Expansión acelerada y materia oscura: una explicación desde la torsión estructural del vacío
Introducción
La cosmología moderna enfrenta dos grandes enigmas:
La expansión acelerada del universo,
La presencia de materia oscura que parece afectar el movimiento de las galaxias, pero que no interactúa electromagnéticamente.
Actualmente, se introducen entidades como "energía oscura" y "materia oscura" para ajustar las observaciones a los modelos teóricos. Sin embargo, estos componentes no han sido detectados directamente.
La teoría de la torsión estructural del vacío ofrece una interpretación alternativa, basada en el propio comportamiento dinámico del vacío.
La expansión acelerada
En los modelos estándar, la expansión acelerada del universo requiere postular una "energía oscura" que representa aproximadamente el 70% del contenido del universo.
Desde la perspectiva de la torsión estructural:
El vacío no es un medio pasivo,
Su estructura interna puede reorganizarse,
Cuando la torsión promedio disminuye, el vacío tiende a expandirse espontáneamente.
La expansión acelerada no es causada por una sustancia oculta, sino por un proceso estructural de relajación del vacío.
El ritmo de expansión estaría gobernado por la evolución global del campo de torsión:
donde:
𝑎(𝑡) es el factor de escala cósmico,
𝜏 global es la torsión estructural promedio del vacío en escalas cosmológicas.
La materia oscura
La materia oscura fue introducida para explicar:
La rotación anómala de las galaxias,
La formación de estructuras a gran escala.
En este modelo, la explicación es distinta:
Dentro de las galaxias, el vacío no se comporta como en el espacio intergaláctico.
La estructura torsional local crea un gradiente de presión estructural hacia el centro de las galaxias.
Esto simula el efecto gravitacional de una masa adicional, sin requerir materia no visible.
Formalmente, la aceleración extra que sentimos sería:
donde δτ es la diferencia de torsión estructural entre el interior y el exterior de la galaxia. Este efecto reproduce las curvas de rotación galácticas observadas sin necesidad de postular partículas invisibles.
Implicaciones
Esta visión elimina la necesidad de hipótesis ad hoc y refuerza la idea de que la estructura interna del vacío explica tanto la dinámica local como la cosmológica.
Formalización básica
En esta teoría, la expansión acelerada del universo no requiere la existencia de una sustancia adicional como la “energía oscura”.
En su lugar, se propone que el fenómeno surge de la propia dinámica interna del vacío, específicamente de la evolución de su torsión estructural promedio en escalas cosmológicas.
Para describir este comportamiento, se puede plantear una ecuación diferencial simple que modela cómo varía la torsión global del vacío a medida que el universo se expande:
Donde:
𝜏 global(𝑡) representa la torsión estructural promedio del vacío a escala cosmológica,
𝐻(𝑡) es la tasa de expansión del universo (el parámetro de Hubble),
El término 3𝐻 aparece por analogía con las ecuaciones cosmológicas que describen cómo se diluyen densidades de energía en un universo en expansión tridimensional.
¿Qué significa esta ecuación?
La interpretación es que la torsión estructural del vacío disminuye a medida que el universo se expande. Es decir, el vacío se relaja estructuralmente, perdiendo parte de su tensión interna, pero esta relajación no es pasiva: genera una presión estructural inversa, una especie de restitución del vacío que tiende a conservar su estructura. Esa presión es la que impulsa la aceleración de la expansión, sin necesidad de postular componentes exóticos adicionales.
Solución y evolución temporal
La ecuación es una diferencial lineal de primer orden con solución general:
Si el universo se encuentra en una fase con 𝐻 aproximadamente constante (como durante la expansión acelerada observada), entonces:
Esto muestra que la torsión estructural del vacío decae exponencialmente con el tiempo cósmico, a medida que el espacio se expande.
Consecuencia estructural
Esta caída de 𝜏 implica que:
El vacío está en constante reorganización,
La aceleración del universo es una consecuencia de esa reorganización interna,
No hace falta suponer una "energía oscura" separada: el vacío estructurado es dinámico por sí mismo, y responde con presión estructural a su propia dilución.
En resumen
La torsión estructural del vacío no solo explica la gravedad, la masa y el tiempo. También ofrece una base natural para interpretar la expansión acelerada del universo y los efectos atribuidos a la materia oscura.
Todo surge de una única entidad física, sin necesidad de postular campos o partículas adicionales.