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Física

¿Y si la gravedad no fuera una fuerza, sino la memoria de una relación?

Una imagen que conecta lo micro y lo cósmico: la estructura de una galaxia y la expansión del universo unidos por una misma idea, la gravedad no como fuerza, sino como memoria de la relación.

Imagen conceptual que conecta remolinos de agua, galaxias y estructura cósmica para representar la gravedad como memoria de la relación entre escalas.

Hay algo en la física actual que funciona lo suficiente como para no cuestionarse, pero que cuando se mira con cierto detenimiento empieza a mostrar una incomodidad difícil de resolver, y es lo que ocurre cuando observamos cómo giran las galaxias. Si tomas una galaxia espiral y mides la velocidad de sus estrellas, el resultado no encaja con lo que esperarías aplicando las mismas leyes que describen con precisión el sistema solar, donde los cuerpos más alejados se mueven más despacio. En las galaxias, sin embargo, las estrellas del borde giran prácticamente a la misma velocidad que las del interior, como si todo el disco estuviera acoplado y rotara como una única estructura.

Desde el punto de vista de la física clásica, esas estrellas deberían salir despedidas, y sin embargo no lo hacen, lo que ha llevado durante décadas a introducir una solución que hoy ya resulta familiar, la materia oscura, una forma de masa que no vemos pero que estaría ahí compensando lo que falta. El problema es que, tras más de medio siglo de búsqueda, no ha aparecido de forma directa, y aunque existen alternativas como MOND que ajustan la ley de Newton en ciertos regímenes y consiguen describir bien los datos, lo hacen sin una derivación profunda que explique por qué deberían funcionar.

Mi punto de partida no fue tanto añadir una nueva entidad ni modificar una ley, sino desplazar el foco hacia algo que en la formulación habitual queda implícito, la relación misma. La mayor parte de la física se construye sobre una estructura esencialmente binaria, hay algo aquí, algo allí, y una interacción entre ambos, pero rara vez tratamos el vínculo como algo que tenga entidad propia. Funciona mientras la interacción puede describirse como instantánea, pero empieza a quedarse corto cuando el sistema depende de cómo ha llegado hasta su estado actual.

Ahí es donde aparece una intuición sencilla pero con consecuencias profundas, la relación no es solo un canal por el que ocurre algo, es una estructura que puede persistir, deformarse y acumular historia. En otros ámbitos físicos esto es habitual, materiales que no vuelven exactamente a su estado inicial tras ciclos repetidos, sistemas cuya respuesta depende del recorrido previo, fenómenos que se agrupan bajo la idea de histéresis, donde el presente no se explica únicamente por las condiciones actuales sino por la trayectoria.

A partir de ahí, la pregunta deja de ser si falta masa o si la ley de Newton falla en ciertos regímenes, y pasa a ser si estamos describiendo la gravedad como si la relación fuera instantánea cuando en realidad podría no serlo. No se trata de que la gravedad “recuerde” en sentido metafórico, sino de que la relación que la gravedad expresa entre la materia podría tener una persistencia que no estamos modelando.

Para capturar esa posibilidad introduzco una variable, C(r), que no representa materia adicional ni una modificación arbitraria de la ley, sino la historia acumulada del vínculo a cada escala. Cada vez que la materia de una galaxia completa una órbita, no solo se desplaza, la relación se reitera, y esa reiteración deja una traza que no se disipa de manera instantánea. Esa traza no pertenece a la materia en sí ni es un campo independiente en el sentido habitual, es la persistencia de la relación a lo largo del tiempo.

Cuando esa persistencia es despreciable, la dinámica se reduce exactamente a la de Newton, lo que indica que no estamos sustituyendo la ley sino extendiendo su dominio. Cuando empieza a acumularse, la relación deja de ser puramente instantánea y aparece una dependencia del recorrido que se traduce en una modificación efectiva del campo, de modo que la misma posición puede corresponder a estados distintos según la historia del sistema. Lo que en otros contextos llamamos histéresis aparece aquí como una consecuencia directa de que la relación tiene memoria.

Lo relevante es que esta construcción no se queda en una intuición cualitativa. Al aplicarla a datos reales, el modelo reproduce la gran mayoría de las galaxias observadas sin introducir materia adicional, con un nivel de precisión poco habitual en este tipo de propuestas. En una primera prueba sobre el catálogo SPARC, 23 de 25 galaxias quedan descritas con desviaciones muy reducidas utilizando parámetros fijados en un único sistema, lo que sugiere que no se trata de un ajuste local sino de una estructura que se mantiene al cambiar de escala.

Hasta aquí podría parecer un modelo que simplemente funciona. La cuestión realmente importante es de dónde sale.

La respuesta no viene de la gravedad, sino de la física de la turbulencia, concretamente del trabajo de Kolmogorov sobre cómo se distribuye la energía en un fluido. El gas interestelar de un disco galáctico no es estático, es turbulento, y esa turbulencia deja una huella geométrica medible en la estructura del hidrógeno neutro. Cuando se toman los exponentes que describe esa teoría y se conectan con la forma en la que la relación puede acumular historia en el sistema, el valor no hay que ajustarlo, aparece de forma natural con una diferencia del orden de unas décimas porcentuales respecto al observado.

Lo relevante no es la precisión, sino la independencia, el número no sale del modelo gravitacional sino de una física distinta, y ese cierre, en el que la desviación es del orden del 0.3%, transforma lo que podría parecer un ajuste en una consecuencia.

Con esa estructura, el modelo es capaz de reproducir la mayor parte de las galaxias del catálogo SPARC sin introducir materia oscura, utilizando un conjunto reducido de parámetros fijados en un único sistema, y además permite hacer predicciones adicionales, como que las galaxias cuyo gas no sigue el comportamiento de Kolmogorov deben mostrar desviaciones en ese parámetro, algo que empieza a observarse en los datos disponibles. No es una confirmación definitiva, pero tampoco es compatible con una coincidencia trivial.

El resultado más inesperado aparece al llevar esta formulación a un lenguaje compatible con relatividad general, donde el mismo exponente que controla la persistencia de la relación en galaxias reaparece al analizar cómo se acopla el campo entre escalas, y al hacer ese cálculo la fracción de energía asociada a ese término en el régimen cosmológico resulta ser aproximadamente un 70%, que es precisamente el valor que en el modelo estándar se atribuye a la energía oscura. Aquí no se introduce como un parámetro libre, sino que emerge de la misma estructura que explica las curvas de rotación, conectando dominios que normalmente tratamos por separado, desde la dinámica de un fluido hasta la expansión del universo.

El modelo no está cerrado, y es importante señalar sus límites con claridad, no reproduce bien las galaxias más pequeñas, necesita ser testado sobre conjuntos de datos más amplios y requiere validación independiente, y las predicciones cosmológicas que genera serán contrastadas en los próximos años, lo que permitirá confirmarlo o descartarlo de forma directa. También hay una predicción especialmente exigente, si la persistencia de la relación depende de la estructura del medio, entonces deberían aparecer correlaciones locales entre lo que llamamos energía oscura y las condiciones del gas en cada entorno, algo que no aparece en ninguna teoría estándar y que, de observarse, tendría implicaciones profundas.

A partir de aquí, cualquier extensión debe entenderse como especulación en sentido estricto, aunque siga la lógica interna del modelo, como la posibilidad de interpretar el entrelazamiento cuántico como un límite en el que la relación no se disipa, o de entender la debilidad de la gravedad no como una propiedad intrínseca sino como el resultado de un proceso que necesita tiempo para acumularse, o incluso de replantear el problema de su cuantización si lo que estamos intentando tratar como una interacción más es en realidad la condición bajo la cual las interacciones se estructuran entre escalas.

Si uno lleva esta idea hasta el final, el cambio no es tanto en las ecuaciones como en la forma de entender qué describen. Lo que aparece no es una nueva fuerza, ni siquiera una modificación de las existentes, sino una capa que normalmente no explicitamos, la del vínculo como entidad que no se agota en el instante. En ese sentido, lo que llamamos gravedad podría no ser una interacción en el sentido habitual, sino la forma en la que esa estructura relacional se expresa entre escalas, haciendo visible una historia que de otro modo quedaría implícita.

No es una cuestión filosófica añadida, es la consecuencia directa de introducir una variable que no describe objetos, sino relaciones, y cuando esa variable forma parte de la dinámica, el sistema deja de depender únicamente de lo que hay en cada instante para depender también de cómo ha llegado hasta ahí. En ese sentido, el universo no sería simplemente algo que evoluciona bajo reglas instantáneas, sino algo que acumula su propia historia.

El preprint completo, con las derivaciones y los datos, está disponible aquí
https://doi.org/10.5281/zenodo.19705771

José Javier Meizoso Fernández
Abril 2026