Péndulo oscila lejos de la energía oscura

Manuel Carlevaro. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET - UNLP) y Universidad Tecnológica Nacional.

Físicos en USA encontraron que la ley de gravedad de Newton es válida con un alto nivel de precisión a distancias tan pequeñas como 55 micrómetros. Las mediciones fueron realizadas con una balanza de torsión y muestran que no hay evidencia de que la "energía oscura" debilite la atracción gravitacional a esta escala. El resultado es un revés en la búsqueda de los efectos gravitacionales de la energía oscura, que los cosmólogos creen deberían aparecer a estas distancias.

Un misterio importante que enfrentan los cosmólogos es que la velocidad de expansión del universo parece incrementarse en el tiempo. Los físicos habrían esperado que esta velocidad disminuya debido a que la energía finita de expansión es superada por la atracción gravitacional que mantiene al universo unido. Los cosmólogos han tratado de explicar el aumento en la velocidad en términos de la "energía oscura", que sostiene la expansión del universo contrarrestando el efecto de la gravedad. Para ser efectiva, la energía oscura debería dar cuenta de aproximadamente el 70% de toda la energía del universo, pero aún no ha sido observado directamente.

Los cosmólogos han calculado que una nueva fuerza asociada con la energía oscura debería manifestarse a distancias relativamente cortas -del orden de 85 micrómetros. Surge entonces que uno de los mejores lugares para buscar evidencias de la energía oscura a estas distancias no es en el espacio profundo exterior, sino en un simple exprerimento de laboratorio que mida la atracción gravitacional entre dos placas, con el propósito de encontrar alguna desviación de la clásica ley del inverso del cuadrado de la distancia.

Dan Kapner y colegas de la Universidad de Washington utilizaron una balanza de torsión para medir la fuerza de gravedad a 55 micrómetros de distancia y encontraron que obedece la ley del cuadrado de la distancia más allá de los 85 micrómetros con una certeza del 95%. Aunque esto no invalida la teoría de la energía oscura, permitió a Kapner y sus colegas concluir que la intensidad de la nueva fuerza gravitacional no aparece a dicha escala.

Aunque otros grupos han medido la fuerza de gravedad a distancias aún menores, Kapner afirma que el experimento de Washinton ofrece la más alta sensibilidad a la escala de longitudes asociada con la energía oscura. Esto es debido a que hace interactuar más masa a las distancias requeridas que otras mediciones. Los investigadores ahora están construyendo una balanza de torsión mejorada que podría aumentar la sensibilidad de las mediciones por un factor de 100.

Fuente: physicsworld.

Trabajo original: D. J. Kapner, T. S. Cook, E. G. Adelberger, J. H. Gundlach, B. R. Heckel, C. D. Hoyle, y H. E. Swanson Phys. Rev. Lett. 98, 021101