Nova teoria da gravidade refuta a existência da matéria escura

Motherboard
DANIEL OBERHAUS
Dec 27 2016, 11:00am

A controversa tese acerta a distribuição gravitacional de 33 mil galáxias.

No começo de 2010, Erik Verlinde, um especialista em teoria das cordas da Universidade de Amsterdam, publicou uma teoria da gravidade alternativa. Segundo essa nova teoria — e ao contrário do que dizia Einstein — a gravidade não seria uma interação ou campo fundamental, mas um fenômeno emergente decorrente da tendência dos sistemas físicos à desordem, conforme descrito pela segunda lei da termodinâmica.


A teoria de Verlinde dividiu os físicos, cujas opiniões foram descritas de forma sucinta por Andrew Strominger, pesquisador de Harvard, em entrevista ao New York Times: "Alguns disseram que a teoria não está correta, outros que ela está correta e que todos nós já sabíamos disso — essa é uma teoria correta e profunda, correta e trivial. Em suma, essa teoria reúne ideias muito interessantes sobre partes do universo que ainda não compreendemos."

Interessante? Sim, mas na física, ser interessante não basta. Ainda havia uma grande questão a ser respondida: a teoria de Verlinde poderia ser comprovada empiricamente?

Recentemente, uma equipe de astrônomos holandeses do Observatório Leiden chefiada por Margo Brouwer buscou responder essa questão testando, pela primeira vez, a teoria de Verlinde. Para tanto, eles a utilizaram para estipular a distribuição gravitacional de 33.000 galáxias. Ao comparar essas previsões com dados previamente coletados, Brouwer descobriu que a distribuição gravitacional prevista pela teoria de Verlinde correspondia às observações oficiais.

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Um dos maiores mistérios da física é o fato da força gravitacional ao redor de uma galáxia, mesmo em distâncias de até cem vezes seu raio, ser muito maior do que o previsto pela teoria da relatividade de Einstein. Até o momento, essa estranha distribuição gravitacional foi atribuída à matéria e à energia escuras, que supostamente representam 95% da massa e da energia do universo.

Entretanto, como o próprio Verlinde salientou em um artigo publicado em novembro no arXIv, "o fato de 95% do universo ser formado por matérias e energias misteriosas é o suficiente para reconsiderar as bases da teoria gravitacional". Assim, Verlinde acredita que é possível descrever a distribuição gravitacional sem levar em consideração substâncias como a matéria e a energia escura: para tanto, bastaria apenas considerar a gravidade como um fenômeno emergente derivado da entropia, como descrito por ele em sua teoria publicada em 2010.

"Os físicos não acreditam na existência da matéria escura com base em observações, mas sim porque não havia evidência teórica ou um argumento conceitual que explicasse essas leis à medida em que novos fenômenos eram observados", escreveu Verlinde em seu último artigo. "Quando há uma comprovação conceitual de uma nova fase da força gravitacional, que é, por sua vez, regida por diferentes leis, e isso é associado com a confirmação de seu comportamento quantitativo, somos obrigados a repensar a teoria".

Tradução: Ananda Pieratti

fonte:

https://motherboard.vice.com/pt_br/article/nova-teoria-da-gravidade-5886b7b8426d1545a5be838f

Concordo com ele.

Matéria Escura foi conjecturada como um tipo de "Coringa".
Tipo, não conseguimos explicar, então vamos pegar tudo que não sabemos e vamos enfiar dentro de algo misterioso e pra ficar melhor, colocamos um nome bem chamativo, "Matéria Escura".

Mas na verdade trata-se apenas que não se conhecia o universo o suficiente, naquele momento.

Parece até que eles tinha obrigação de entender tudo.
Como que depois deles, não tivesse mais nada a ser descoberto, porque já estaria tudo explicado..

Tinham é que cair na real e confessar que há coisas que a ciência não entende e ponto final.
Se bem que agora o Verlinde vem com uma boa explicação, aí ta certo

Me da uma pena, ver o montante que é investido numa teoria furada dessas (matéria escura), e poderia ser melhor empregada.
Mas não fico, taããão chateado, porque ocorrem alguns benefícios colaterais destas pesquisas, então não é tão ruim assim..

Tinham é que cair na real e confessar que há coisas que a ciência não entende e ponto final.

Pois é, Xevious!

Milo Wolff bem disse que a grande fronteira da física é a compreensão do que é o espaço.

Verlinde  trata o espaço como "alguma coisa que contém alguma coisa" e põe a termodinâmica como motor de uma cosmologia revolucionária.

Lembrei-me das idéias do colega Casasanta e Walter, que vão nessa direção também.

As idéias nascem heréticas e morrem dogmáticas. Nunca devemos nos esquecer que todos esquemas teóricos são provisórios, apesar de alguns virtualmente tangenciarem a verdade final, a qual nunca alcançaremos.

Em outras palavras, o rigor excessivo da ciência inibe algo que somente a total liberdade de pensamento pode permitir: a criação de novos modelos teóricos, sem censura prévia.

Ainda que falhos, e taxados como obra de "crackpots", esses modelos cosmicos são inspiradores e propiciam horas prazerosas de discussão e reflexão.

Outra teoria, também afirma que a matéria escura não existe.
Mas esta, também fala que 68% doq pensamos que seja universo, também não existe.
Aqui esta => http://hypescience.com/68-universo-pode-nao-existir-estudo/

Um bilhão de pêndulos minúsculos poderá detectar matéria escura
Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/11/2020

Um bilhão de pêndulos minúsculos poderá detectar matéria escura


Como as teorias mais aceitas não funcionaram, os físicos estão partindo para ideias alternativas, já que o efeito gravitacional atribuído à matéria escura continua valendo.
[Imagem: NIST]



Efeito gravitacional da matéria escura

Todos os experimentos feitos até hoje para detectar a matéria escura - e foram muitos - voltaram de mãos vazias, de modo que continuamos sem entender o que gera a gravidade que mantém as galáxias coesas.

A massa da matéria comum não seria suficiente para isso, o que leva os cosmologistas a estimarem que existe um "algo a mais" que representa 27% da massa do Universo, contra apenas 5% da matéria de que nós e as estrelas somos feitos - os outros 68% seriam a energia escura, que explicaria porque o Universo está se expandindo.

Com a falta de resultados, os físicos estão deixando de lado as teorias usadas para embasar esses experimentos - a mais famosa delas fala de partículas conhecidas como WIMPs - e partindo em busca de novas possíveis explicações.

Encorajados pelo sucesso na detecção das ondas gravitacionais, Daniel Carney e seus colegas da Universidade de Maryland, nos EUA, estão propondo dois experimentos que deverão detectar a matéria escura unicamente por seus efeitos gravitacionais, ao contrário das tentativas feitas até hoje, que tentaram detectar as hipotéticas partículas de matéria escura conforme eles colidissem com substâncias químicas comuns, emitindo luz ou liberando carga elétrica nesses choques - só para relembrar, isso não funcionou.

Sensores mecânicos de matéria escura

Além da consideração de que as partículas de matéria escura devem ter uma massa maior do que os físicos calculavam até agora, as duas propostas envolvem dispositivos mecânicos minúsculos, com cerca de um milímetro, funcionando como detectores gravitacionais extremamente sensíveis. Os sensores seriam resfriados a temperaturas próxima ao zero absoluto para minimizar o ruído elétrico relacionado ao calor e protegidos dos raios cósmicos e outras fontes de radioatividade.

No primeiro cenário, um bilhão de pêndulos altamente sensíveis ficaria esperando serem ligeiramente sacudidos pelo empurrão de uma partícula de matéria escura que passasse. Isso é basicamente uma miniaturização dos enormes sensores dos laboratórios Ligo e Virgo, que detectam ondas gravitacionais de eventos de dimensões cósmicas.

Na segunda estratégia, os pesquisadores propõem o uso de esferas levitadas por um campo magnético, ou gotas levitadas por laser. Neste esquema, a levitação é desligada assim que o experimento começa, de forma que as esferas ou gotas ficam em queda livre. A gravidade de uma partícula de matéria escura que passe perturbaria levemente o caminho dos objetos em queda livre. Repita isso à exaustão e uma hora calhará de você detectar uma dessas eventuais partículas.


Um bilhão de pêndulos minúsculos poderá detectar matéria escura




Como os experimentos não detectam nada, tem havido também tentativas para unificar a matéria escura com a energia escura.
[Imagem: J. S. Farnes]

Os dois experimentos seriam sensíveis a partículas que variam de cerca de 1/5.000 de um miligrama até alguns miligramas. Essa escala de massa é particularmente interessante porque cobre a chamada massa de Planck, uma quantidade de massa determinada apenas por três constantes fundamentais da natureza e equivalente a cerca de 1/5.000 de um grama.

"Nós estamos usando o movimento dos objetos como nosso sinal," explicou Jacob Taylor, membro da equipe. "Isso é diferente de essencialmente todos os detectores da física de partículas que estão por aí."

Lado escuro e lado da luz

Os pesquisadores calculam que seria necessário construir uma matriz de cerca de um bilhão de minúsculos sensores mecânicos, distribuídos em um metro cúbico, para diferenciar uma partícula de matéria escura verdadeira de uma partícula comum ou de sinais elétricos aleatórios espúrios, ou "ruído", acionando um alarme falso nos sensores.

Partículas subatômicas comuns, como nêutrons (interagindo por meio de uma força não gravitacional), não afetariam os detectores. Por outro lado, a equipe espera que uma partícula de matéria escura, passando zunindo pela matriz como um asteroide em miniatura, sacuda gravitacionalmente todos os detectores em seu caminho, um após o outro, o que traz o benefício adicional de revelar a direção do movimento da partícula de matéria escura.

Para fabricar tantos sensores minúsculos, a equipe sugere usar as mesmas técnicas que as indústrias automotiva e de celulares já usam para produzir um grande número de detectores mecânicos.

E, graças à sensibilidade dos detectores individuais, os sensores não estariam restritos ao lado escuro da matéria - uma versão em menor escala do mesmo experimento poderia detectar as forças fracas de ondas sísmicas distantes, bem como da passagem de partículas subatômicas comuns, como neutrinos e fótons de baixa energia.

"Estamos definindo a meta ambiciosa de construir um detector gravitacional de matéria escura, mas a pesquisa e desenvolvimento necessária para alcançar isso abriria a porta para muitas outras medições de detecção e metrologia," disse Carney.

Bibliografia:

Artigo: Proposal for gravitational direct detection of dark matter
Autores: Daniel Carney, Sohitri Ghosh, Gordan Krnjaic, Jacob M. Taylor
Revista: Physical Review D
Vol.: 102, 072003
DOI: 10.1103/PhysRevD.102.072003

fonte
https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=um-bilhao-pendulos-minusculos-podera-detectar-materia-escura&id=010130201125&ebol=sim#.X8NthmVKi1s

Jonas escreveu:os outros 68% seriam a energia escura, que explicaria porque o Universo está se expandindo.

Podem me chamar de maluco, mas tenho argumentos convincentes para o que digo, "a expansão do universo é o maior engano da ciência contemporânea".

José Augusto escreveu:

Jonas escreveu:os outros 68% seriam a energia escura, que explicaria porque o Universo está se expandindo.

Podem me chamar de maluco, mas tenho argumentos convincentes para o que digo, "a expansão do universo é o maior engano da ciência contemporânea".

Não há nada errado em querer entender o universo, mas os frutos dessa incessante busca são desproporcionais...

Compare ciência com tecnologia:

As bases teóricas da eletrotécnica são mínimas e a quantidade de aplicações são imensas.

A cosmologia, desde os primordios, produziu uma quantidade imensa de teorias, mas os dividendos são poucos.

Até hoje, não foi possível controlar a gravidade.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Até hoje, não foi possível controlar a gravidade.

´
Mas também tuas ambições são grandes eim

Das várias teorias que existem sobre a gravidade, a maioria declara que a gravidade que sentimos é devido a massa da Terra.

Então para 'controlar' a gravidade, bastaria termos uma esfera de uns mil km de ferro, já daria pra brincarmos de controlar a gravidade.
Por enquanto a maior esfera de metal que fizemos, parece que tem uns 5 metros..

Por outro lado, controlamos a gravidade.

Quando nosso ancestral, pegou uma pedra e a jogou contra uma fera.
Se utilizou da gravidade para a sobrevivência.

Utilizamos a gravidade em centenas de artefatos mais ou menos tecnológicos.
Que vão do foguete ao jogo de bolitas

Concordo, Xevious.

Quando um bebê deixa de gatinhar e dá os primeiros passos, quando uma criança aprende a andar de bicicleta, elas instintivamente começam a interagir com os dois (ou talvez apenas um) dos maiores mistérios da natureza: gravidade e inércia.

Naves alienígenas (ao menos na ficção) revelam o sonho ou a maior ambição dos engenheiros: o controle total da gravidade em favor da humanidade.

José Augusto escreveu:

Jonas Paulo Negreiros escreveu:os outros 68% seriam a energia escura, que explicaria porque o Universo está se expandindo.

Podem me chamar de maluco, mas tenho argumentos convincentes para o que digo, "a expansão do universo é o maior engano da ciência contemporânea".

Saudações, José Augusto.
O senhor ainda defende esta afirmação?
Saber o que pensam aqueles que negam a expansão do universo é muito importante para mim. Portanto, gostaria de entender seus argumentos sobre os desvios para o vermelho mencionado pela Física, os quais integram o principal ítem que caracterizou a hipótese da expansão do universo um achado com bases lógicas e bastente sólidas.
Só para saber: Eu acredito na hipótese do senhor não ser maluco.

casasanta escreveu:Eu acredito na hipótese do senhor não ser maluco.

talvez não entre no mesmo critério, mas vou me meter um pouco

uma das afirmações dele, é que a luz e a matéria são formadas das mesmas coisas em essência

sabemos que a matéria sofre ação da gravidade, porque a luz então não sofreria

esta ação causa a lente gravitacional e não a curvatura do espaço
(apesar de não ser a pergunta a explicação veio de brinde)

mas a expansão acelerada do universo, eu afirmo que não existe
não de forma acelerada
mas não afirmo que não possa existir alguma

apesar do que vemos nas movimentações das galáxias parece contradizer isto

o caso é que a luz também interferiria a própria luz
causando o tão famoso desvio para o vermelho

quero uma roupa de força, nas cores do inter!

se eu estiver certo
áreas com mais luz, devem ter um desvio para o vermelho, maior

mas .. se usamos o desvio para o vermelho como medidor de distância
(afinal .. acreditamos que ele se expanda para todos os lados na mesma velocidade)
não há como analisar isto

precisamos de outros parâmetros
por sorte existem também
mas tudo fica muito mais complexo

O desvio para o vermelho acontece obedecendo a equação: f=fo*e^(-4
(pi)K/c)t, onde f= frequência observada com desvio para o vermelho, fo = frequência do fóton em sua origem, K = contante gravitacional de Newton, c = velocidade da luz. Testem e perceberão que se aplica e explica inclusive para fundo de microondas, dentro da precisão que se trabalha os dados de determinação dos diversos valores da contante de Hublle.
Como consegui a equação? Tudo bem, talvez essa bendita pandemia me leve, ou sei lá, posso ir de qualquer outra forma sem conseguir espaço para divulgar, então vai aqui. Adotando que a força gravitacional não é de ação instantânea, se hipoteticamente uma massa passasse a existir em  um ponto r=0 do espaço no instante t=0, então só depois de passado um tempo t tal força será observada a atuar num ponto p ditante r da origem, dessa forma o potencial gravitacional acontece na forma de um fluxo a partir de sua fonte. Supondo a velocidade de propagação como sendo dr/dt=c, basta inserir isso na equação de Poisson para potencial gravitacional e desenvolver.

O desvio para o vermelho não é uma relação linear, mas exponencial negativa. Na região par qual se deduz a constante de Hublle, ela se confunde com o expoente 4(pi)K/c.
Jonas, habilidoso, eletrônico como eu, mergulhe e verás que o mundo clássico não se perdeu e ao contrario, solidamente suporta o moderno.

Xevious escreveu:o caso é que a luz também interferiria a própria luz
causando o tão famoso desvio para o vermelho

quero uma roupa de força, nas cores do inter!

Já eu prefiro nas cores do Palmeiras!!

Xevious escreveu:se eu estiver certo
áreas com mais luz, devem ter um desvio para o vermelho, maior

Você chegou perto do meu argumento. Ser contra a expansão do universo demanda um argumento claro, simples e factível.
A equação do amigo José Augusto necessita ser melhor esclarecida. Os detalhes do enredo devem ser expostos às luzes mais claras possíveis.
Para que seja visto um desvio maior a cada distância maior, e não considerarmos a expansão, devemos argumentar que o universo não se expande, e no passado distante o universo era mais lento que no presente.
Da mesma maneira como as coisas funcionam mais lentamente onde temos maior influência gravitacional, o universo tinha mais massa que tem no presente. Com maior quantidade de massa mais intensos eram os campos gravitacionais por todo o universo, e assim o tempo era mais dilatado.
E aonde foi esta massa que o universo perdeu gradativamente? Foram aprisionadas nos buracos negros que nunca pararam de engolir massa, e continuarão a engolir mais e mais massa.
E considerando o universo eterno e infinito, penso que esse processo de diminuição de massa seja cíclico.

Casasanta escreveu:Ser contra a expansão do universo demanda um argumento claro, simples e factível.

Claro, simples e factível - Para gravitação acontecer gasta-se energia ou massa. A massa da terra decai  ao longo do tempo sustentando a força gravitacional. Da mesma forma ou pelo mesmo motivo a energia de qualquer fóton decai ao longo do tempo. O desvio para vermelho nessa circunstância não se deve a efeito doppler, mas sim ao envelhecimento dos fótons.

Da mesma maneira que o Xevious se meteu na conversa (palavras ditas por ele), antes disso fui eu quem me meti na conversa de vocês. Este tópico é do nosso amigo Jonas Paulo Negreiros, e não desejo ser indelicado. Fica, então, aos critérios do Jonas, a necessidade de se criar outro tópico para a discussão sobre os argumentos de José Augusto sobre a causa dos desvios para o vermelho.

**
Apesar de eu não defender a existência de fótons, pois minha teoria é uma teoria de ondas, podemos discutir esse assunto tão inóspido aos conceitos humanos, que é a previsão de como tudo foi no passado analisando uma fotografia do tempo.
Mas antes, uma observação: O conceito da Singularidade Inicial e, entre muitos outros, o da partícula feita, não de massa, mas de frequência, é muito mais "fabuloso" que qualquer afirmação que minha teoria contextualiza.

José Augusto escreveu:Para gravitação acontecer gasta-se energia ou massa. A massa da terra decai ao longo do tempo sustentando a força gravitacional.

E a massa das diversas Partículas não decai para que as Forças Fortes e Forças Fracas sejam sustentadas?
Essas forças não são consideradas forças de atração também?
O que é desgastado para sustentar tão grandes forças.

José Augusto escreveu:a energia de qualquer fóton decai ao longo do tempo. O desvio para vermelho nessa circunstância não se deve a efeito doppler, mas sim ao envelhecimento dos fótons.

Vejo que você também não defende a Teoria do Big-Bang...
Como você vê em imaginação um fóton carregando um pacotinho de frequência? Esse pacotinho de frequência é um pedacinho redondo de onda?

Eu gostaria de saber disso através de alguém que defende essa hipótese, e fala minha língua, como você, pois os Físicos graduados não conseguem tal façanha.

Casasanta escreveu:Como você vê em imaginação um fóton carregando um pacotinho de frequência? Esse pacotinho de frequência é um pedacinho redondo de onda?

Casasanta, sou um técnico em eletrônica, (com muita honra formado por correspondência pelo Instituto Universal Brasileiro). Iniciei aos 12 anos consertando rádio, aos quinze já tinha loja aberta para reparos em rádios e televisores, passei pela EMBRATEL (multiplex telefônico em frequências e posteriormente centro de TV) na época uma estatal, maior parte da vida numa bem conhecida emissora de TV e ultimamente me tornei responsável em manter o sistema de instrumentação e controle de um velho reator de pesquisa, um TRIGA IPR-R1. Tudo isso, apena para comentar ao amigo, que ondas fazem parte de minha vida. Nos televisores coloridos de pouco tempo atras, intercalado ao sinal havia uma burst pera sincronismo de cor (modulada em fase). A gente monitorava esse sinal no osciloscópio e acredito ele possa ser o que melhor me dá ideia de fóton.

Fótons existem unicamente porque energias de matéria, em escalas pequenas, são quantizadas. As transições pelos estados energéticos quantizados implicam em absorções ou emissões quantizadas de energia. Todas energias ou ondas eletromagnéticas do infra vermelho (calor) aos raios gamas de alta energia que temos oportunidade de perceber em nossa vida tem suas origens em processos que são quantizados. Poderíamos questionar o caso dos lasers, nesse caso em especial fótons se ligam sequencialmente um ao outro formado ondas contínuas de longa duração ou talvez aqui fique adequado o vocábulo utilizado em Portugal, "fotões". Porem essa continuidade se desfaz quando da detecção, sendo que a mesma para acontecer utiliza-se de propriedades quantizadas da matéria para absorção da energia. Por outro lado não  há que se falar em quantização nas ondas produzidas pelos nossos osciladores  da eletrônica que atuam desde alguns Hertz até giga-hertz ou até mesmo terahertz. Então, a mecânica quântica funciona dentro dos limites de sua ação, só não deve ser vista como fundamento, mas sim, consequência de propriedades ondulatórias. Acredito que o nosso amigo Jonas, mesmo que não compartilhe do que digo nas ultimas linhas, seja também um expert em onda elétricas de rádio e microondas.
Perdoe, uma vida passa e não obtive a habilidade para redigir.

José Augusto escreveu: a energia de qualquer fóton decai ao longo do tempo. O desvio para vermelho nessa circunstância não se deve a efeito doppler, mas sim ao envelhecimento dos fótons.

Primeira vez que soube da possibilidade de envelhecimento de fótons.

Se existem, deve ser um fator constante.
Se não for um fator constante, poderia ser uma prova de que a inter-interferência de fótons (ou seja feixes que são cruzados por outro feixes) existem.
Mas podem ocorrer as duas coisas ainda por cima.
E ainda também pode ocorrer também a expansão do universo, claro, num fator menor que o calculado até agora.
Enfim deduzir os parâmetros corretos de todos estes possíveis fatores vai ser bronca eim

O problema é que sem estarmos certos quanto a isso nossos cálculos de distância estarão sempre errados (quanto mais lonje pior)

Sobre Casassanta não considerar fótons como partículas e como ondas, olha ta bem de boas, matematicamente vai de boas e ainda melhor o considerarmos só como ondas, temos até algumas vantagens em termos de matemática.
Hoje sabemos que eles são essas coisas e ainda nenhuma delas, uma coisa própria.

Acho estranha a possibilidade de fótons envelhecidos ou cansados.
Seria como desligar o motor de um liqüidificador sem o copo acoplado, quando a frequência angular (rotação) diminui até o motor parar
Acontece que, em fenômenos ondulatorios observáveis, é muito mais comum a perda progressiva de amplitude, nunca a frequência.
Há casos ondulatoris particulares que a amplitude cai e a frequência aumenta, nunca ao contrário.