El costat fosc de l'univers

2007/04/18 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

• Fisika
• Astrofisika

Els astrònoms han elaborat un mapa tridimensional de la matèria fosca (Foto: NASA, AQUESTA i R. Massey/Califòrnia Institute of Technology)

A simple vista, es pot pensar que hi ha alguna cosa que s'ha buscat durant vuitanta anys i que no s'ha trobat convençut que és gairebé una qüestió de fe. No obstant això, són molt pocs els que es pregunten, ja que el dubte sobre la matèria fosca és, en certa manera, dubtar sobre les lleis bàsiques de la física.

L'existència d'una matèria que no es veu en l'univers va ser proposada per primera vegada en 1933 per a explicar el moviment d'algunes galàxies. De fet, si aquestes galàxies només tenien massa visible, havien de moure's més lentament si la llei universal de la gravitació era correcta. I la llei universal de la gravitació no és qualsevol cosa: Newton la va trobar fa més de tres-cents anys i és una de les lleis fonamentals de la física. Segons aquesta llei, la força de gravetat va afeblint-se a mesura que augmenta la distància entre tots dos cossos, concretament, la força s'afebleix en funció del quadrat de la distància, és a dir, la força de gravetat es multiplica per quatre. La llei i la llei són fórmules clares i trencades que expressen amb el llenguatge de les matemàtiques, elegants en una paraula, i que descriuen bé la realitat. Però aquelles galàxies no complien la llei. La massa de les galàxies necessitava més per a complir la llei, per la qual cosa van proposar que en aquestes galàxies hi havia també matèria que no es veia: matèria fosca.

Després d'aquestes galàxies, han observat en l'univers més fenòmens que no compleixen les lleis bàsiques de la física si no hi ha matèria fosca, i avui dia donen per bo que existeix la matèria fosca (i fins i tot hi ha energia fosca en l'univers, la qual cosa explicaria per què l'univers s'està expandint cada vegada més ràpid). Els físics creen i utilitzen un model estàndard per a comprendre l'univers basat en la relativitat general d'Einstein (incloses les lleis de Newton) i l'existència de la matèria fosca; i encara que no saben què és la matèria fosca, i mai ho han detectat, els mesuraments coincideixen amb el model.

Els astrofísics creuen que la major part de la massa de galàxies és matèria fosca. Foto: NASA-GSFC

Per tant, la matèria fosca no és en absolut una qüestió de fe: existeix, té massa i, quant a la gravetat, actua com el que es veu, encara que en la resta no tenim interacció que nosaltres puguem mesurar. Per a aquesta majoria, el repte dels pròxims anys és detectar la matèria fosca. No obstant això, pocs han pres el camí contrari. Segons ells, la matèria fosca és un invent, és qualsevol cosa, la qual cosa es necessita per a poder explicar les mesures amb un model estàndard i no una predicció basada en la física de les partícules. Es pot dir que, en certa manera, la majoria és acusada de voler adaptar la realitat a la teoria utilitzant la matèria fosca com a factor corrector. Per això, han abandonat la matèria fosca i han començat a revisar les lleis bàsiques de la física. Han elaborat unes teories que han estat capaces d'explicar certs fenòmens sense utilitzar la matèria fosca, però no han donat resultats concloents i de moment no poden competir amb el model estàndard. A més, hauran de treballar duro per a competir, perquè estan tractant de modelar un model ben arrelat, i és sabut el que costa. Sens dubte, és un debat interessant.

Publicat en Berrian.