El error de Einstein

Einstein_1921

Cuando Einstein formuló en 1915 la teoría de la Relatividad General, no tardó en aplicarla al universo entero, obteniendo la siguiente ecuación cosmológica:

Einstein

Es curioso que esta ecuación sea idéntica a la ecuación que se obtendría a partir de la teoría de la gravitación de Newton. Tan sólo hay una diferencia entre las dos: la constante k representa, en el caso de Newton, la energía total del universo; en el caso de Einstein, su curvatura.

Cada término de esta ecuación contiene una constante universal. Aparte de k, G es la constante gravitatoria; L es la llamada constante cosmológica, cuya interpretación no está muy clara. Inicialmente Einstein pensó que podría eliminar ese término de la ecuación haciendo L=0. Así la ecuación se simplifica y es posible resolverla analíticamente. Entonces descubrió que la solución, en ese caso, era un cosmos en expansión continua. Como él creía que el universo tenía que ser estacionario, decidió asignarle a L un valor crítico Lc, para conseguir que lo fuera.

Desgraciadamente para Einstein, pocos años después se descubrieron dos cosas:

  • Que el universo está realmente en expansión (Lemaître y Hubble).
  • Que el universo de Einstein con L=Lc es estacionario, pero no estable. Cualquier variación mínima lo haría entrar en expansión indefinida o en contracción hasta alcanzar un volumen nulo.

Cuando se dio cuenta de estas dos cosas, Einstein dijo que introducir la constante cosmológica había sido el gran error de su vida. Sin embargo, al descubrirse en 1998 la expansión acelerada del universo, los cosmólogos han vuelto a introducirla para explicar este fenómeno, y hacen corresponder el tercer término de la ecuación de Einstein con la misteriosa energía oscura.

El problema es que no sabemos qué es la energía oscura. Si existe (cosa que aún no está probada) probablemente se tratará de una nueva interacción fundamental del universo, aparte de las cuatro que conocemos. Sería una novedad tan grande como el descubrimiento de la radiactividad a finales del siglo XIX: un campo nuevo se abriría a la física. Además, su valor parece ser muy pequeño, muy próximo a cero, lo que no cuadra con las teorías de campos cuánticos que han tratado de explicarla a través de la energía del vacío, que le atribuyen un valor 10120 veces más alto, en lo que M.P. Hobson y sus colegas han llamado la peor predicción teórica de la historia de la física.

En conclusión, tenemos dos posibilidades:

  • Si la energía oscura no existe, si la expansión acelerada del universo fuese un artefacto o pudiera explicarse de otro modo (hay físicos que están analizando estas dos posibilidades), es posible que Einstein tuviera razón cuando dijo que introducir la constante cosmológica había sido el gran error de su vida.
  • Pero si la energía oscura existe de verdad y la constante cosmológica tiene el valor que el modelo estándar le atribuye (10-52 m-2), entonces el error de Einstein habría sido decir la frase citada en el párrafo anterior.
Escrito por:

Universidad Autónoma de Madrid

4 Comments

  1. Hola. mSoy periodista de Guatemala. Tuve la suerte d asistir aq dos congresos sobre periodismo cintífico, uno en Madrid, en 1976, en lo que era el Institutio de Cultura Hispánica, y el otro en Guatemala, en 1984. Por eso me he pueto a buscar datos sobre el periodismo cintífico.
    Pregunto su hay alguna forma de mantenerme en contacto con vosotros.

    • Hola Juan Eduardo,

      La AECC lleva trabajando más de 30 años en el fin de promover el periodismo y la comunicación científica en España, Europa e Iberoamérica. La AECC agrupa a más de dos centenares de periodistas y comunicadores de los campos de la ciencia, la tecnología, la salud y el medio ambiente.

      La mejor manera de comunicarte directamente con nosotros es mediante nuestro email de contacto secretaria@aecomunicacioncientifica.org en el que estaremos encantados de oír de ti y sobre formas de estar en contacto.
      Un saludo desde la secretaría de la AECC.

  2. El detalle que el universo es curvo, por lo tanto, la luz viaja el “linea curva”(error naturan al significado establecido) y su demostración ante la teoría de la relatividad esta en jake. Mi humilde opinión. Saludos

    • En efecto, el modelo cosmológico estándar predice que la curvatura del universo es aproximadamente cero, pero Einstein sólo afirmó que un universo curvo (y su consecuencia, que la luz se movería en línea curva) era una entre varias soluciones posibles de las ecuaciones cosmológicas de la Relatividad general.

      La Relatividad no está en jaque porque el universo sea plano, porque esa solución estaba entre las posibles desde el principio.

 

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