Una nueva teoría de la gravedad podría explicar los curiosos movimientos de las estrellas en las galaxias. Gravedad emergente, como se llama la nueva teoría, predice exactamente la misma desviación de movimientos que generalmente se explica al invocar la materia oscura. Prof. Erik Verlinde, renombrado experto en teoría de cuerdas en la Universidad de Amsterdam y el Instituto Delta de Física Teórica, publicó hoy un nuevo artículo de investigación en el que amplía sus puntos de vista innovadores sobre la naturaleza de la gravedad.

En 2010, Erik Verlinde sorprendió al mundo con una teoría de la gravedad completamente nueva. Según Verlinde, la gravedad no es una fuerza fundamental de la naturaleza, pero un fenómeno emergente. De la misma manera que la temperatura surge del movimiento de partículas microscópicas, la gravedad surge de los cambios de bits fundamentales de información, almacenado en la estructura misma del espacio-tiempo.

Ley de Newton a partir de la información

En su artículo de 2010 (Sobre el origen de la gravedad y las leyes de Newton), Verlinde mostró cómo la famosa segunda ley de Newton, que describe cómo las manzanas caen de los árboles y los satélites permanecen en órbita, puede derivarse de estos bloques de construcción microscópicos subyacentes. Ampliando su trabajo anterior y el trabajo realizado por otros, Verlinde ahora muestra cómo comprender el curioso comportamiento de las estrellas en las galaxias sin agregar la desconcertante materia oscura.

Las regiones exteriores de las galaxias, como nuestra propia Vía Láctea, rotan mucho más rápido alrededor del centro de lo que puede ser explicado por la cantidad de materia ordinaria como las estrellas, planetas y gases interestelares. Algo más tiene que producir la cantidad requerida de fuerza gravitacional, por eso los físicos propusieron la existencia de materia oscura. La materia oscura parece dominar nuestro universo, que comprende más del 80 por ciento de toda la materia. Hasta ahora, las supuestas partículas de materia oscura nunca se han observado, a pesar de muchos esfuerzos por detectarlos.

Sin necesidad de materia oscura

Según Erik Verlinde, No es necesario agregar una misteriosa partícula de materia oscura a la teoría. En un nuevo periódico que apareció hoy en el servidor de preimpresión ArXiv, Verlinde muestra cómo su teoría de la gravedad predice con precisión las velocidades a las que las estrellas giran alrededor del centro de la Vía Láctea, así como el movimiento de estrellas dentro de otras galaxias.

"Tenemos evidencia de que esta nueva visión de la gravedad en realidad concuerda con las observaciones, "dice Verlinde." A gran escala, parece, la gravedad simplemente no se comporta como predice la teoría de Einstein ".

A primera vista, La teoría de Verlinde presenta características similares a las teorías modificadas de la gravedad como MOND (dinámica newtoniana modificada, Mordehai Milgrom (1983)). Sin embargo, donde MOND ajusta la teoría para que coincida con las observaciones, La teoría de Verlinde parte de los primeros principios. "Un punto de partida totalmente diferente, "según Verlinde.

Adaptando el principio holográfico

Uno de los ingredientes de la teoría de Verlinde es una adaptación del principio holográfico, presentado por su tutor Gerard 't Hooft (Premio Nobel 1999, Universidad de Utrecht) y Leonard Susskind (Universidad de Stanford). Según el principio holográfico, toda la información del universo entero se puede describir en una esfera imaginaria gigante a su alrededor. Verlinde muestra ahora que esta idea no es del todo correcta:parte de la información de nuestro universo está contenida en el espacio mismo.

Esta información adicional es necesaria para describir ese otro componente oscuro del universo:energía oscura, que se cree que es responsable de la expansión acelerada del universo. Investigar los efectos de esta información adicional en materia ordinaria, Verlinde llega a una conclusión sorprendente. Mientras que la gravedad ordinaria se puede codificar utilizando la información de la esfera imaginaria alrededor del universo, como mostró en su trabajo de 2010, el resultado de la información adicional en la mayor parte del espacio es una fuerza que coincide con la atribuida a la materia oscura.

Al borde de una revolución científica

La gravedad necesita urgentemente nuevos enfoques como el de Verlinde, ya que no combina bien con la física cuántica. Ambas teorías, joyas de la corona de la física del siglo XX, no puede ser verdad al mismo tiempo. Los problemas surgen en condiciones extremas:cerca de agujeros negros, o durante el Big Bang. Verlinde dice:"Muchos físicos teóricos como yo estamos trabajando en una revisión de la teoría, y se han realizado algunos avances importantes. Podríamos estar al borde de una nueva revolución científica que cambiará radicalmente nuestras opiniones sobre la naturaleza misma del espacio, tiempo y gravedad ".