26/Ene/07

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La balanza de torsión descarta la energía oscura

Físicos estadounidenses han encontrado que la ley de Newton de la gravedad mantiene un alto grado de exactitud a distancias tan pequeñas como 55 micrómetros (0,055 milímetros).

Las medidas fueron hechas usando una balanza de torsión y demuestran que no hay evidencia que la "energía oscura" esté debilitando la atracción gravitacional a esta escala de longitud. El resultado es un revés en la búsqueda de los efectos gravitacionales de la energía oscura, que los cosmólogos creen deben comenzar a aparecer a estas distancias (Phys.Rev.Lett. 98 021101).

Esquema de una balanza de torsión

El gran misterio que envuelve a la cosmología es que el índice de extensión del universo aparece aumentar con tiempo - los físicos habían esperado que la tasa disminuyera conforme la energía finita de la extensión se compensara con la atracción gravitacional que mantiene el universo unido. Los cosmólogos han intentado explicar esto en términos de "energía oscura", que aumenta la extensión del universo en contra de los efectos de la gravedad. Para ser eficaz, la energía oscura debe explicar cerca del 70% de toda la energía en el universo; pero todavía tiene que ser observada directamente.

Los cosmólogos suponen que una nueva fuerza asociada a energía oscura debe llegar a ser evidente a las escalas relativamente cortas de longitud - unos 85 micrómetros. Resulta que uno de los mejores lugares para buscar evidencia de energía oscura en esta longitud no está en los lugares más profundos del espacio exterior, si no en un experimento simple de laboratorio que mida la atracción gravitacional entre dos placas y busque cualquier desviación de la ley clásica del inverso del cuadrado.

Balanza de torsión de la Universidad de Washington

Dan Kapner y sus colegas de la Universidad de Washington han utilizado una balanza de torsión para medir la fuerza de la gravedad a 55 micrómetros y encontraron que todavía obedecía bien la ley del inverso del cuadrado más allá de 85 micrómetros con la confianza del 95%. Aunque esto no elimina la energía oscura, ha permitido que Kapner y sus colegas concluyan que la supuesta nueva fuerza gravitacional a pequeña escala no aparece a esta escala de longitud.

Esquema de fuerza que no cumple la ley del inverso del
cuadrado a pequeñas distancias por efecto de dimensiones extra

Aunque otros grupos han medido la fuerza de la gravedad a escalas incluso más cortas de longitud, Kapner dijo a Physics Web que el experimento de Washington ofrece, respecto de la materia oscura, una sensibilidad más alta en longitud. Esto es debido a que emplea más masa y esta obra recíprocamente en las separaciones requeridas que en otras disposiciones. Los investigadores ahora están construyendo una balanza mejorada que podría multiplicar la sensibilidad de las medidas por un factor de 100.

Fuente: Sondas Espaciales. Aportado por Eduardo J. Carletti