martes, abril 08, 2008

El caso de MOND sobre la Teoría de la Materia Oscura

Según la segunda ley de la dinámica newtoniana, los objetos ubicados en los bordes exteriores de la galaxias deben tener velocidades menores a los objetos cercanos al centro. Pero las observaciones confirman que las galaxias rotan con una velocidad uniforme. Algunos astrónomos creen que el comportamiento orbital de las galaxias se explica con mayor precisión mediante la Dinámica Newtoniana Modificada o Modified Newtonian Dynamics (MOND) —una versión modificada de la segunda ley de Newton— en lugar de con la teoría de la materia oscura, una teoría rival de gran aceptación. La teoría de la materia oscura supone que un halo de materia oscura rodea cada galaxia, lo que suministra la suficiente materia (y gravedad) para que todas las estrellas del disco galáctico giren alrededor de su centro a la misma velocidad. Sin embargo, MOND da otra explicación y un estudio reciente de ocho galaxias enanas que giran alrededor de la Vía Láctea parece favorecer el enfoque de MOND por sobre la teoría de la materia oscura. (En la imagen: galaxias satélites de la Vía Láctea:

Clic sobre la imagen para ampliarla.
) —MOND se propuso por primera vez para dar cuenta de las cosas que vemos en el universo distante —dijo Garry Angus, de la Universidad de St. Andrews. —Este es el primer estudio detallado en el cual pudimos comprobar la teoría en algo más cercano a casa. Los cálculos de MOND y las observaciones parecen concordar sorprendentemente bien.

Por lo general la ecuación F=ma (fuerza = masa por aceleración) resuelve los problemas de aceleración básicos. Pero no explica las observaciones de la rotación de las galaxias. MOND indica que en valores de aceleración bajos, la aceleración de una partícula no es linealmente proporcional a la fuerza. Según Angus, MOND agrega una nueva constante de la naturaleza (a0) a la física, junto a la velocidad de la luz y la constante de Planck. Por encina de la constante, las aceleraciones se corresponden con exactitud a las predicciones de la segunda ley de Newton (F=ma). Por debajo, la gravedad decae con la distancia a partir de la masa, en vez de con el cuadrado de la distancia. Esta constante es tan pequeña que pasa inadvertida con las grandes aceleraciones que experimentamos en nuestra vida diaria. Por ejemplo, cuando lanzamos una pelota la gravedad es cien mil millones de veces más fuerte que a0 y el movimiento acelerado de la Tierra alrededor del Sol es cincuenta millones de veces más fuerte. Sin embargo, cuando los objetos se aceleran con extremada lentitud, como observamos en las galaxias o cúmulos de galaxias, entonces la constante establece una diferencia significativa en las fuerzas gravitaciones resultantes.

Cuando MOND se aplica a las galaxias enanas cercanas, un efecto es que las fuerzas de marea de la Vía Láctea, que tienen un efecto insignificante en la mecánica newtoniana clásica, establecen en realidad una gran diferencia. Esto es particularmente significativo para las galaxias enanas que orbitan cerca de la Vía Láctea.

—La gravedad interna de las galaxias enanas es muy débil en comparación con la gravedad de la Vía Láctea —dijo Angus—. Y agregó: —MOND indica que la Vía Láctea se comporta un poco como un banco que presta gravedad a las galaxias enanas cercanas para hacerlas más estables. Sin embargo, el préstamo tiene sus condiciones: si las galaxias enanas comienzan a aproximarse al banco, el préstamo se reduce gradualmente o incluso se cancela y las galaxias enanas deben devolverlo. Hemos visto en dos galaxias lo que podrían ser señales de que comenzaron a acercarse demasiado rápido y no son capaces de devolver el préstamo lo suficientemente rápido. Esto parece haber causado una interrupción de su equilibrio.

Angus utilizó MOND para calcular la relación de la masa con la cantidad de luz emitida por las estrellas en las galaxias enanas, a partir de observaciones aleatorias de las velocidades de estrellas elegidas independientemente. También calculó las trayectorias orbitales de las estrellas en las galaxias enanas. En un total de ocho casos, los cálculos de MOND para las órbitas estaban dentro de las predicciones. Para seis de ocho galaxias, los cálculos correspondieron adecuadamente con los valores previstos para la relación masa-luz. Sin embargo, para dos galaxias, Sextante o Sextans y Dragón o Draco, las relaciones eran muy elevadas, lo que bien podría sugerir efectos de marea. El valor para Sextante también podría deberse a mediciones de poca calidad de la luminosidad de la galaxia, la que según Angus mejora todo el tiempo para estos objetos ultra tenues.

—Estos efectos de marea pueden comprobarse si los datos de luminosidad de Sextante, de hace trece años, se actualizan, y si se efectúan observaciones precisas de las órbitas de Dragón y de Sextante alrededor de la Vía Láctea. También tenemos que llevar a cabo simulaciones detalladas para comprender los mecanismos exactos del calentamiento de marea —dijo Angus—.

Si la gravedad de Newton es verdadera, la materia oscura necesitada en las galaxias enanas tiene una densidad constante en el centro. Esto es contrario a las predicciones teóricas, las cuales indican que la densidad debe aumentar hacia el centro.

—Aún sin una detección directa, la teoría de la materia oscura es difícil de comprobar o refutar, y aunque no seamos ser capaces de comprobar si MOND es correcta, efectuando este tipo de pruebas podemos ver si sigue manteniéndose o si queda definitivamente refutada —dijo Angus—.

Fuente: Nancy Atkinson para Universe Today (en inglés).

4 Sofismas:

El dom. abr. 13, 04:26:00 p.m. 2008, Blogger virlise escribió...

veremos si se modifica o no.
habrá que ver si se comprueba mas adelante.
que lo treórico a lo práctico o hecho, es muy distante.

 
El mié. ago. 12, 12:53:00 p.m. 2009, Anonymous Xavier Terri escribió...

Las velocidades orbitales "predichas" por la RG (IDÉNTICAS a las predichas por las leyes de Newton) en los sistemas materiales gravitatorios son mucho menores que las velocidades reales observadas. Ante tan grave discordancia sólo quedan dos opciones: 1)Muy obvia: reconocer que la RG ha quedado refutada por la experiencia, y 2)muy retorcida, demasiado inteligente: postular la existencia de una MATERIA OSCURA; inventar "la masa que falta" en la cantidad necesaria para que las fórmulas relativistas "continúen siendo ciertas".
El problema de la segunda opción es que nadie ha visto nunca, ni lo verá nunca, "la masa que falta". Además, para cuadrar y "hacer ciertas" las fórmulas relativistas es necesario que la cantidad de materia oscura crezca, según Milgrom, proporcionalmente a la distancia al centro del sistema material gravitatorio. Para salvar la RG hace falta postular, pues, una cantidad descomunal de masa, que, sin embargo, es oscura e invisible.
Con buen criterio, Milgrom no cree en la materia oscura de los relativistas. Prefiere modificar las leyes de Newton. Opta, pues, por la primera de las dos opciones arriba mencionadas: al modificar (refutar) las leyes de Newton, está modificando (refutando) (in)directamente la RG. Pero comete dos errores. El primero es que "la masa que falta" es, en realidad, "la masa que falta según la RG". Dato no demasiado fiable cuando es precisamente la RG la teoría que, al modificar Milgrom la fórmula de la velocidad orbital newtoniana (IDÉNTICA a la fórmula de la RG), ha quedado refutada (cuando las aceleraciones son bajas).
El segundo error es que la modificación de las leyes de Newton es intencional. Un truco fácil. ¿Cuál es ahora la nueva ecuación fundamental de la dinámica MOND? Ésta es, cuando las aceleraciones son menores que cierta cota máxima, "fuerza (no tetradimensional) igual a masa por aceleración al cuadrado". Es obvio que su intención es modificar la dependencia radial de la velocidad orbital en el modo preciso en el que se conseguirá compensar esa materia oscura que "crece proporcionalmente a la distancia al centro del sistema material gravitatorio" . Se compensa así, ya no hace falta, "la masa que falta" SI la RG es cierta, la cual queda refutada para aceleraciones inferiores a la antedicha cota máxima.
Si calculamos, con la teoría conectada, la velocidad orbital en un punto interior de una distribución material, se obtiene el resultado que aparece en el APÉNDICE C, pág. 205, del EXTRACTO DE LA TEORÏA CONECTADA. Debido a la presencia del factor exponencial (cuyo exponente en el interior de una distribución de materia, gas, polvo,... es proporcional al radio al cuadrado), a distancias suficientemente grandes del centro, la velocidad orbital predicha por la teoría conectada es mucho mayor que la "predicha" por la RG. La hipótesis de la materia oscura es innecesaria.
La materia oscura, la energía oscura y los agujeros negros NO existen. SÍ que existen, en cambio, velocidades superiores a "c" (analícese la fórmula (159), pág. 174, para campos intensos). Las velocidades superiores a "c" que los astrónomos observan son reales. No son ningún espejismo. Sin embargo, los relativistas se niegan a acaptar el claro fracaso, el oscuro fracaso, de la RG. Popper debería decir 'falsificación' donde antes 'falsación'.
Asombrosamente asombroso. Ser y no-ser. Luz y obscuridad y sombras oscuras. No ven lo visible y sí "ven" lo invisible.
Absolutamente.

Acabo como acaba 'Los crímenes de la Rue Morgue' de Poe: "Me agrada sobre todo por un truco maestro de su astucia, al cual debe el haber alcanzado su fama de hombre de talento. Me refiero a su manera 'de nier ce qui est, et d'expliquer ce qui n'est pas'" (Rouseau).

 
El mar. abr. 27, 12:15:00 p.m. 2010, Blogger Xavier Terri Castañé escribió...

Quería invitar a 'El Sofista' y a sus seguidores a la lectura de 'La Teoría Conectada soluciona el problema de la materia oscura', accesible a través de los siguientes enlaces:

LibroVirtual:

http://librovirtual.org/lectura.php?obra=N1272055063&refer=AUT0338

VIXRA:

http://vixra.org/abs/1002.0007

 
El lun. may. 03, 04:40:00 p.m. 2010, Blogger el sofista escribió...

Hola Xavier:

Gracias por la invitación y para los interesados dejo el enlace —dentro de lo posible se esperan sus comentarios—.

Suerte!

 

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