¿Por qué hay aceleración en la expansión del Universo?

Universo

El título hace referencia a un hecho observado por los equipos de Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess en 1.998 y es un hecho aceptado en la comunidad científica. Por este notable descubrimiento estos tres científicos fueron distinguidos con el premio nobel de física en 2011.

Pero, ¿por qué se expande el Universo de forma acelerada?

Einstein demostró que la aceleración y la gravedad son equivalentes: Un observador dentro de un cohete sin ventanas que acelera de forma constante en el espacio vacío, no tiene forma de saber si es que está sometido a un campo de gravedad en un planeta o es que está siendo acelerado.

Este principio, conocido como ‘Principio de Equivalencia’ curiosamente sólo se tomó en un sentido (Aceleración → Gravedad), pero no en sentido contrario. Aunque, desde luego, la labor de Einstein fue hercúlea.

Es decir, si ir en un cohete que acelera es equivalente a estar un bajo los efectos de la gravedad en un planeta, entonces…

Estar en un planeta bajo los efectos de la gravedad es equivalente a ir en un cohete que acelera. Y veremos todos los efectos que se producen en un cohete que acelera.

Por lo tanto, estamos en la tierra bajo los efectos de la gravedad ‘g’ y si miramos a través de la ventanilla de nuestro ‘cohete’ (la atmósfera) vemos que el universo se aleja de nosotros de forma acelerada. Es decir, el universo se expande aceleradamente como consecuencia de la gravedad.

Cohete-escapando-del-Universo

Es decir, en síntesis:  si dentro de un sistema sometido a aceleración se genera gravedad (A implica B), también tiene que ser cierto (B implica A),

Es decir, que dentro de un sistema sometido a gravedad, se genera aceleración.

En realidad, nuestro ‘cohete’, además de la Tierra,  está formado por todo nuestro Sistema Solar, incluyendo toda nuestra Galaxia y todo el grupo galáctico local, porque, mediante ligaduras gravitacionales, todo esto es lo que permanece ‘fijo’ respecto a nosotros. El resto del Universo se expande respecto a nosotros.

Y es la gravedad de todo este vasto sistema la causante de que veamos que el resto del Universo se aleja de nosotros de forma acelerada.

Como consecuencia, si los científicos que menciono al principio del artículo hubiesen hecho sus mediciones flotando en el espacio, fuera del ‘cohete’, hubiesen visto que el universo no está acelerando su expansión.

Es decir, la aceleración de la expansión del Universo no es un hecho absoluto, sino relativo.

Contrariamente, la noticia de que la expansión del Universo acelera, ha sido difundida por los medios con carácter completamente absoluto.

La Teoría Especial de la Relatividad ya nos acostumbró a obtener medidas diferentes de los sucesos según en qué sistema de referencia estuviésemos. Por lo tanto no debería sorprendernos el carácter relativo de la aceleración en la expansión del Universo.

Otra forma de verlo es a partir del resultado de la Teoría General de la Relatividad según el cual el tiempo propio se ralentiza en el interior de los campos de gravedad: así, si midiésemos la aceleración de la expansión del Universo en el horizonte de los sucesos de un agujero negro veríamos que ésta es infinita. Es decir, veríamos un universo infinitamente acelerado porque nuestro tiempo propio se habría detenido.

Este enlace o coherencia entre ambas Teorías de la Relatividad (la General y la Especial) dan solidez al carácter relativo de la aceleración de la expansión del Universo.

Otra consecuencia de ello es que no se necesita ninguna Energía Oscura para impulsar la expansión del Universo ya que ésta es una consecuencia directa de la gravedad, como si gravedad y expansión del Universo fuesen las caras de una misma moneda.

Observemos que ningún físico ha postulado jamás que se necesite energía oscura para que aparezca la gravedad en el interior de un sistema que acelera. Esto se acepta como algo natural. Por lo tanto en la conversión equivalente Gravedad → Aceleración, tampoco se necesita.

Barcelona, 11 de Julio de 2016

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