252 – La velocidad de las estrellas no confirma Newton

En la imagen de portada Vera Rubin y Kent Ford.

Como se indica en el artículo “Newton y el engaño de la gravedad”, los satélites están sujetos a dos fuerzas, la fuerza gravitacional y la fuerza centrífuga. Esto implica que cuanto más cerca de la Tierra orbita un satélite, más rápido tiene que moverse con la finalidad de superar la mayor fuerza gravitacional.

Para describir mejor esta idea, necesitamos introducir el concepto de momento angular. Este es el producto de la cantidad de movimiento del satélite I = m * v, por su distancia R desde el centro de la Tierra. Por otro lado, I es la cantidad de movimiento, m es la masa del satélite y v es su velocidad. En consecuencia, L = m * v * R es el momento angular del satélite. En armonía con el principio de conservación de la energía y, como consecuencia de las leyes de la mecánica de Newton, el momento angular de un cuerpo en órbita alrededor de un planeta o alrededor de un centro de masa permanece constante.

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Entonces, cuando el momento angular es L = m * v * R y R aumenta (el satélite se aleja más de la Tierra) v disminuye. Cuando, en cambio, el satélite se acerca a la Tierra (R disminuye), la velocidad aumenta.

La misma idea se puede aplicar también  a las estrellas que giran alrededor del centro de masa de la galaxia en la que se encuentran. Este fue el tema de un interesante estudio realizado por Rubin y Ford, dos científicos que observaron la velocidad de las estrellas que se mueven en las galaxias. Cuando consideramos las estrellas de la Tierra, se miran fijas en su posición relativa. Su situación parece ser inmutable a lo largo de los años. Muchas constelaciones, por ejemplo, el Gran Carro, se describieron hace miles de años y continúan en el mismo lugar.

Sin embargo, la élite cientifica afirma que las estrellas tienen una gran velocidad relativa incluso cuando parecen estar siempre, noche tras noche, en la misma posición, ya que giran de este a oeste.

Dado que, desde el punto de vista del observador promedio, puede parecer imposible calcular la velocidad de las estrellas que están tan lejos de nosotros y que parecen inmóviles, Vera Rubin y Kent Ford, para superar el problema, utilizaron el efecto Doppler, a fin de dar una idea de la velocidad de las estrellas.

Expliquemos brevemente cuál es el efecto Doppler.

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El efecto Doppler es el cambio en la frecuencia de una onda, cuando su fuente se mueve con respecto al observador. En la imagen de abajo, el jet se está alejando del observador B y se está acercando al observador A. El observador A percibirá el ruido que se hace más grave mientras que B como más agudo.

La razón es que la onda, cuando el objeto que emite luz con cierta frecuencia se aproxime, producirá una frecuencia que, una vez medida, será más alta (la luz se tornará hacia el azul, lo que significa una frecuencia de radiación más alta) mientras que, cuando parta, la frecuencia será más baja y el color de la luz se tornará hacia el rojo. De esta manera, midiendo el desplazamiento de frecuencia de las ondas de luz desde las estrellas hacia el rojo o el azul, es posible deducir su velocidad en relación con la Tierra.

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Rubin y Ford usaron el efecto Doppler para evaluar la velocidad de las estrellas. Las galaxias están hechas casi exclusivamente de estrellas y los cálculos deberían haber dado como resultado que las estrellas alejadas del centro de la galaxia tuvieran velocidades más lentas que las estrellas más cercanas al centro de la galaxia. Los resultados encontrados por Rubin y Ford, sin embargo, no coincidieron con las expectativas. Las estrellas lejanas del centro de la galaxia se movían a la misma velocidad que las más cercanas. Rubin y Ford continuaron examinando unas sesenta galaxias espirales y encontraron siempre la misma situación. Descubrieron que la luz de las estrellas es la misma independientemente de la distancia: tiene la misma frecuencia, es decir, el mismo color.

Este resultado es evidente en la imagen de la página siguiente. La línea de puntos representa las expectativas teóricas al considerar fórmulas gravitacionales. La línea continua representa las velocidades realmente medidas con el efecto Doppler.

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Teniendo en cuenta este tipo de resultados, tal vez, los científicos temían que terminarían demostrando que la teoría de la gravitación es incorrecta. Para salir del callejón sin salida, Rubin y Ford, en 1974, introdujeron, junto con la materia visible, un nuevo concepto: la materia oscura, una entidad que se extiende mucho más allá de los límites aparentes de la galaxia y tiene mucha más masa que la materia normal.

“Lo que ves en una galaxia espiral no es lo que obtienes”, concluyó Robin.

La materia oscura permitía así a los científicos decir que, incluso cuando la distancia desde el centro de masa aumenta significativamente (r en la relación crece), dado que M también crece a causa de la materia oscura, la velocidad permanece constante. La velocidad de las estrellas debería seguir esta relación, de acuerdo con la teoría gravitacional:

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Lo suficientemente interesante es el hecho de que, hasta ahora, no hay evidencia directa de la existencia de materia oscura, como consecuencia del hecho de que “no se puede ver”. Los científicos indican solo “evidencia gravitacional”. Están convencidos, de hecho, de que la materia oscura existe porque las estrellas se mueven a una velocidad diferente de la que esperarían según los cálculos abstractos. Por lo tanto, suponen que la teoría gravitacional es una base indiscutible desde la cual comenzar.

Pero, ¿qué pasa si, como ya hemos visto, el problema se encuentra en la base de la física? ¿Podría ser que el engaño original provenga del hecho de que las fórmulas gravitacionales básicas son incorrectas? De lo contrario, deberíamos tener evidencia directa de la existencia de materia oscura, pero no tenemos ninguna. Estas pruebas faltan.

Pero cuando, por otro lado, consideramos que todas las estrellas se mueven juntas de este a oeste, desde el punto de vista de un observador desde la Tierra, fijo en una cúpula que gira sobre una Tierra estacionaria, probablemente encontraremos una explicación más simple de qué lo se midió con el efecto Doppler.

La velocidad de las estrellas es una prueba adicional del engaño de la gravitación universal de Newton.

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