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¿Estaba Einstein equivocado? Unos físicos desafían la teoría de la velocidad de la luz

La velocidad de la luz no es una constante

Los científicos pueden probar la controvertida idea de que la velocidad de la luz no es una constante

La velocidad de la luz en el vacío ha sido considerada una de las constantes fundamentales de la naturaleza desde la teoría de la relatividad general de Einstein publicada hace un siglo. Pero João Magueijo, del Imperial College de Londres, y Niayesh Afshordi, de la Universidad de Waterloo, en Canadá, proponen que la luz se desgarra a una velocidad infinita en el nacimiento del universo cuando la temperatura del cosmos era de unos diez mil trillones de tridones. Ahora la pareja ha descrito por primera vez cómo los científicos pueden probar su polémica idea.

El universo recién nacido puede haber brillado con rayos de luz moviéndose mucho más rápido de lo que lo hacen hoy, según una teoría que revierte la afirmación centenaria de Einstein de que la velocidad de la luz es una constante.

Es una teoría que Magueijo está desarrollando desde finales de los 90, pero en un artículo publicado el lunes, Afshordi y él describen por primera vez cómo los científicos pueden finalmente probar la polémica idea. Si está bien, la teoría dejará una pista sobre la antigua radiación que sobró del big bang, el llamado fondo de microondas cósmico que los cosmólogos han observado con los satélites.

Albert Einstein Albert Einstein

"Podemos decir cómo se verían las fluctuaciones en el universo primitivo, y éstas son las fluctuaciones que crecen para formar planetas, estrellas y galaxias", dijo Afshordi a The Guardian.

La velocidad de la luz en el vacío es considerada como una de las constantes fundamentales de la naturaleza. Gracias a la teoría de la relatividad general de Einstein, fue estimada en los anales de la física hace más de un siglo en aproximadamente 1.000 millones de km/h. Pero mientras que la relatividad general es una de las piedras angulares de la física moderna, los científicos de hoy saben que las reglas no se sostuvieron en el nacimiento del universo.

Magueijo y Afshordi plantearon su teoría para explicar por qué el cosmos se parece mucho a las grandes distancias. Para ser tan uniforme, los rayos de luz deben haber llegado a todos los rincones del cosmos, de lo contrario algunas regiones serían más frías y más densas que otras. Pero incluso moviéndose a 1bn km/h, la luz no estaba viajando lo suficientemente rápido como para propagarse hasta ahora e igualar las diferencias de temperatura del universo.

nacimiento del universoPara superar el enigma los cosmólogos, incluyendo a Stephen Hawking, han propuesto una teoría llamada inflación, en la que el universo incipiente sufrió en el más breve hechizo la expansión más tremenda. Según la inflación, la temperatura del cosmos se estabilizó antes de que explotara a un tamaño enorme. Pero no hay pruebas sólidas de que la inflación sea correcta y, de ser así, lo que provocó un período tan masivo de expansión y lo que lo llevó a su fin.

La teoría de Magueijo y Afshordi elimina la inflación y la reemplaza con una velocidad variable de luz. Según sus cálculos, el calor del universo en sus primeros momentos era tan intenso que la luz y otras partículas se movían a una velocidad infinita. Bajo estas condiciones, la luz llegó a los rincones más lejanos del universo y lo hizo parecer tan uniforme como lo vemos hoy en día. "En nuestra teoría, si regresamos al universo primitivo, hay una temperatura cuando todo se vuelve más rápido. La velocidad de la luz va al infinito y se propaga mucho más rápido que la gravedad", dijo Afshordi. "Es una transición de fase de la misma manera que el agua se convierte en vapor".

Los científicos pronto podrían averiguar si la luz realmente superaba a la gravedad en el universo primitivo. La teoría predice un patrón claro en las variaciones de densidad del universo temprano, un rasgo medido por lo que se llama el "índice espectral". Escribiendo en la revista Physical Review, los científicos predicen un índice espectral muy preciso de 0,96478, que está cerca de la última, aunque algo áspera, medición de 0,968.

La ciencia nunca puede probar la teoría correcta. Pero Afshordi dijo que si las mediciones en los próximos cinco años desplazaran el índice espectral de su predicción, descartaría su propia teoría. "Si tenemos razón, entonces la inflación está equivocada. Pero el problema con la inflación es que siempre se puede afinar para adaptarse a lo que se quiera", dijo.

David Marsh, del Centro de Cosmología Teórica de la Universidad de Cambridge, todavía no está renunciando a la inflación. "Las predicciones de inflación desarrolladas por Stephen Hawking y otros más de 30 años atrás han sido probadas por observaciones cosmológicas y se enfrentaron a esas pruebas notablemente bien. Muchos científicos consideran la inflación como una simple y elegante explicación del origen de las galaxias en el universo", dijo.

Y aunque otras teorías también podrían parecer prometedoras, Marsh dijo que había elementos de Afshordi y Magueijo que no eran bien entendidos. "Queda por ver cuán robustas son las predicciones cuando se hayan abordado todas las cuestiones teóricas", dijo.

Artículo científico: Critical geometry of a thermal big bang

Modificado por última vez enMartes, 06 Diciembre 2016 22:22