La teoría de cuerdas: la historia de la energía oscura

Hallazgos recientes han indicado que la tasa de expansión del universo está aumentando, lo que significa que la constante cosmológica tiene un valor positivo. Esta gravedad repulsiva - o energía oscura - es en realidad empujando el universo aparte. Esta es una de las principales características del universo que la teoría de cuerdas puede ser capaz de explicar.

La constante cosmológica de Einstein permitió una energía repulsiva uniforme en todo el universo. Desde Hubble descubrió la expansión del universo, la mayoría de los científicos han creído que la constante cosmológica era cero (o posiblemente ligeramente negativo).

En 1998, dos equipos de astrónomos anunciaron los mismos resultados: Estudios de distancia supernovas (explosiones de estrellas) mostraron que las estrellas parecían más tenue de lo esperado. La única manera de dar cuenta de que esto era si las estrellas eran de alguna manera más lejos de lo esperado, pero los físicos ya había explicado la expansión del universo. La explicación al final encontramos fue sorprendente: La tasa de expansión del universo se estaba acelerando.

Para explicar esto, los físicos se dio cuenta de que tenía que haber algún tipo de gravedad repulsiva que trabajó en grandes escalas (ver la figura). En pequeñas escalas, reglas gravedad normal, pero en mayor escala la fuerza de gravedad repulsiva de la energía oscura parecía tomar el relevo.

Esto no contradice la idea de que el universo es plano - pero hace que el hecho de que es plana, mientras que todavía en expansión, un conjunto de circunstancias que requieren parámetros muy estrechas en las primeras condiciones de nuestro universo muy inusual e inesperado.

Gravedad repulsiva es la teoría de la teoría de la inflación, pero eso es una rápida hiperexpansión en las primeras fases del universo. Expansión de hoy debido a la energía oscura puede ser restos de la gravedad repulsiva de la inflación, o puede ser un fenómeno completamente distinto.

El hallazgo de la energía oscura (o una constante cosmológica positiva, lo que es más o menos similar a) crea grandes obstáculos teóricos, sobre todo teniendo en cuenta lo débil energía oscura es.

Durante años, la teoría cuántica de campos predijo una gran constante cosmológica, pero la mayoría de los físicos supone que alguna propiedad (como la supersimetría, que reduce el valor de la constante cosmológica) canceló a cero. En lugar de ello, el valor es distinto de cero, pero difiere de las predicciones teóricas por cerca de 120 cifras decimales!

De hecho, los resultados del WMAP muestran que la gran mayoría de los materiales en nuestro universo actual - alrededor del 73 por ciento - se compone de la energía oscura (recuerdan de la relatividad que la materia y la energía son diferentes formas de la misma cosa: E = mc², después de todo).

Los datos de WMAP de cinco años, lanzado en 2008 y que se muestran en esta figura, también le permite comparar la composición del universo actual con el material presente en el universo hace 13,7 millones de años. La energía oscura era una extremadamente pequeña parte del pastel hace 13,7 millones de años, pero hoy se eclipsa cuestión e impulsa la expansión del universo.

La historia del universo es un tema fascinante para el estudio, y tratando de entender el significado de esta energía oscura es uno de los aspectos fundamentales de la cosmología moderna. Es también uno de los principales retos a variaciones modernas de la teoría de cuerdas.

Hoy en día, muchos teóricos de cuerdas dedican atención a estos misterios cosmológicos de orígenes y la evolución del universo, ya que proporcionan un parque infantil universal, en la que las ideas de la teoría de cuerdas se pueden explorar, potencialmente en niveles de energía donde el comportamiento cadena puede manifestarse.