Materia oscura frente a éter | Varianza cósmica

Esto es más fácil que la materia oscura vs gravedad modificado. Como se mencionó, voy a estar en ciencia hoy el viernes, y me pidieron que contribuyen un blog invitado, que estoy Cruz-contabilización a continuación. Noticias viejas, estoy seguro que, para los lectores de CV por mucho tiempo, pero aquí tienes.

——————–

Probablemente el más grande error solo vengo a través de debates populares de materia oscura y energía oscura es la acusación que estos conceptos son una vuelta a la idea del éter desacreditada. No son, de hecho, son precisamente lo contrario.

Atrás en los últimos años del siglo XIX, los físicos puso juntos una síntesis increíblemente exitosa de la electricidad y el magnetismo, rematado por el trabajo de James Clerk Maxwell. Que habían conseguido demostrar que estos dos fenómenos aparentemente distintos eran diferentes manifestaciones de un único subyacente “electromagnetismo.” Uno de los triunfos personales de Maxwell era mostrar que esta nueva teoría implica la existencia de las ondas viajan a la velocidad de la luz — de hecho, estas ondas son luz, no a mencionar las ondas de radio, rayos x y el resto del espectro de radiación electromagnética.

El rompecabezas fue que las olas iban a representar oscilaciones en alguna sustancia subyacente, como las ondas de agua en un océano. Si la luz era una onda electromagnética, ¿qué fue “saludando”? La respuesta propuesta era el éter, a veces llamado el “éter” para distinguirlo del elemento clásico. Esta idea tuvo una implicación directa: descripción de que Maxwell del electromagnetismo sería apropiado como estábamos en reposo con respecto al éter, pero que cambiarían sus predicciones (para la velocidad de la luz, por ejemplo) como nos trasladamos a través del éter. La caza era encontrar evidencia experimental para esta idea, pero los intentos llegaron cortos. El experimento de Michelson-Morley, en particular, implica que la velocidad de la luz no cambió como la tierra se mueve a través del espacio, en aparente contradicción con la idea de éter.

Así que el éter era una idea teórica que nunca encontró soporte experimental. En 1905, Einstein señaló cómo conservar las simetrías de las ecuaciones de Maxwell sin hacer referencia a éter, en la teoría de la relatividad, y la idea fue relegada a la Papelera de la historia científica.

Éter fue un concepto introducido por los físicos por razones teóricas, que murieron porque sus predicciones experimentales fueron descartados por observación. Materia oscura y energía oscura son todo lo contrario: son conceptos que nunca querían que los físicos teóricos, pero que se ven obligados a nosotros por las observaciones.

Materia oscura, en particular, es nada en absoluto como el éter. Es algo que parece que se comportan exactamente igual que una partícula ordinaria de la materia, sólo uno con ninguna carga eléctrica o fuerte interacción con partículas de materia conocida. Aquellos no son difíciles de inventar; los físicos de partículas tienen aproximadamente un billón candidato diferentes ideas y experimentos están haciendo grandes progresos en intentar detectarlas directamente. Pero la idea no venga porque los teóricos tenían todo tipo de ideas irresistibles; nos fuimos arrastrados pataleando y gritando para que acepten la materia oscura después de décadas de observaciones de galaxias y cúmulos convencieron de gente que asunto regular simplemente era suficiente. Y una vez que esa idea es aceptada, usted puede salir y hacer nuevas predicciones basados en el modelo de materia oscura, y siguen llegando cierto — por ejemplo, en estudios de lentes gravitacionales y el fondo de microondas. Si el éter tenía este apoyo mucho experimental, se habría sido consagrado en los libros de texto hace años.

La energía oscura es conceptualmente más cerca de la idea de éter — como el éter, no es una partícula, es un componente suave que llena el espacio. A diferencia del éter, no tiene un “marco de descanso” (en cuanto podemos decir); la energía oscura parece el mismo independientemente de cómo se mueve a través de él. (No se diga que no tiene nada que ver con la radiación electromagnética, es oscuro!) Y por supuesto, fue forzado a nosotros por observaciones, especialmente el de 1998 descubrimiento de que el universo se está acelerando, que terminó ganando el Premio Nobel en 2011. Ese descubrimiento llevó a los físicos teóricos del mundo por sorpresa, sabíamos que era posible en principio, pero casi nadie cree realmente era cierto. Pero cuando hablan de los datos, un científico inteligente escucha. Posterior a esta sorprendente conclusión, cosmólogos han hecho otras predicciones basadas en la idea de la energía oscura, que (como materia oscura) siguen llegando cierto: para la radiación microondas fondo nuevamente, así como para la distribución de la estructura a gran escala en el universo.

Todavía hay mucho que no sabemos acerca de la materia oscura y energía oscura; en particular, ciertamente no hemos clavado hacia abajo lo que exactamente son (aunque tenemos muchas ideas plausibles), y la única manera que hemos detectado es indirectamente, a través de sus efectos en los campos gravitacionales en el universo. Pero no son arbitrarias; ambas ideas hacen predicciones muy concretas para lo que deben ser los efectos gravitacionales, que los astrónomos han probado y verificado. A diferencia del éter, reducido y finalmente desapareció bajo escrutinio experimental, el caso de la materia oscura y energía oscura continúa creciendo más fuerte.

View the original article here