2023-12-18-editorial
18 de fevereiro de 2023.
**Por que a cosmologia, a astrofísica e a física teórica estão paralisadas há 50 anos.
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O "modelo padrão atual" funciona apenas graças a dois ingredientes: a matéria escura e a energia escura. A matéria escura, de massa positiva, tem a função de garantir o confinamento das galáxias e dos aglomerados de galáxias, de explicar a forma plana de suas curvas de rotação, de maneira totalmente ad hoc. De fato, como determina-se sua distribuição no espaço? Fazendo com que ela reencontre essas curvas de rotação, simplesmente. Gastos de milhões, em todo lugar, para tentar capturá-la, em minas, túneis, no espaço. Milhares de artigos foram publicados, em revistas de nível elevado, que são tantas especulações sobre sua natureza. Em vão. Tentou-se capturar o candidato considerado o mais provável, o neutralino, em um quilo de xênon, depois dez, depois cem, depois uma tonelada, várias toneladas.
Nem neutralino nem manteiga em pote.
Atribuiu-se à energia escura um valor de energia positiva e uma pressão negativa, o que pode parecer paradoxal, já que uma pressão (escalar) é, acima de tudo, uma densidade volumétrica de energia. A lei de expansão do universo deduz-se de uma solução da equação de campo de Einstein. A "fonte" dessa dinâmica encontra-se no segundo membro. É uma densidade volumétrica de energia rho c^2. Encontra-se, portanto, dois termos. Primeiro, aquele que traduz a ação da massa, de acordo com a famosa relação de Einstein E = mc^2. O outro termo é a pressão. Tudo isso é homogêneo, mede-se em joules por metro cúbico.
De que este segundo termo é responsável? Na fase matéria, é a densidade volumétrica de energia cinética das massas que compõem o universo, segundo a equação de estado:
Na era radiativa, além da densidade volumétrica de energia dos fótons: h nu, multiplicado pelo número de fótons por metro cúbico, temos a pressão de radiação, correspondendo à relação a seguir, equivalente a "uma equação de estado do gás de fótons":
Conforme a equação de Einstein, base da Relatividade Geral:
Uma pressão positiva é sinônimo de desaceleração do movimento de expansão
Ao contrário, para que se possa explicar um movimento de aceleração da expansão cósmica, é necessário ter algo que esteja associado a uma pressão negativa.
Se considerarmos que esta pressão associada à energia escura é uma densidade volumétrica de energia, isso levaria à conclusão da existência de estados de energia negativa (conforme os trabalhos de Nathalie Debergh).
Mas os evitamos, por um truque de mágica, dotando este novo componente, de natureza desconhecida, de uma "equação de estado":
A escolha w = -1 (que nada justifica) permite obter uma densidade volumétrica equivalente, em quilos por metro cúbico, positiva. Isto permite então completar o queijo descrevendo o conteúdo do universo em massas observadas, em massa não observada, positiva, a da matéria escura, às quais, em seguida, se adiciona o "equivalente-matéria", traduzindo (em quilos por metro cúbico) um misterioso poder repulsivo do vácuo, associado à constante cosmológica Lambda.
No modelo Janus, interpreta-se o que causa a aceleração da expansão cósmica como a soma de dois termos:
-
A densidade de energia (negativa) associada à massa, segundo E = m c^2, com E e m negativos.
-
Uma pressão negativa, considerada como densidade de energia negativa associada à energia cinética, negativa, dessas mesmas partículas.
Existe então uma diferença fundamental entre essas duas interpretações. Como a constante cosmológica é, como seu nome indica, invariante ao longo do tempo, ela corresponde a um misterioso poder repulsivo do vácuo que então se encontra associado a uma densidade de energia constante, insensível ao movimento de expansão e à queda da densidade, ligada à expansão. Se a é o "fator de escala", evocando o "tamanho do universo", toda densidade de algo variará, portanto, a priori em 1/a^3.
O corolário é que o universo, assim impulsionado pela pressão negativa, constante, associada à hipotética "energia do vácuo", expande-se então segundo uma lei exponencial em função do tempo.
No modelo Janus, na era matéria, a dinâmica da expansão é atribuída ao conteúdo predominante em massa negativa: Esta massa negativa assume então os dois papéis: o desempenhado pela matéria escura e o desempenhado pela energia escura. Esta densidade de energia diminui então em 1/(a^3). O futuro do universo é então diferente. Privado desse motor ao longo do tempo, sua expansão torna-se então quase linear, tendendo a uma assíntota.
Essas duas formas de ver as coisas merecem ser colocadas em perspectiva. Havíamos composto um artigo, muito estruturado, primeiro enviado para Physical Review D em novembro 2022. Rejeição imediata, sem submissão a referee, com a única menção "non suitable" ("não adequado"). Segunda submissão, para Astrophysical Journal. O mesmo, em 12 de fevereiro de 2023, com também um recusado para submissão a um referee. Você lerá os conteúdos desses mensagens de resposta anteriores ao artigo.
**Versão
inglesa. **
*Na verdade, as revistas rejeitam sistematicamente a submissão de nossos artigos a referees, há cinco anos. Houve, portanto, uma dúzia de rejeições. *
Isso marca um falhamento fundamental do sistema de publicações científicas. No entanto, elas permanecem abertas à especulação. Podemos citar dois exemplos. Para Physical Review D, cite um artigo onde esta figura da cosmologia francesa que é Aurélien Barrau (note a riqueza notável de sua página na Wikipedia) aparece como coautor
[Na Physical Review D, 2019](artigo
Barrau)
O que os autores do artigo propõem? Um modelo onde a matéria escura poderia constituir a "reliquia" de colisões entre "mini-buracos negros", situados "na época de Planck", ou seja, no estado mais remoto do universo (inacessível a qualquer observação). "Mini-buracos negros" hipotéticos. Traduzindo o título:
- **A matéria escura como uma reliquia da época de Planck, sem muitas hipóteses exóticas **(...). *
Testes sugeridos, em relação a possíveis dados observacionais: nada. Uma ilustração perfeita da frase do matemático Jean-Marie Souriau:
*- Um físico sem experiência e uma matemática sem rigor.
Sobre a energia escura, a comunidade científica está em polvorosa desde a publicação no Astrophysical Journal e Astrophysical Letters de dois artigos.
O
primeiro.** O
segundo. ****Um
blogueiro científico dá aqui seu comentário**.
Para simplificar, na página do blogueiro, ouça seu comentário vocal.
Do que se trata?
Vimos que o próprio da energia escura é apresentar-se como um componente de densidade volumétrica constante, insensível ao fenômeno da expansão cósmica. Cons...