Osos de agua, Einstein y el universo

Einstein usó la expresión «principio de equivalencia» para dos conceptos diferentes.

La idea «histórica», la que dio origen al Principio, contenía un error insalvable. Pero no me extenderé ahora sobre ese punto.

Con respecto a la versión del Principio que sí es válida, podríamos decir que se trata de entender a la gravedad como la consecuencia de una aceleración.

Entendiéndolo así, el Principio de Equivalencia de Einstein nos dice que la gravedad es indistinguible de la reacción inercial a un impulso acelerador (3D).

Plantearé una situación imaginaria.

Supongamos que hubiera alguna forma de vida animal que pudiera soportar las duras condiciones del espacio exterior, quizás los «osos de agua».

Bien, supongamos que llevamos varios de esos tardígrados al espacio y los ponemos junto a unas monedas y un globo apenas inflado. Y supongamos también que, como resultado del vacío espacial, el globo empezara a crecer rápidamente, ¿qué pasaría?

La pared del globo chocaría tanto con las monedas como con esos «osos de agua».

Ahora supongamos que ese globo no para nunca de crecer y que, de hecho, crece cada vez a mayor velocidad, ¿qué pasaría con las monedas?

Como el globo no para de crecer, las monedas por su inercia, hundirán la pared del globo. Y nótese que, en la medida que el globo siga creciendo aceleradamente, las monedas nunca dejarán de hundir la pared del globo.

Pero ¿qué ha pasado con los pequeños osos de agua?

También se han «pegado» a la superficie del globo, porque si bien son mucho más pequeños y livianos que las monedas, también, por su inercia, se pegarán a la pared del globo que crece. Y no solo eso. Si suponemos que la superficie exterior del globo es muy resbaladiza, esos «ositos de agua» caerán en las depresiones causadas por las monedas, ¿lo puedes ver? 

Ahora supongamos, fantásticamente, dos cosas: que esos osos fueran seres inteligentes y que, por el motivo que fuere, no sienten la presión del globo que las empuja.

Si todo siguiera por el tiempo suficiente, las nuevas generaciones de ositos de agua habrán nacido en esas condiciones,  y supondrán (erróneamente) que las monedas tienen un poder atractivo intrínseco.

Creo que entenderán a donde quiero llegar con este ejemplo.

En efecto, las nuevas generaciones de tardígrados ignoran que están sobre un globo que se expande sin cesar y sólo ven cómo las monedas los atraen hacia ellos, por lo que suponen que esas monedas tienen un misterioso poder atractivo inherente a su masa. Porque han comprobado que cuanto más pesadas son las monedas, con más fuerza los atraen.

Ahora, un oso-científico propone la idea de que la gravedad de las monedas es indistinguible de la acción de una aceleración y llama a esa relación principio de equivalencia.

Luego otros osos-científicos observan que las monedas muy lejanas se alejan de ellos a velocidades cada vez mayores.

Pero, por esas cosas de la vida, a ningún oso de agua se le ocurre que todo esto podría deberse a que, efectivamente, viven sobre un globo en expansión acelerada.

Moraleja: el Principio de Equivalencia se cumpliría porque la gravedad sería, justamente, consecuencia de que vivimos en un universo acelerado y que esa expansión incluye a las cuatro dimensiones que conforman el universo, y no sólo a las tres a las que estamos habituados.

Pero dije que este universo 4D está siendo acelerado.

¿Acelerado por quién?

¡Por la energía oscura!

P.D.

Dos aclaraciones

La primera es que esta respuesta mezcla datos conocidos con especulaciones. Einstein dijo que un objeto en un campo gravitatorio no puede diferenciarse de otro alejado de todo campo, pero sometido a una aceleración constante. Eso es un hecho.

Ahora, que esa equivalencia exista porque la gravedad se originaría en una verdadera aceleración producida por la energía oscura, es algo que muchos no aceptarán. Es que ésa es solo mi forma de entender el origen de la gravedad. Pero, a decir verdad, me parece tan lógica, tan natural que la doy por hecho.

La segunda aclaración es que no podemos tomar el ejemplo del globo y los tardígrados al pie de la letra. Nuestra realidad 3D es parte de otra 4D y por tanto aquel modelo es solo una analogía, con todas las limitaciones que eso implica. Porque esos «ositos de agua» son seres tan tridimensionales como nosotros y no seres 2D. De lo que sí estoy convencido (y esto es una postura personal que muchos no compartirán) es de que la energía oscura produce la expansión acelerada del espacio-tiempo, vale decir, del universo 4D y no sólo de las tres dimensiones espaciales. Y hay un dato de la realidad que parece indicar que puedo estar en lo cierto, y es que cuanto mayor es la masa de un cuerpo, mayor dilatación temporal produce, lo cual es coherente con esta idea, puesto que la masa no sólo resistiría la aceleración en las dimensiones espaciales sino en la temporal y así se explicaría que a mayor masa, mayor dilatación temporal gravitatoria.