La Energía Oscura

La energía oscura



¿Qué es la materia oscura?
Por el momento lo que sabemos sobre la energía oscura y su naturaleza no es más que un pequeño esbozo. Sin embargo, esta pregunta también ha estado en boca de la comunidad científica durante los últimos años, y hoy es posible que tengamos una idea aproximada de lo que es este fenómeno.
La energía oscura es un tipo de materia que ocuparíaaproximadamente un 75% del total del universo. Esta energía oscura hipotéticamente estaría presente en todo el universo, y estaría produciendo una presión negativa que aceleraría la expansión del universo como resultado de una fuerza gravitacional opuesta.
Existe dos posibles formas de energía oscura:

1. La primera seria la constante cosmológica (también llamada lambda) introducida inicialmentepor Albert Einstein en las sus ecuaciones del campo de la relatividad general.
Einstein pretendía modelar un universo estático homogéneo con simetría esférica.
Al no conocerse aun que el universo se estaba expandiendo, Einstein se vio obligado a introducir este elemento antigravitatorio para compensar la tendencia gravitatoria al colapso que se produciría en un universo estático. Añosmás tarde cuando se descubriese la expansión del universo, Einstein se disentería de su propio termino. De todas maneras muchos científicos lo siguieron aceptando porque era el único término consistente que se puede añadir a las ecuaciones de campo de la relatividad general sin que éstas pierdan su coherencia.
El interés resurgió años más tarde con las teorías cuánticas de campos, pues éstaspredicen una densidad de energía de vacío que se puede comportar correctamente como una constante cosmológica. Más tarde, durante los primeros años de la década de los 80 se empezaron a poner de moda los efectos inflacionarios de los primeros instantes del universo que proponen un valor bastante elevado de la densidad de energía de vacío.


Esto nos dirige a otra pregunta: ¿Qué es la energía delvacío?
La energía del vacío es, a grandes rasgos, la energía de fondo existente en el espacio incluso en ausencia de materia y tiene un origen quántico.
Pero esto, obviamente nos supone una complicación, pues ¿Cómo se explica que tenga densidad el vacío?


Bien, realmente la energía del vacío, no es esta realmente vacía.
Este concepto, que parece bastante complicado, seentiende mejor si interpretamos que la energía del vacío esta llena precisamente, y aunque parezca una paradoja de energía. Esto quiere decir que en el espacio aparecen y desaparecen partículas virtuales (partículas no observables, de carácter fugaz y que son utilizadas para explicar fenómenos observables) constantemente a una velocidad desorbitarte.


Pero, ¿Qué relación tiene esta energía delvacío con la aceleración de la expansión del universo?
La relatividad general de Einstein de la que hablábamos antes nos la explica:
La relatividad nos explica que hay dos cosas que generan la gravedad. Una es la masa-energía (E=mc2) y la otra es la presión.
Pues bien si la suma de las ecuaciones básicas de estos dos conceptos es positiva la gravedad producirá una fueraza deatracción. Pero si se diera el caso de que la suma de las ecuaciones fuese negativa la gravedad hace un efecto repelente, causa de la aceleración de la expansión del universo.


2. La otra seria por los campos escalares.
Los campos escalares son campos dinámicos cuya densidad de energía puede variar en el tiempo y el espacio. De hecho, las contribuciones de los campos escalares que sonconstantes en el espacio normalmente también se incluyen en la constante cosmológica. Se piensa que la constante cosmológica se origina en la energía del vacío. Los campos escalares que cambian con el espacio son difíciles de distinguir de una constante cosmológica porque los cambios pueden ser extremadamente lentos.


Para distinguir entre ambas se necesitan mediciones muy precisas de la expansión...