Lecciones del Cosmos
a la Física
QUIZA LA VELOCIDAD DE LA LUZ NO SEA CONSTANTE
Un número sorprendente de las observaciones de los cosmólogos formuladas en los principios del siglo 21 los han dejado resultados confusos y han propiciado a algunos físicos a plantearse dudas sobre la fiabilidad de la cosmología. Por ejemplo se ha comprobado que la expansión cosmológica parece que se esta acelerando. Esto es contrario al sentido común, ya que implica que en las grandes escalas la gravedad es repulsiva. (este problema se ha tenido que “arreglar” con la misteriosa energía oscura). Otro trastorno a las bases estáticas de la física se debió al alto corrimiento al rojo de la constante de estructura fina. Se han encontrado pruebas durante un tiempo de la variación de esta supuesta constante de la Naturaleza. Y además, otro rompecabezas que se ha planteado es la observación de algunas especies de rayos cósmicos muy raras con altas energías. Las normas de cálculo de la cinemática basadas en especial de la relatividad, predicen unos valores muy por debajo de los observados en esas energías, por lo que tal vez esto puede representar el primer percance experimental de la relatividad especial.
Estas tres sorpresas no están solas y nos plantean varias preguntas. ¿Esta el Universo tratando de decirnos algo radical acerca de los fundamentos de la física? ¿O es simplemente que los astrónomos están tratando de irritar a los físicos más conservadores? Podría ser que las extrañas observaciones que surgen de la nueva cosmología sean correctos y que nos estén proporcionando una ventana única en forma de una dramática novela sobre física. ¿Esta el Universo tratando de darnos una lección de física?
Habría sido sorprendente que ya supieramos todo lo que hay que saber acerca de la física. De hecho sabemos que las teorías actuales seguramente no funcionan en el universo temprano, o a muy altas energías. Sin embargo, no se sabe hasta qué punto nuestros "escasos conceptos" pueden ser insuficientes en estas situaciones extremas y si los daños causados por ellos en nuestra física pueden ser irreparables. Quizás la invariancia de Lorentz se rompe, y la energía no se conserva, y la invariancia traslacional de la física en sí se pierde. Las constantes de la naturaleza podrían ser dinámicas variables no sujetas a ninguna ley...todo ello hace ver en la estabilidad de la física algo más que signos de vejez. Los físicos argumentan a favor de estas posibilidades extremas, especulando sobre qué bizarra podría llegar ser la nueva física que venga.
Una espectacular posibilidad es que la velocidad de la luz es una variable dinámica. Si es así, podemos sin duda destacar este hecho por encima del resto de los fenómenos aun por descubrir. Además, puede ser que cerca de los agujeros negros la velocidad de la luz se congele en un valor cero, impidiendo a los observadores para siempre acercarse a la singularidad . Esto invalida las más actuales teorías sobre los agujeros negros. También podría ser cierto que en las inmediaciones de las cuerdas cósmicas la velocidad de la luz sea mucho mayor, lo que permitiría viajar a alta velocidad sin las molestias asociadas con los efectos de la dilatación del tiempo. Sin embargo, otra posibilidad es que las variaciones del tiempo en c (velocidad de la luz) causaran que la energía se almacenara en la constante cosmológica para ser convertidas en materia normal. Este proceso podría incluso dar una explicación para la creación del Universo. O quizás exista una física todavia más imaginativa detrás de nuestra existencia y la de nuestro universo.
La posibilidad que sigue siendo sorprendente, es que estos fenómenos radicalmente nuevos también pueden manifestarse aquí y ahora, no sólo en las primeras etapas del Universo. Tal vez sólo hemos empezado recientemente a ver los problemas físicos más difíciles. Y de ello surjan ideas que son realmente extravagantes, pero algunas de ellas ya pueden ponerse contrastarse con las observaciones, a diferencia de los enfoques más convencionales para la unificación y cuantización de la gravedad. Por esta razón defiendo que estas teorías “no oficiales” pero que incorporan "el contraste con el cosmos" pueden proporcionar la tan buscada inspiración para resolver problemas como la cuantización de la gravedad. El gran problema por resolver en la física.
Reflexiones de Joao Magueijo físico y autor de Más rápido que la luz
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