lunes, 30 de noviembre de 2020

Particulas livianas oscuras

La masa de las galaxias deducida a partir de su rotación es mucho mayor que la masa de la materia visible. Por eso se supone que hay materia oscura. A diferencia de la materia ordinaria, que se concentra más en el centro de las galáxias, la materia oscura parece extenderse de manera bastante uniforme tanto en el centro como en la periferia, sin interactuar con la materia ordinaria más que mediante la gravedad. Entonces cabe preguntarse porqué la gravedad no hace que la materia oscura se acumule en un espacio pequeño.

Se pueden plantear varias hipótesis para explicar esta dispersión. Por ej.:

    - Hay alguna fuerza de repulsión entre sus partículas. 

    - Sus partículas se mueven a tanta velocidad que la gravedad no las puede unir en un espacio pequeño.

    - La que propongo aquí: sus partículas son muy livianas pero inmensas (del orden de milímetros), están muy juntas, en reposo, pero se excluyen entre sí, esto es, dos no pueden ocupar el mismo espacio, aunque si lo pueden compartir con la materia ordinaria. Las llamaré en adelante PI (por martículas invisibles), y a la materia ordinaria PV (visibles).


Dos PI no podrían estar en el mismo espacio, pero lo podrían compartir con las PV, de la misma forma que dos electrones con los mismos números cuánticos no pueden estar en el mismo átomo, pero uno puede compartirlo con los neutrones del núcleo. Incluso, igual que los neutrones libres pueden atravesar el espacio de los electrones, una PI podría cruzarse con una PV sin que se alteraran entre sí.


Tengo entendido que cuanta más masa tiene una partícula, esta ocupa menos espacio. Esto es evidente al comparar los electrones con los protones y neutrones, que pesan unas 1800 veces más que los electrones, siendo estos los que dan volumen a los átomos y los mantienen separados. Si hubiera unas partículas extremádamente ligeras, por esa misma regla ocuparían muchísimo espacio. Si además son eléctricamente neutras y no comparten con la materia ordinaria otro campo que el gravitatorio, no habría obstáculo para que compartieran el mismo espacio.


En esas condiciones, me imagino la materia oscura de una galáxia como una masa líquida, o sea, de partículas unidas pero movibles. Sería como una enorme gota cuya forma depende de la gravedad y la rotación. Supongo que en una galáxia espiral como la nuestra esa forma sea la de una esfera achatada por los polos.


P. D. :

22/12/2020

La gravedad mantendría unidas las PI de una galaxia hasta un diámetro determinado, pero a partir de ese diámetro, donde la gravedad disminuye debido a la distancia al centro de masas, pienso que podría haber PIs dispersas, dotadas de cierta velocidad, chocando entre sí como las partículas de un gas. Este gas de PIs, que se expandiría por el universo, quizá impulsaría la expansión de este.


Quizá la energía cinética de las PI externas a las galaxias fuera la tan buscada "energía oscura" que parece constituir el 68% de la masa-energía del universo observable.


https://es.m.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_oscura

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P. D. 

29/12/20

No sé si es aplicable el concepto de forma a la escala de partículas de masa subatómica, teniendo en cuenta su condición de ondas, pero me es inevitable preguntarme por la forma que tendría una PI, o al menos del espacio ocupado por su onda, de manera comparable a como se atribuye una forma a los orbitales de los electrones.


Lo más fácil es atribuir una forma esférica y tamaños iguales a las PI.

La compactación máxima de esferas iguales tiene una estructura muy definida, con huecos mínimos en forma aproximada a una pirámide triangular entre cada cuatro esferas que se tocan entre sí. Esta estructura se extiende como una red con planos paralelos en pocos ángulos muy concretos, cada sexto de circunferencia, porque en un mismo plano (A) cada esfera está rodeada de 6 esferas, y a cada esfera le rodean planos inclinados 1/6 de circunferencia sobre este plano, que son los planos que forma la esfera central con 2 de cada 3 esferas que le tocan por arriba y de cada 3 que le tocan por abajo del plano A.


¿Que consecuencias tendría una compactación máxima de esferas PI sobre la materia y energía observables?


Por ejemplo:

¿Qué efecto tendría la atracción gravitatoria variable de la red de PIs sobre una partícula cargada moviéndose a gran velocidad?

¿Generaría ondas electromagnéticas debidas a las desviaciones de la partícula por atracciones gravitatorias variables?

¿Se frenaría al perder energía en esas ondas? 

¿Se podría calcular el tamaño de las PI a partir de la longitud de onda generada?

¿Se podría percibir así la orientación de la red de PIs? 


La masa de cada PI sería tan pequeña, que esas ondas serían extremadamente débiles, así que quizá aún no seamos capaces de detectarlas. Pero sí que sería detectable, en una escala grande de espacio-tiempo, el frenado de las partículas cargadas.

El conjunto de PIs en un espacio grande se comportaría como un fluido, más que como un cristal sólido, así que tampoco se detectaría su estructura si no podemos medir efectos a pequeña escala. 

Supongo que hoy por hoy es indemostrable esta conjetura que propongo, sobre partículas voluminosas, livianas, invisibles y excluyentes, agrupadas formando enormes masas que se comportan como un fluido incompresible, que comparten espacio con la materia conocida de las galaxias. Aunque quizá podría explicar porqué la materia oscura no se compacta hasta concentrarse en un agujero negro.