Por qué estoy eligiendo la materia oscura sobre la vitalidad oscura, al menos por ahora

La materia oscura es mi enfoque hoy en día, pero los problemas insolubles de la vitalidad oscura y la aceleración cósmica todavía están en mis pensamientos, dice Chanda Prescod-Weinstein

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| Columnista

13 abril 2022

Por Chanda Prescod-Weinstein

PARTE de lo que hace que mi vida mental sea fascinante es que hago investigación no solo en física y astronomía, sino también en investigación social de la ciencia. En el aspecto de la investigación social, estoy particularmente preocupado por cómo la raza y el género forman cómo ocurre la física, y aunque esto me fascina, a menudo me encuentro con la pregunta del lenguaje: ¿cómo afecta las formas en que las personas de diferentes comunidades se relacionan? a la ciencia? Lo creas o no, eso es lo primero que me vino a la mente cuando un lector escribió para preguntarme por qué trabajo en materia oscura como alternativa de vitalidad oscura.

Científicamente, es una pregunta veraz, pero cuestioné si la yuxtaposición solo existía en la mente del lector porque ambos contienen la palabra “oscuro”. En algunos métodos, eso es solo lo único que tienen en común: usar la palabra “oscuro” para decir “nosotros, como científicos, no podemos verlo y no sabemos lo que está ocurriendo”.

Como recordatorio rápido, los cosmólogos ahora creen que alrededor del 95 por ciento del contenido de energía y materia en el universo se compone de energía oscura y materia oscura. La vitalidad oscura es un período de tiempo que describe una posible respuesta a una pregunta abierta en la cosmología observacional: ¿por qué se acelera la expansión del universo? Claro, por cualquier motivo, el espacio-tiempo no solo aumenta, pero esa ampliación está acelerando el ritmo. ¡Es completamente salvaje! En este punto, nuestra aclaración más simple es que hay una energía relacionada con el área vacía que está causando que este crecimiento vaya más rápido. Esto ha llegado a ser conocido como energía oscura.

Mientras tanto, la materia oscura se comporta de manera muy diferente a la energía oscura: gravita exactamente de la manera en que esperamos que la materia gravite. Sin embargo, al igual que la vitalidad oscura, nunca la hemos visto ni interactuado con ella. Todos sabemos que debe ser un tipo de partícula diferente a todos los que hemos visto en el laboratorio, y en este momento tratamos de determinar exactamente qué es.

El lado de la investigación social en mi mente está relacionado con la forma en que funcionan estos nombres, la forma en que los científicos se aferraron por primera vez al título de materia oscura y luego, evidentemente, adaptaron eso cuando llegó el problema de la aceleración cósmica. Esta curiosidad quizás corre paralela a la del que me preguntó por qué dedico mucho tiempo a uno y nunca al contrario. Como mencioné, es una buena consulta científica.

“Por cualquier razón, el espacio-tiempo no solo está aumentando, sino que la expansión está acelerando el ritmo. ¡Es completamente salvaje!”

Estoy indeciso, tengo una muy buena respuesta científica. Aunque tengo uno privado. Llegué a la mayoría de edad con el problema de la aceleración cósmica. Cuando era adolescente, bajo una figura de un Científico americano artículo sobre el nuevo descubrimiento de que la ampliación del espacio-tiempo se está acelerando, y lo adjunté a mi utilidad para el Instituto de Experiencia de California. Escribí debajo: “Quiero aclarar este problema”. A lo largo de los siguientes 11 años más o menos, eso es precisamente lo que intenté hacer. En mis primeros 12 meses como estudiante de doctorado, me quedé despierto hasta altas horas de la noche, con la impresión de que si leía suficientes documentos y pensaba lo suficiente, la respuesta me llegaría.

Finalmente me gradué con mi doctorado, habiendo defendido “Aceleración cósmica como fenomenología de la gravedad cuántica” como mi disertación. Pensé, y aún lo creo, que la aceleración cósmica es nuestro primer rastro experimental para aprender a resolver el problema de la gravedad cuántica buena, la cuestión de cómo fusionar la mecánica cuántica con la gravitación. Esta actitud sigue sin estar especialmente de moda, pero aquí estoy, aferrándome a ella.

Esa es probablemente también la razón por la que llegué a ver la vitalidad oscura como una especie de problema intratable para mí para trabajar personalmente en la dirección de la reparación. Por un lado, tengo un presentimiento (que podría estar equivocado) sobre la forma en que encaja con las diferentes preguntas que tenemos ahora. Por el contrario, hay físicos que creen que el resto de nosotros lo estamos pensando demasiado. Desde su punto de vista, es solo una vitalidad fija a menudo conocida como cosmológica fija, y el valor de la cosmológica fija es un accidente.

Esto nos prepara para una confrontación filosófica que encuentro muy angustiosa. Si el fijo cosmológico tuviera otro valor, el universo se habría desarrollado de otra manera, y no estaríamos aquí. Las variaciones sobre este tema a veces se conocen como el precepto antrópico. Lo odio, porque eso no se siente como una evidencia tanto como la resignación.

En última instancia, me comprometí a tratar de resolver el problema de la aceleración cósmica porque no tenía conceptos que fueran mejores que los seguidores de la antropía, y la antropía me hizo infeliz. Mientras tanto, he desarrollado una experiencia en la materia oscura y mi aporte me ha permitido atraer de conceptos en física atómica que siempre me parecieron fascinantes.

La materia oscura es una pregunta cosmológica abierta y seria y, al menos por un momento, es más divertido trabajar en ella. También es posible que mi inconsciente esté trabajando en una muy buena aclaración para la vitalidad oscura, así que tal vez cuando se lleve a cabo, estaré de vuelta.

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