comparte estas ideas en el link que adjunto. Tiene mucho sentido si lo piensas

http://motls.blogspot.mx/2015/09/nat...-model.html

-El fallo de la teoría cuántica del campo para calcular la constante cosmológica es “la gran pregunta” en palabras de Weinberg. El fallo es de 120 ordenes de magnitud, no son 40.

En fin si queréis llamar a todo ello parche, podeís hacerlo, suerte si buscas una teoría “sin parches” y piensas que eso es un “problema”

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Otro más: Debido a la expansión del espacio, se esperaba que las galaxias más lejanas, a partir de un determinado redshift se vieran más grande debido a que el universo era más pequeño en ese momento y abarcaban una área mayor cuando emitieron su luz.
Las observaciones no fueron así, sino que las galaxias más lejanas se veían más pequeñas. El modelo lo ajustaron diciendo que las galaxias al formarse eran más pequeñas y se van uniendo entre ellas a medida que pasa el tiempo ( sorprendentemente al ritmo justo para hacer despreciable efecto mencionado anteriormente y no aumenten su tamaño nunca). Las simulaciones de estos modelos, ajustados para producir las galaxias pequeñas al principio, terminan dando universos con un numero mucho mayor de galaxias enanas ya que no todas se terminan uniendo en galaxias mayores.

Saludos!

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Esto en particular tendría sin cuidado a un cosmólogo. LCDM se ve inalterado por esto que mencionas.

Ni uno sólo de sus parámetros inexplicados se ve modificado por lo que dices ni hay necesidad de extender LCDM. Esto último cae en la categoría de “astrofísica” pues no es para nada símbolo de que debamos modificar el entendimiento actual de el universo en gran escala.

LCDM sirve perfectamente para lo que fue propuesto. Entender la microscopía de aquello que parametriza es otra historia. Justo igual que la diferencia entre la mecánica clásica y la mecánica cuántica. La mecánica clásica no está “parchada”.

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Otra más:

De todo el tiempo que lleva existiendo el universo, estamos en el momento justo donde la energía oscura parece estar empezando a dominar, y en escalas cosmologicas, según se siga expandiendo el universo, la energía oscura dominará cada vez más y más sobre la ordinaria y la oscura. Por lo que parece una casualidad ( que puede ser) pero que es sospechoso.

Saludos!

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Miguel:

Esta no es otra mas. El “fallo” en la teoría cuántica del campo para explicar el valor observado de la constante cosmológica y el problema que mencionas de la coincidencia en el fondo son el mismo. Todo esto puede ser englobado en la incomprensión de la microscopía asociada a la constante cosmológica.

No sabemos que es la constante cosmológica. Luego no podemos averiguar ni predecir completamente su dinámica. Si pudiésemos por definición sabríamos (en el sentido de la ciencia, no en el sentido ontológico que entendería un filósofo) lo que es energía oscura.

No sé francamente que se gana diciendo que la ciencia está “parchada”

AlbertAlbert

Este, bórratelo de la memoria:
” … estamos en el momento justo donde la energía oscura parece estar empezando a dominar …”
puesto que es una leyenda urbana completamente falsa. El ratio de densidad de energía oscura superó al de materia hace ya 3.600 millones de años. Por lo tanto no ha sido ahora cuando empieza a dominar, sino que ahora ya llevamos el 26% de la edad total del Universo con la energía oscura dominando.
Saludos.

CharlesCharles

Lo siento, pero formular teorías alternativas a la materia oscura es perfectamente lícito y muy saludable científicamente hablando. Hasta que llegue el día que tales partículas sean detectadas todas las ideas son bienvenidas.

Por intuición y gusto la materia oscura me parece una solución más elegante que MoND y derivados (a parte de ser bastante más exacta), pero no puedo negar que su existencia es una proposición no falsable (y por lo tanto no científica) mientras que las alternativas sí lo son o pueden aspirar a serlo.

Por cierto Francis, que opinas de los modelos de espacio-tiempo exótico (en el sentido matemático) y la conjetura de Brans (https://ncatlab.org/nlab/show/exotic...h+structure)?

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Charles:

Es absolutamente lícito y saludable. Eso nadie lo discute.

La pregunta es ¿MOND es lógicamente consistente?

El problema es que la evidencia experimental indica que dichos pensamientos son extremadamente forzados y discordates con la naturaleza. Me gusta citar el ejemplo del modelo cosmológico perfecto. Puedes hoy en día seguir complicando el modelo tanto que podrías “negar” el modelo del big bang, pero nadie (sano) debería hacerlo pues el poder de la consistencia y la simplicidad es un criterio importante en la ciencia.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Hay un vínculo profundo entre gravedad y termodinámica que ha sido poco explorado (de forma “seria”). También se puede comentar que desde de la óptica de alguien que hace MOND hay varias salidas para negar la evidencia en contra que tienen a escala galáctica y proponer desviaciones a la dinámica newtoniana a escalas de cúmulos o incluso cosmológica, el problema aquí es que siempre se hace en plan artificial y sin fundamento (ni téorico ni experimental) y sin indicio claro del origen de las correcciones. Sin embargo en corrientes mucho más serias de pensamiento hay cierta tendencia a pensar en que es perfectamente posible tener formas de conectar la dinámica cosmológica con otras relevantes para la física de altas energías. Hablo de teoría de cuerdas, teorías de alto espín o ADS/CFT. Hay un enlace UV/IR misterioso que podría reservarnos alguna grata sorpresa en el futuro. Con MOND y lo de Verlinde ni se puede escribir IR/UV pues ahí nada es cuántico (UV) y el infrarrojo es una colección de problemas.

U-95U-95

Muy interesante. ¿Pudieron las galaxias espirales haber acrecentado materia oscura con el tiempo como ha pasado con galaxias menores y haber acabado ahora dominadas por ella?

Pedro Mascarós

” Todo artículo en contra del modelo cosmológico de consenso recibe un eco mediático enorme. Mientras cualquier artículo a favor se considera un resultado más, sin mayor relevancia informativa.”
Y que siga siendo así, de verdad; este es el pilar de la ciencia, que los posibles discordancias con lo establecido tenga mucha relevancia informativa y en caso de ser certeras que reciban los mayores laureles; esta es la diferencia entre ciencia y pseudociencia. ¿Qué en este caso concreto ya no tienen donde agarrarse y se están pasando de rosca? Eso es otro tema; pero básicamente las cosas han de funcionar así.

Nota: simpre que leo lo de varapalo, me imagino a Milgrom o Verlinde recibiendo un varapalo literal bajo los lumbares con una vara de caña; “Nuevas evidencias, señor Milgrom, lo siento, bájese los pantalones y dese la vuelta”

urheimaiturheimait

Perdonad mi ignorancia pero hay algo que no entiendo, yo pensaba que primero se habría acumulado la materia oscura y más tarde por atracción gravitatoria habrían acumulado gas que daría lugar a la formación de las galaxias, por lo que lo esperable sería que las galaxias primitivas exhibieran la misma curva de rotación que las modernas.

Pero este artículo sugiere que primero se formaron las galaxias(es decir, formadas sólo por materia bariónica) y más tarde atrajeron materia oscura. ¿No contradice eso los modelos de formación galáctica o hay algo que se me escapa?

LuisLuis

Eso mismo me estaba preguntado yo. Siempre he escuchado que la materia oscura era necesaria para la formación de la galaxias tempranas y que sin ella, no hubiera sido posible. Lo has clavado. Creo que ésto merece un explicación a ver que es lo que no hemos entendido.

PelauPelau

La materia ordinaria puede perder o ganar energía cinética emitiendo o absorbiendo fotones. La materia oscura NO puede hacerlo por ser insensible a la interacción electromagnética. La materia oscura interacciona consigo misma y con la materia ordinaria sólo mediante la gravedad.

O sea que la materia ordinaria, radiando calor, puede colapsar gravitacionalmente más rápido y con tendencia a aplanarse formando discos espirales como las galaxias. En cambio la materia oscura a lo sumo puede perder energía cinética radiándola como ondas gravitacionales, por lo que su ritmo de colapso gravitacional es mucho más lento y con tendencia a formar esferoides como los halos galácticos.

Y viceversa, cuando la temperatura del entorno es muy alta, como lo era en el muy temprano universo, la materia ordinaria tiende a NO colapsar gravitacionalmente (más bien todo lo contrario). En cambio la materia oscura siempre tiende a colapsar gravitacionalmente por ser insensible a la densidad de energía electromagnética del medio.

Así pues fue la materia oscura, 6 veces más abundante que la ordinaria e insensible a la temperatura, la que formó los grumos primigenios en el muy caliente universo temprano, los nodos primordiales de la “red cósmica” en torno a los cuales la materia ordinaria se concentró posteriormente.

Lo que pasa es que luego la materia oscura demora mucho tiempo en compactarse y mientras tanto el universo se enfría permitiendo a la materia ordinaria colapsar gravitacionalmente más rápido.

Esa era la situación hace 10 mil millones de años. Los halos galácticos de materia oscura (colapso lento) eran menos compactos que hoy, pero la materia ordinaria (colapso rápido) había tenido tiempo suficiente para formar galaxias espirales en torno a los grumos primigenios de materia oscura que ya estaban ahí desde antes.

Así es como en esas galaxias la densidad de materia ordinaria era superior a la densidad del halo de materia oscura. Y detalle no menor, no eran galaxias como las actuales, eran 10 veces más pequeñas (las actuales son más grandes por ser resultado de fusiones de galaxias primitivas más pequeñas).

Hoy la situación es como al principio: la dominante vuelve a ser la materia oscura. En realidad siempre dominó el juego, sólo que “se tomó un intermedio” :)

Saludos.

planck

Los científicos pueden (están) influenciados por poderes económicos y mediáticos, por perjuicios o modas, por intereses personales o por otro tipo de sesgos, sin embargo, al final, el método científico se impone, al final de la “criba” solo las hipótesis que concuerdan con los datos experimentales se mantienen. Por supuesto a la naturaleza “se la sudan” nuestras preferencias o nuestros intereses, de hecho, cada vez está más claro que nuestras ingenuas percepciones macroscópicas de como debería ser el Universo no tienen nada que ver con la realidad a nivel fundamental. Lo increíble es que un cerebro como el nuestro (sin contar tertulianos y algún que otro político :-) )”diseñado” para adaptarse al entorno, sobrevivir y reproducirse pueda haber llegado tan lejos.
Por cierto, recientemente estoy leyendo sobre la teoría de Einstein-Cartan y me parece brillante y muy prometedora, no entiendo muy bien porque está “ampliación” de la relatividad general (que yo sepa) tiene muy poco eco mediático ¿De nuevo modas o preferencias? Incluir el efecto de la torsión en la relatividad general parece totalmente natural (no hacerlo parece lo contrario), incluir el efecto de transferencia spin-momento angular orbital parece también una gran mejora e incluir el grupo entero de Poincare en lugar de solo el grupo de Lorentz es algo que parece imprescindible. La teoría permite evitar las singularidades del big-bang y de los agujeros negros, explica por el Universo es casi-plano, incluye fermiones (son los elementos básicos) e incluso (de esto no estoy muy seguro) parece ser que podrían explicar con cierta exactitud las anomalías de las curvas de rotación galáctica sin incluir materia oscura. ¿Alguien sabe el estado actual de esta teoría? Si esta fuera cierta, el espacio-tiempo además de curvarse se “retorcería” por efecto de la torsión (como parece que hacen los spinors) ¿No es increíble que algo así pueda estar al alcance de la Física-Matemática?

Francisco R. Villatoro

Planck, la torsión del espaciotiempo ha sido muy estudiada, tanto a nivel teórico, como a nivel experimental y observacional. Se sigue tratando de mejorar los límites actuales, que son muy estrictos (mira la tabla 3 de Jay D. Tasson, “The Standard-Model Extension and Gravitational Tests,” arXiv:1610.05357 [gr-qc]). El principio de equivalencia en la relatividad general implica que la torsión es nula, por tanto, una torsión, por pequeña que sea, conduce a una violación del principio de equivalencia; hay tests muy precisos de este principio que indican que la torsión de existir, es pequeñísima (la mayoría de los tests imponen límites para el escalar de torsión menores de 10^-19 /m). Además, la torsión también conduce a una violación de la simetría de Lorentz y por tanto de la simetría CPT, para las que también existen límites muy estrictos. Más aún, también implica una anisotropía en la velocidad de la luz, para la que también existen límites muy estrictos (ver S. Herrmann, A. Senger, …, A. Peters, “Rotating optical cavity experiment testing Lorentz invariance at the 10^{-17} level,” arXiv:1002.1284 [physics.class-ph]).

Y así podría seguir. Hay miles de artículos que discuten la teoría de Einstein-Cartan. Que sea más bella que la teoría de Einstein es una cuestión de gustos. Todas sus “ventajas” sobre ella requieren una torsión mayor que los límites actuales, con lo que no puede ser preferida por ellas. Por tanto, parece que la Naturaleza prefiere un espaciotiempo sin torsión.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Planck:

Te felicito por estar estudiando tan interesantes ideas :) Me alegro por vuestro instinto de superación y curiosidad científica.

Hay una historia muy larga sobre el interés físico por las teorías geométricas con torsión en física, desde Einstein hasta Penrose y un muy largo y apasionante etcétera. Si me permites te comento aplicaciones modernas para que ganes un poco más de motivación. Cada segundo que le dediques se verá recompensado.

Yo tardé mucho tiempo (con relativamente mucho dolor) en comenzar a estudiar supergravedad porque el requerimiento primero es entender y manejar con soltura la formulación de la gravedad de Einstein con tétradas y aunque directamente no es necesario hablar de la teoría de Cartan-Einstein entender “el postulado de torsión cero” es un paso sutil pero que importa muchísimo, leyendo el libro de Spinors and spacetime de Penrose yo perdí el miedo a estas cosas y hubo muchos beneficios, recomiendo que si tienes la oportunidad lo intentes.

Zwiebach a trabajado recientemente en la acción efectiva para gravedad desde teoría de cuerdas. Es bien sabido que cuerdas como teoría de gravedad es una extensión que contiene siempre un dilatón (una forma de teoría de Brans-Dicke), campos que tienen por fuente p-formas con dos o tres índices, todo eso está muy bien, pero extensiónes de la relatividad hay muchas… por ejemplo incluir términos cuadráticos del tensor de Riemann en el lagrangiano u otros invariantes tipo Lanczos-Lovelock… ¡O torsión! pues bien Zwiebach ha descubierto que todos estos ingredientes están presentes en teoría de cuerdas 😀 (Como correcciones a la geometría clásica de segundo orden en el cuadrado de la logitud de la cuerda) ¡Con teorías de cuerdas se puede encontrar que las correciones cuánticas que recibe la geometría clásica son extensiones de la relatividad! ¿A que es fascinante que una teoría pueda modificar dinámicamente la geometría?

En el fondo no hay un no-go theorem que diga que teorías con torsión están prohibidas, y lo que no está prohibido… 😉

Si dominas el formalismo de Cartan y puedes escribir las cosas con formas diferenciales o con tétradas. Entonces será muy amigable dar el paso a entender la formulación de teorías de gravedad a la McDowell Mansouri y así la mitad del camino hacia el formalismo usado en teorías de alto espín está recorrido 😀 Como alguien entusiasta por la ciencia como tú sabrá: Las teorías de alto espín tienen un papel importantísimo en holografía y en formulaciones superiores de la teoría de cuerdas y de la teoría del campo. En teoría de Vasiliev la torsión tiene un papel que jugar.

Espero disfrutes estudiar teorías de Einstein-Cartan :)
Saludos Planck

planck

Muchas gracias Francis y Ramiro por vuestros comentarios. Leyendo y estudiando estas cuestiones uno se siente como un explorador de mundos extraños y fascinantes. A medida que profundizas en estos campos de la Física fundamental y vas asimilando y entendiendo los conceptos, comprendes que muchas de estas ideas y marcos teóricos están profundamente entrelazados. Ese instante en el que comprendes una idea o concepto en toda su extensión es un momento excepcional, para ti es algo nuevo y sorprendente y comprendes que has dado un paso más hacia la comprensión de nuestro extraño Universo cual explorador en un planeta completamente nuevo… Sin duda tenemos suerte de ser espectadores privilegiados de esta gran búsqueda y sin duda los descubrimientos prometen ser de una magnitud más allá de lo que nadie haya siquiera imaginado. Un saludo.

GroovyGroovy

Francis, gracias por el artículo. Me sorprende la virulencia del post y de los comentarios, se plantea como una lucha de egos en pos de una verdad científica que, suele olvidarse, está sujeta a refutación permanente.

Al contrario de lo que suele pensarse la teoría estacionaria de Hoyle et al., fue marginal por varias razones: el ataque experimental al modelo estacionario efectuado por Martin Ryle; la buena recepción que Einstein dispensó al universo expansivo de Friedman y Lemaître; los trabajos de Gamow y Hubble y la convicción de la mayoría de los cosmólogos de que la teoría estacionaria presentaba problemas.

El hecho de que la verdad científica es provisional lo vemos en los ataques argumentales que recibe la teoría inflacionaria. En un artículo reciente firmado por Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt y Abraham Loeb se dice que hay buenas razones para sustituir la inflación por el rebote cósmico, una transición desde una fase cosmológica precedente a la actual fase expansiva.

https://www.cfa.harvard.edu/~loeb/sciam3.pdf

Un trabajo “serio” que pretende compatibilizar la gravedad emergente de Verlinde con la relatividad general, un paper de Sabine Hossenfelder:

http://backreaction.blogspot.com.es/...ravity.html

arXiv:1703.01415 [gr-qc]

Por último, ¿qué podemos decir del método científico cuando la cosmología se confunde con la teología o con el ateísmo? ¿Qué importancia tienen las creencias o increencias religiosas de los científicos en la teoría y la praxis científica? ¿Esto es “serio” o no lo es? Si es serio, entonces el método científico es más flexible y abierto de lo que pensamos. Enlazo una entrevista de ABC al astrofísico ruso Viatcheslav Mukhanov que pone de relieve la ambigüedad que rige la relación ciencia-religión.

http://www.abc.es/ciencia/abci-viatc...oticia.html

Francisco R. Villatoro

Groovy, no creo que a Verlinde le guste el trabajo de Hossenfelder, pero que yo sepa aún no ha opinado de forma pública sobre él. Ella ha propuesto una versión “descafeinada” de TeVeS de Bekenstein y me apena que no le haya citado, más aún, cuando los argumentos de Bekenstein incluyen problemas de consistencia para su teoría. La verdad, me quería hacer eco en este blog, pero tras leer su trabajo pensé que no merecía la pena.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Groovy:

Dudar hoy en día de la existencia de un periodo inflacionario en los momentos tempranos del universo es carente de sentido, hay mucha evidencia a favor (por no mencionar la fuerte consistencia y simpleza que tiene la teoría para resolver problemas). Sin embargo es muy interesante que cites comentarios de Steinhardt. Al pesar de ser él uno de los “padres” de la teoría inflacionaria, él en sus charlas es muy crítico con diversos aspectos, inflación como absolutamente todas las teorías tiene límites y problemas.

Strinhardt en particular cree que la libertad y artificialidad en construcción de potenciales para el inflatón reclama una explicación subyacente, que la dinámica de inflación no está del todo bien entendida aún el contexto semi-clásico etc.

Finalmente: las ideas de “gran rebote” tienen muchos problemas y genuinamente ninguna es tan diferente del modelo original de Tolman. Incluso en los libros estándares en cosmología se presentar como ejercicios argumentos en contra que aparentan ser insuperables. En el fondo todos hablan sobre el aumento de entropía aún entre rebotes que culminará con una forma de “muerte térmica”.

Por no mencionar que la evidencia de la expansión acelerada del universo permite catalogar estas ideas como “No físicas”

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Al ser las galaxias mas pequeñas, ¿tal vez no es menor el efecto de las teorias MOND y estas lanzando voladores ( ya que tu posicion agresiva es mas que patente) antes de tiempo? ( y sin hacer numeros).

Ademas, estos resultados seguro que afectan a muchas teorias de materia oscura. Y tal vez de formación galactica.

Mañana desde el PC me extiendo,
Saludos

Francisco R. Villatoro

Miguel, exacto, esa es la respuesta de los MONDianos. Galaxias más pequeñas no permiten aplicar MOND y asunto resuelto. Pero, cuidado, MOND describe aceleraciones más pequeñas… Haz los cálculos si te apetece. Quizás te sorprenda el resultado.

Miguel Casanova MoreraMiguel Casanova Morera

Yo no tengo que hacer los cálculos, pero creo que usted si debería haberlos hecho, ya que estas haciendo divulgación, y sin pruebas, no estas haciendo otra cosa que lo que intentas criticar.

Creo que a los lectores nos hubiera interesado más saber que consecuencias trae este descubrimiento a los distintas propuestas de materia oscura, o a los modelos de formación galáctica ( que estarán posiblemente relacionados con lo anterior).

Creo que suficientemente difícil lo tiene cualquier teórico que se quiera salir del marco de la relatividad, que has de reconocer hace que el universo sea muy raro y anti intuitivo, como para hacer critica de mala calidad. Cuando se tomó la relatividad como camino (en vez de un eter indetectable) , estaba claro que era una simplificación, ahora con la de parches que se ha tenido que poner a los modelos, tal vez se pueda encontrar un camino alternativo más simple. El problema es que hay una comunidad de gente que rechaza los efectos relativistas mezclada entre los que queremos encontrar un modelo válido, otro problema es que una persona o varias lo tienen muy difícil para poder plantear un modelo completo y poder demostrar que TODO funciona bien, que es la labor que llevan realizando miles de científicos con el modelo actual.

A mi me apasiona la física, pero no tengo la suerte de tener un amigo físico (yo soy Ingeniero Industrial (Otro Newtoniano … xD , seguro que somos plaga jajaja ) ) que me ayude a tener la seguridad de que mi interpretación de los modelos actuales sean las correctas. Sobre todo entender las consecuencias del espacio-tiempo.

Tengo un modelo , es una idea simple que por ahora no he sabido refutar. Tengo casi la certeza que la cinemática es equivalente a la relatividad, he podido anticipar efectos que no conocía ( como el incremento de duración de la explosión de las supernobas según su redshift), y tengo al menos un experimento que debería ser capaz de dar la respuesta. La verdad es que una mano para poder refutarlo no me vendría nada mal, se que es extremadamente difícil que sea un modelo correcto, pero ¿y si no?, pues con esa carga estoy…

Saludos!

Miguel CasanovaMiguel Casanova

No voy a hacer la carrera, en cualquier caso, si tuviera algo interesante, un máster o doctorado sobre mi carrera, y estudiando por mi cuenta me pasa que aunque entiendo las matemáticas de la relatividad especial, las conclusiones y las interpretaciones que se hacen de ella pueden ser distintas a la que llego yo mismo.

Saludos

CharlesCharles

Las matemáticas de la relatividad especial son asequibles a un bachiller… y las conclusiones e interpretaciones casi triviales, no querrá usted decir relatividad general?

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Entonces el pasado y el futuro existen con la misma realidad que el presente, por lo cual todo es determinado. No he visto concenso en la interpretación y ni si quiera en las causas de los efectos…

La relatividad general utiliza tensores como en resistencia de materiales, no creo que sea mucho mas compleja.

Saludos

CharlesCharles

Miguel:

La materia oscura predice curvas de rotación Newtonianas para las galaxias primigéneas y ninguna MoND (que yo sepa) lo hace.

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Yo no defiendo MoND, pero tampoco soy muy fan de la materia oscura. Con la materia oscura todo es facil, si hay una anomalía gravitatoria, es que ahí hay materia oscura justo con la densidad y distribución necesaria para explicar el efecto. Facilito.

Los modelos de formación galáctica tienen problemas con todos los tipos de materia oscura, eso quiere decir que cuando el modelo se aplica, no basado en la observación de la desviación respecto a la relatividad general ( para poder añadir la materia oscura como haga falta) sino que la dejan evolucionar con el tiempo, no consigue ser un modelo tan bueno, tiene problemas también.

Saludos!

GroovyGroovy

Ramiro, parece que Sabine Hossenfelder vio algo interesante en la propuesta de Verlinde. La novedad de su hipótesis consiste en plantear la gravedad como un fenómeno termodinámico que se basa en la dinámica de un número enorme de entidades pequeñas. Respecto de la hipótesis del rebote estoy a la espera de noticias con el saludable escepticismo con que observo la cosmología. Si la memoria no me falla, en las soluciones de Friedman y Lemaître ya se contemplaba el rebote.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Groovy:

Me alegro que observes con escepticisimo los modelos de gran rebote. Entiendo que es una posibilidad que puede resultar muy atractiva a muchos, hay efectos muy interesantes y muy divertidos que se estudian de hecho en los libros de cosmología (Como es fantástico de Barbara Ryden), tienes razón en que son una posibilidad clásicamente lógica de las ecuaciones de Friedman. Nadie lo discute.

Los problemas comienzan con la parte cuántica, debes también tener en mente que nuestro universo aunque es con mucha exactitud un universo plano es asintóticamente De-Sitter en el pasado y el futuro remotos. Luego en la región futura esperas que la expansión acelerada evite un recolapso y por otro lado en el pasado remoto es difícil pensar en una teoría cuántica de “un gran rebote” por lo menos en el sentido original de Tolman… ¿Podeís imaginar además un mecanismo de “inflación” cósmica que “comprima el universo” en lugar de expandirlo?.

Con mucha seguridad un big bounce está descartado

Miguel CMMiguel CM

En este comentario lo que haces es intentar refutar la teoría, no criticándola, sino criticando quien la hizo y para que, lo que es obvio que no son argumentos. Son las mismas formas que supuesta mente criticas, no lo entiendo.

Saludos

Francisco R. Villatoro

Cierto, Miguel CM, estoy comportándome como un “talibán anti-MOND”. De vez en cuando uno tiene que desahogarse. En próximas entradas sobre MOND seré más frío que un témpano. Trataré de evitar verter ninguna opinión, solo los fríos resultados.

Pedro MascarósPedro Mascarós

Como dejes de dar tu opinión, Francis, nos pasamos al blog de Paulo Cohelo

PelauPelau

¿Por aquello de que a MOND se la combate con materia oscura bien frappé? :)

Pero no, Francis, por favor, icecubit mode no. Ten piedad, nosotros también tenemos que desahogarnos
😉

Miguel CMMiguel CM

Por cierto, no soy el mismo Miguel. Soy el que ha comentado como Miguel Casanova.

JoseJose

Estos tres artículos hablan de un comportamiento de las curvas de rotación que parece aumentar ligeramente con z, y el primero de ellos aporta datos concretos de 3829 galaxias del catálogo SDSS-III/BOSS con redshift entre 0,75 y 2,0, donde se ve claramente lo contrario de lo que afirman las todavía escasas muestras del VLT – ESO, ver la figura 6:

https://arxiv.org/pdf/1207.6115v2.pdf
https://arxiv.org/pdf/1606.05003v2.pdf
https://arxiv.org/pdf/1610.06183v1.pdf

Creo que es mejor esperar datos más fiables, en todo caso si se confirma que es al revés, y resulta que a alto z recuperamos la dinámica newtoniana, habrá que buscar nuevos modelos, porque parece que el universo supera con creces nuestra capacidad de interpretarlo…

PacoPaco

No comparto la teoría MOND, pues son evidentes sus fallos. Pero tampoco entiendo la idea muy aceptada de que la materia oscura deben ser partículas y no otro efecto. Si la materia oscura es tan abundante y si interacciona gravitatoriamente consigo misma ¿no deberíamos observar astros (o galaxias) girando alrededor de algo invisible? ¿No deberían caer meteoritos (invisibles) de materia oscura a la Tierra?

No entiendo como se gasta tanto dinero en encontrar algo (una partícula) que no se sabe como es. Es como buscar algo sin saber lo que se busca. Parece que con el afán de entender el fenómeno, cualquier “cosa” que aparezca nueva próximamente en el LHC será válido para explicar la materia oscura.
Desde mi ignorancia estas son mis percepciones, ¿Que opináis?

Francisco R. Villatoro

Paco, la materia bariónica no puede orbitar astros de materia oscura porque dichos astros no pueden existir (la materia oscura solo interacciona gravitacionalmente consigo misma y no puede dar lugar a astros). Por otro lado, en ciencia de frontera se gasta dinero en explorar lo desconocido; no se gasta dinero en explorar lo conocido, solo en comprenderlo mejor.

Manuel CabedoManuel Cabedo

Y ¿por qué diablos no iba a orbitar un astro convencional alrededor de una nube de materia oscura? (como dice Paco).

Francisco R. Villatoro

Manuel, la materia oscura no interacciona consigo misma, por tanto, no pueden existir “nubes de materia oscura” y tampoco “estrellas de materia oscura”. Lo que comentas, por tanto, no tiene sentido (no se puede orbitar un objeto que no puede existir). Por ello, la densidad de la materia oscura es extremadamente baja en un volumen pequeño dominado por la materia bariónica (pongamos, el Sistema Solar). Decir que el 80% de la materia del universo es materia oscura y el 20% es materia bariónica engaña a mucha gente; se trata de porcentajes a escala cosmológica. A tu alrededor hay mucha materia bariónica, muchos más neutrinos, pero muy poca materia oscura. Por ello es tan difícil detectar la materia oscura y desvelar su naturaleza microscópica.

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Ramiro Hum-Sah, no te puedo responder directamente a cada comentario ya que no deja anidar más respuestas.

No me convence lo que dices de que la inflación no es un parche. Se que los modelos actuales tienen un gran éxito en las predicciones y se que son ciencia, eso no lo discuto, pero tampoco se puede negar que son modelos que han recibido parches o si prefieres cambios “ad hoc” y la inflación es un ejemplo.

De hecho, la inflación es hacia el big bang, lo que es la teoría MoND a la gravedad de Newton, ya que ambos buscan eliminar los problemas que tenían modelos que se pensaban funcionales añadiendo complejidad, “añadiendo epiciclos”, en vez de intentar buscar una explicación más amplia que cambie el paradigma. Como la relatividad cambió el paradigma de la física Newtoniana. Los cambios de paradigma son los que hacen avanzar a mejores modelos, no los cambios “ad hoc”.

Que la inflación ayude a que la falta de observación de monopolos magnéticos no sea un problema, es de gran conveniencia para las teorías de la unificación ( yo pensaba que solo afectaba a los modelos de supercuerdas y no al resto) y que poco de ciencia tienen, ya que su falta de existencia no demuestra nada, así que es muy conveniente.

El problema de la no naturalidad no esta resuelto, y se buscan argumentos que no explican nada como los principios antropológicos, que son una resignación ante lo evidente, que existimos, pero no aportan nada físico.

El fallo en la predicción de la energía del vacío, creo que en algún lugar vi la cifra que te di con la mejor predicción que puedes hacer (tal vez era 10^80 y no 10^40 no lo recuerdo), pero es cierto, el fallo de cálculo más directo tiene 80 cifras significativas más y es el que dices.

https://profmattstrassler.com/articl...eir-energy/

Creo que hay que buscar teorías sin parches, hace falta otro cambio de paradigma que explique todo lo que conocemos ahora.

En la respuesta que haces sobre lo del tamaño de las galaxias entiendo que dices que no importa para el modelo cosmológico de consenso que las observaciones no sean correctas. Había una predicción, no se cumplió ( las galaxias eran más pequeñas y no más grandes cuando z aumenta), para salvar el modelo se dice que las galaxias son más pequeñas al principio y que justo crecen al ritmo adecuado para que no sea un problema (que suerte), esto a su vez genera problemas en la simulación del universo, al dar como resultado que deberían de existir mucha galaxias enanas . ¿No es un problema? No entiendo.

Sobre el problema de que estamos justo en la era del cambio de dominio de la materia a la energía oscura, no es exactamente el mismo que el de la predicción de la energía, es una coincidencia adicional.

Creo que no puedes decir que no hay parches o ajustes “ad hoc” a las teorías actuales, los hay y es muy importante reconocerlos para poder seguir avanzando en la ciencia intentando explicar dichos fenómenos desde modelos más simples (que puedan explicar varios fenómenos a la vez) y no con modelos más complejos.

Por otro lado, a mi las teorías como la de cuerdas o la de campos cuánticos, donde dan cabida a cualquier tipo de universo no me gustan un pelo, son teorías matemáticas donde vas ajustando parámetros o añadiendo campos nuevos, pero son genéricas y la lógica empuja a creer que tiene que existir un modelo concreto más sencillo que se ajuste a este universo.

Saludos!

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Miguel:

Entiendo que tú punto es señalar que el modelo cosmológico LCDM dentro de su espléndida exactitud parametriza muchos fenómenos de los cuales no sabemos su origen profundo. De acuerdo. Creo que no nos pondremos de acuerdo con el usar la palabra “parche” como adjetivo. No importa quiero pensar que en el fondo ambos nos referimos a lo mismo.

En fin. A lo importante:

-Los monopolos son ciencia. Son una predicción genérica de las teorías de gran unificación. Con toda seguridad existen.

-La diferencia entre MOND e inflación es abismal. Inflación es un ejemplo de lo contundente que es la ciencia cuando es de calidad. (Saltándome la maravillosa historia que hay detrás) Inflación es una observación que pretende resolver tres problemas (Horizonte, planitud y monopolos) y lo hace fenomenal, ofreciendo predicciones exactas y respuestas simples y siendo perfectamente compatible con la teoría de campos cuánticos y la relatividad. Eso es ciencia. ¿Que debe haber un origen preinflacionario para nuestro universo? Seguro. ¿Que necesitamos nuevas ideas para determinar la forma del potencial del inflatón y descartar entre tipos de inflación (de los cuales hay decenas)? Es un hecho. Esto siempre pasa con la ciencia de calidad.

MOND es muy críticable pero por brevedad yo quiero puntualizar el hecho de que MOND no tiene una explicación microscópica simple (muy probablemente porque no existe). No se me ocurre (ni he visto) una forma consistente y elegante de modificar el propagador del gravitón para que reproduzca en el IR leyes como MOND…. Muchísimo más grave aún es el hecho de que no se pueda hacer una relatividad general (¡clásica!) que acomode a MOND en un límite. Eso si es extremadamente incómodo. Que una teoría contradiga toda la física del siglo pasado.

MOND contradice a la estructura misma de la teoría del campo y hecha por la borda la elegancia y exactitud de la relatividad general.

-Vaya. Todo estaba bien hasta este punto “a mi las teorías como la de cuerdas o la de campos cuánticos, donde dan cabida a cualquier tipo de universo no me gustan un pelo”. Dudar de la teoría cuántica de campos te descalifica totalmente. No puedes decir tan a la ligera que la teoría más precisa de toda la ciencia “no te gusta”, Ni siquiera tiene sentido que te quejes del valor que predice para la constante cosmológica si no entiendes el cálculo y niegas un paradigma que se verifica miles de veces al día en los aceleradores. Esto último que dices es de pena.

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Sobre lo último, doy motivos que creo razonables para que ese tipo de teorias no me gusten, en el sentido de atracción, de lo que siento lógico personalmente, tal vez de una forma similar a los que defienden la teoria de cuerdas por su “belleza”. Se que eso no es científico, es una opinión y una critica a una serie de modelos donde cabe todo y por lo tanto independientemente de como sea la realidad, de las obserbaciones futuras, tendrán una solución y se adaptarán ( si esto no es asi corrígeme), eso es lo que no me gusta. Pero nunca dire que no son modelos útiles.

Tampoco entiendo como puedes afirmar que los monolopos magneticos existen, si no hay observaciones directas y que yo sepa tampoco indirectas, no creo que una afirmación tan rotunda tenga sentido. ¿Acaso es necesario que todas las fuerzas se unifiquen? Hasta donde mi limitado conocimiento alcanza, no, se toma esa busqueda por preferencia.

Sobre la calidad de las teorias MoND, lo primero es que existen variantes relativistas, las MoND serian una primera aproximación que entiendo puedes entender y admitir su existencia, como aun se siguen haciendo infinidad de calculos con la fisica Newtoniana.

Lo segundo es plantear cual seria el grado de calidad y exactitud de esas teorias si contasen con recursos equivalentes, tanto de cantidad de investigadores como capacidad de experimentacion. Posiblemente tendria una calidad similar a los modelos actuales.

Por una cuestión de interes por la fisica y debido a alguna casualidad, tengo un modelo en pañales que tal vez, y se que las posibilidades son cercanas a 0, pueda hacer un cambio de paradigma. Hasta ahora no he podido demostrar que es falsa pero tampoco he podido formalizar casi nada asi que me queda mucho trabajo, lo bueno es que tengo alguna predicción experimental ( de un tipo de experimento que no me consta). Se que intentar salirse de los modelos de consenso es muy complicado, pero existe una muy pequeña posibilidad de que hacerlo pueda dar resultados magnificos, el riesgo de perder una oportunidad asi es demasiado grande.

Saludos

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Miguel:

Te corrijo. Ni la teoría cuántica de campos ni la teoría de cuerdas como paradigmas “se pueden ajustar a lo que sea que nos espere a altas energías” Un ejemplo divertido es MOND 😉 esto no se lleva bien con ellas.

Otro ejemplo algo subido de tono sería que la paradoja de la información se resolviése en términos de pérdida. Ninguno de los dos paradigmas puede describir una teoría no unitaria sin atentar drásticamente sus cimientos más profundos. Una violación a la simetría de Lorentz tampoco puede ser acomodada en ninguna de las dos (nótese que violar no es lo mismo que trabajar con un grupo de simetría mayor como De-Sitter). Un neutrino superlumínico y hay muchas más. Pero quédemos con MOND.

Ahora bien las teorías: El modelo estándar y LCDM son las teorías correctas para describir a la naturaleza en sus respectivos regímenes(casi todo lo que conocemos). Luego estas tendrán extensiones y ganaran más riqueza con lo que encontremos a altas energías

-Tienes razón en que no puedo decir con rotundidad que los monopolos existan, por ausencia de evidencia experimental. Pero de nuevo: QFT y teoría de cuerdas sin monopolos son un sin sentido lógico. Como decir que los duendes existen porque no hay evidencia de lo contrario. Lo podeís añadir a la lista de cosas que no podrían acomodar QFT y Cuerdas. Ausencia de monopolos. En cuerdas todos los objetos son “monopolos” 😉

-Se que teorías tipo MOND existen muchísimas. Ninguna funciona. Podrán decir lo que quieran a nivel Newtoniano pero podemos zanjar la conversación. Postea un paper donde se muestre una MOND que extienda la relatividad general sin devastarla o uno donde se explique su microscopía.

Miguel mi intención no es ser rudo. Las personas se respetan a priori. Las ideas no. La naturaleza no puede ser tan absurda. El universo es increíble.

Mi afán es que tú o alguno de los lectores de Francis se acerque a otra clase de ideas firmes y de evidente belleza. Para hermosura el universo es incomparable, es ofensivo a él que la gente admita cualquier cosa como posible. Hay límites

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Me alegra escuchar que no sean totalmente infalibles, eso haría que si al final no son correctas termine por saberse (la pregunta es cuantos cientos de años se puede seguir por esos caminos). De todas formas me da la impresión de que pueden dar rodeos a esos problemas que señalas, como la inflación se añade para contrarrestar la ausencia de monopolos magneticos ( y los otros dos problemas) o tal vez se este haciendo lo mismo con la materia oscura. Una rotura en la simetría de Lorentz si creo que sería más difícil de solucionar ya que, entiendo, todas esas teorías tienen la relatividad como fundamento.

Sobre los últimos dos párrafos, la verdad es que lo que me parece a mí es que la física que ha derivado de la relatividad y la cuántica no es nada bello, más bien es todo lo contrario. Se que es atrevido por mi parte decirlo ya que no he profundizado en casi ninguna de esos temas, solo en relatividad especial, lo demás si he leído mucho pero no me he metido en las matemáticas, pero mientras más profundizo peor lo veo.

La relatividad especial, al acabar con la simultaneidad de los acontecimientos y hacer que el tiempo sea una cuarta dimensión que se puede mezclar con las espaciales crea ese espacio tiempo en cuatro dimensiones con una serie de consecuencias casi deterministas al hacer que el pasado y el futuro sean tan reales como el presente, pero después, cualquier intento entre observadores en distintos sistemas inerciales evita cualquier adelanto de información desde el pasado o que te cuenten el futuro, haciendo que esa falta de simultaneidad no sea útil (más allá de que es la manera que se tiene para explicar la constancia de c) ni se pueda comprobar con observaciones. Esto lo puedes ver por ejemplo si te planteas la paradoja de los gemelos, pero en vez de ir a la estrella y volver, lo haces ir a la estrella y en la vuelta el viajero vuelve a ir a la estrella para finalmente volver a la tierra. La discrepancia temporal se produce por hacer el cambio de sistema de referencia ( ni por la velocidad ni por la aceleración ( la aceleración en si misma, no el resultado de cambiar de sistema e referencia). Haz el diagrama de Minkowskiy verás como con los planos de simultaneidad para los viajeros, en el primer y tercer giro, en la tierra se da un salto hacia el futuro, pero en el segundo se hace dar un salto ¡Hacia el pasado!. Eso a mí me parece todo menos hermoso, me parece que las matemáticas están correctas pero que no describen lo que pasa en realidad ( y como comente antes tampoco se puede observar).

Aun no se si tengo que interpretar que dentro de ese espaciotiempo de cuatro dimensiones solo existe nuestro universo con un presente dado ( que se va amoldando a las relaciones entre las velocidades de todos los observadores) o tengo que imaginarme que todo existe a la vez en el tiempo, por lo cual todo está determinado ( si no acudo a una hipótesis de multiuniversos cuánticos, que me de casi infinitos universos distintos para tener diversidad, y asumir que estamos viviendo la creación de esas intersecciones en vez de simplemente viajar por uno de los caminos ya establecidos). No me parece nada bello.

De lo anterior me sorprende que sea discusión en física la pregunta de la dirección de la flecha del tiempo o que también la de ¿ por que recordamos el pasado y no el futuro?. No es nada bello.

Luego, me parece demasiado presuntuoso y arriesgadas las teorías del big bang como la creación del propio espacio-tiempo, cuando nuestro punto de vista de este universo es tan minúsculo tanto espacial como temporalmente, en un universo que podría ser infinito y lo que vemos podrían ser acontecimientos que se pueden explicar de muchas otras formas ( y que simplemente no podemos conocer por la diferencia de escalas), esto se añade a la interpretación del CMB, ya que si lo relacionas con big bang estas en las mismas (se podría interpretar sin hipótesis previas o con otras). Mi ejemplo para esto es imaginar que en cada átomo de nuestro universo hubiera una galaxia, y que en una galaxia-molécula de agua, que viaja por una tubería impulsada por una bomba a cientos de metros, los observadores inteligentes de esa galaxia-molécula nunca podrán entender ese “flujo oscuro” , ni tampoco la observaciones que tengan de la tubería ya que es distinta a todo lo que conocen ( otras moléculas de agua y algún ion que otro), si intentan unir su física elemental con las observaciones astronómicas posiblemente la lien. Ahora bien, se que la teoría de la expansión es la mejor que tenemos para el redshift por lo cual tiene sentido el big bang , aunque con observaciones el ultimo punto de referencia es el plasma antes de la recombinación.

La utilización de diez dimensiones extra como mínimo para la teoría de cuerdas no me parece bello tampoco.

Tampoco me parece bello que aún exista debate sobre si se puede viajar al pasado. Y tampoco que por viajar a más de la velocidad de la luz (si se pudiese) se viaje al pasado, cuando tenemos el entrelazamiento que parece suceder instantáneamente ( aunque no pueda transmitir información).

Otra cosa que no me gusta es que el entendimiento matemático se haya alejado tanto (tanto tanto) de la persona media, e incluso de prácticamente cualquier otra especialidad que no sea matemáticas o física.

Saludos!

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Miguel:

Sólo decirte que todo lo que escribes es un grandísimo error.

Deberías estudiar más. Nadie se hace fuerte hablando, mejor harás en ponerte a hacer cálculos (descubrirás que todo lo que dices es falso).

AlbertAlbert

Esfuerzos vanos, amigo Ramiro: es imposible enseñar nada a quien no se deja.
Pero otros muchos sí apreciamos que compartas tus amplios conocimientos con nosotros y aprendemos de ellos.
Sigue así por favor. Gracias y saludos.

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Albert, no te puedo responder en donde corresponde, no deja anidar más.

¿Seguro que no es una coincidencia? Te dejo mi fuente, es divulgación y si comete errores estaría bien que los expliques para aprender (son dos vídeos ya que plantea el problema a la gente):

https://www.youtube.com/watch?v=nZQIM1C6xQw

https://youtu.be/KFOgIijPWGY?t=543

A grandes rasgos lo que hace es tener en cuenta el dominio de la materia oscura respecto a el numero de veces que el universo se ha doblado en tamaño ( y no al numero de años), la energía oscura depende del volumen ( si la constante cosmologica permanece constante) pero la materia ordinaria y la oscura es constante. Por lo tanto de las aproximadamente 100 veces que se ha duplicado el universo en tamaño, justo estamos en las duplicaciones donde esta produciéndose un cambio de tendencia donde antes el efecto de la energía oscura era despreciable y en el futuro lo será el efecto de la materia. Cada vez que el universo se dobla en tamaño, el volumen crece al cubo, por lo tanto la cantidad de energía oscura se multiplica por 8. Del segundo vídeo calcula que la materia oscura tenia el 10% de la energía total 1,5 “duplicaciones de tamaño atras” (36% del tamaño actual) y que la materia ordinaria tendrá el 10% de la energía total dentro de 0,7 duplicaciones. Por lo tanto los efectos de la materia y de la energía oscura son similares solo durante dos duplicaciones de tamaño.

Saludos!

AlbertAlbert

“ … lo que hace es tener en cuenta el dominio de la materia oscura respecto a el número de veces que el universo se ha doblado en tamaño …”
¿Duplicaciones? Perdona, igual tienes razón y es que yo soy un tío muy raro que le tiene mucha manía al número 2. Resulta que yo no lo cuento en feas “duplicaciones” sino en las veces que ha aumentado “e” por “raíz de pi” por el “logaritmo neperiano de la sección áurea a la séptima”, que es el número que a mí me gusta.
Y aun contándolo así, me sale que la energía oscura empezó a dominar hace 3600 millones de años y no ahora, así de raro soy.
Y recuerda que la numerología es el arte de ver lo que uno quiere donde no lo hay.
Saludos.

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Si la duplicación del tamaño del universo no te dice nada, pues vamos a mirar cuanto tiempo le queda, segun wikipedia ( https://en.wikipedia.org/wiki/Future...se#Timeline ) Y si miramos el momento donde se dejan de formar estrellas (por eso de tener una fuente de energía para la posibilidad de la vida), el universo tendrá 100 billones de años, el principio de la “Degenerate Era” y sabiendo que la materia y la energía oscura tienen una importancia significativa las dos a la vez durante un periodo de unos 15.000 millones de años, que es un 0,015% del tiempo.

Saludos!

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Albert

Agradezco mucho vuestro amable comentario. También agradezco las aclaraciones que hace arriba.

Yo sólo soy un humilde entusiasta de la física. Me apasiona profundamente y me gusta discutir un poco sobre ella. Para mi significa mucho que aprecies un comentario.

Gracias y espero leerte más seguido 😉

Miguel CasanovaMiguel Casanova

“Esfuerzos vanos, amigo Ramiro: es imposible enseñar nada a quien no se deja.”

Muchas gracias Albert, que grandes prejuicios, yo me dejo enseñar con mucho gusto y me gusta estar aprendiendo siempre. Te habrás quedado a gusto, pero este problema no es con migo.

Saludos!

Miguel CasanovaMiguel Casanova

Ramiro Hum-Sah

“Sólo decirte que todo lo que escribes es un grandísimo error.”

Es molesto ser tratado así. Para empezar esta frase si está equivocada y lo demuestro, ya que no todo lo que digo está equivocado. Luego que en alguna parte no este acertado del todo o errado es otra cosa, pero esa es una generalización vaga.

Empezamos con la demostración de que todo no está mal:

1) Hago alusión al nivel matemático de la gente corriente, que no llega a las derivadas e integrales, menos aún tensores o espacios distintos al euclideo. Con este argumento tu generalización ya se vino abajo.

2) Sobre la flecha del tiempo y lo de recordar el pasado, de los primeros resultados buscando arrow of time:
https://youtu.be/WMaTyg8wR4Y?t=220 (Sean Carroll)
https://www.youtube.com/watch?v=9VFGuupXwng (Sixty Symbols, Sean Carroll)
https://youtu.be/n7eW-xPEvoQ?t=456 (Leonard Susskind, Lecture)

También en:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_o..._in_physics

3) Sobre el espacio-tiempo:

(Entrevista a Kip Thorne) https://youtu.be/mvdlN4H4T54?list=PL...&t=693
“Q: But the block universe is really there?” Refiriéndose al espacio tiempo.
“A: In the block Universe, If I step back and think about it matematic and geometricaly is already there, the entire universe is there, the begining, the end -if there is an end- […]” Luego hace una comparación con una libro, que ya lo tienes pero que lo sientes al leerlo.
Luego cuando le preguntan por la interpretación del futuro, dice que los físicos son en algun grado filósofos ya que interpretan las matemáticas.

(Documental) https://youtu.be/MO_Q_f1WgQI?list=PL...&t=448
En este link, se muestra el tema de la simultaneidad gráficamente y dicen:
Sean Caroll(7:52): ” If you belive the laws of physics there is much as much reality to the future and the past as there is for the present moment”
Max Tegmark(MIT)(8:00) ” The past has not gone and the future isn’t not exitent, past the future and the present they all exist in exactly the same way”

Lo del riesgo de unir las observaciones atronomicas es un pensamiento mio, pero esto es dentro del contexto de lo que parece bello o no a cada uno. Lo mismo para las dimensiones extra de la teoría de cuerdas.

Creo que no estoy totalmente equivocado, tal vez me equivoco.

Si quieres podemos hacer algún ejemplo de relatividad especial y ver donde no estas conforme.

Estoy un poco defraudado por esa afirmación y luego por el chascarrillo de Albert. Yo defiendo la ciencia y la aprendo, tengo derecho a que haya cosas que no me parezcan bonitas, aún así, si tuviera que hacer los cálculos los haría con esos modelo, faltaría más.

Saludos

P.D: Si os interesa, a mi me gusta más discutir con voz que escribiendo, os puedo dejar un link a un canal de Discord ( un programa de comunicacion por voz que tiene una aplicación desde el navegador) y podemos divertirnos un rato hablando de física.
https://discord.gg/ktYWWQk

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