Einstein vislumbró la existencia de la materia oscura, más allá del tiempo

Historiadores de la ciencia afirman que hay evidencia de que Einstein, un poco sin darse cuenta, descubrió la materia oscura, pero que no siguió indagando por considerarlo una maraña de hipótesis, sin embargo plantea la interrogante que los físicos se hacen hoy día.

La Teoría General de la Relatividad de Einstein es uno de los logros científicos más importantes del siglo XX, y en ella se describe la gravedad como una propiedad geométrica en el entramado de espacio-tiempo.

Hasta hoy, esta teoría es uno de los pináculos de la Física moderna, pero siempre presentó inconvenientes. Un punto particular que causó controversia es un término en la ecuación de Einstein llamado constante cosmológico, la cual es una clase de presión que influencia el índice de expansión del universo.

Originalmente las ecuaciones de Einstein no incluían esta constante, ya que en esa época, este tipo de ecuaciones predecían que el universo podría contraerse si la fuerza de gravedad era muy fuerte o expandirse si fuera muy débil. Sin embargo, Einstein creyó que el universo era estático, así que añadió un valor o constante que proveería al universo de una presión que se contrapondría a la fuerza de gravedad, y de esta forma equilibrar el tamaño del universo.

Algunos años después, George Lamaitre y Edwin Hubble descubrieron que de hecho, el universo se estaba expandiendo, lo cual provocó que Einstein removiera esta constante, hecho, que como el mismo Einstein mencionó, fue una de las más grandes “metidas de pata” de su vida.

Este episodio es bien conocido como parte de la historia de la relatividad general.

Sin embargo, hoy día, Alex Harvey, de la Universidad de New York, le agregó un interesante giro a esta historia. Harvey desenterró y reinterpretó una carta de Erwin Schrodinger acerca de la constante de Einstein, así como la respuesta de éste.

La correspondencia ocurrió entre el 1918 y 1921, poco después de que Einstein publicara por primera vez sus ideas. El propósito de la carta de Schrodinger era discutir las propiedades e implicaciones de esa constante, a lo que Einstein contestó de una forma corta y directa. Él contestó, que parte de lo que propone su colega, sobre la constante y sus implicaciones llevaban a pensar que existía “una densidad negativa no observable en el espacio interestelar” y que esto generaba la pregunta de cómo esta densidad podría variar a través de espacio-tiempo.

Harvey dijo que esto es muy importante porque Einstein describe un problema central que los cosmólogos modernos enfrentan en la búsqueda de la materia oscura.

Sin embargo, para ser justos, el mismo Einstein dice que la propuesta de Schrodinger no parecía posible porque llevarían a una profunda maraña de hipótesis. “Es interesante porque esto es exactamente el gran dolor de cabeza de los físicos modernos en la formulación de la estructura de la materia oscura”, dijo Harvey.

A finales de 1990, la preocupación de Einstein sobre esta maraña de hipótesis tuvo nuevo impulso, explicó Harvey, ya que es cuando los astrónomos descubrieron que el universo no sólo se está expandiendo, sino que su expansión se está acelerando. Desde un punto de vista teórico, la constante propuesta de Einstein debería explicar este fenómeno, pero nadie sabe de qué forma debe aplicarse.

Hoy día, el problema es cómo extraer este concepto de las hipótesis de Einstein, ya que después de esta correspondencia no hay evidencia de que ambos físicos siguieran discutiendo el tema, pero, por supuesto, Einstein siguió y con el tiempo cambió por completo su punto de vista, con su propuesta de la constante del todo.

La investigación de Harvey es una aportación fascinante e importante en la historia de la constante cosmológica.

Referencias:

The Physics arXiv Blog. “Einstein Discovered Dark Energy, Says Historian of Science”. MIT Rewiew.