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Otra constante física acusada de inconstante

Área: Física — jueves, 27 de abril de 2006

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La luz de este cuasar necesitó 13000 millones de años luz para alcanzarnos. Foto: Sloan DSS.

Unos cosmólogos afirman haber encontrado pruebas de que otra constante de la naturaleza llamada “μ” puede haber cambiado durante los últimos 12000 millones de años. Si se confirma este resultado obligaría a los físicos a repensar la Física. Además apoyaría a la Teoría de supercuerdas, una teoría que de momento no tiene ni una sola prueba experimental a su favor.
Esta no es la primera vez que se acusa a alguna constante se haber cambiado su valor en el transcurso del tiempo. El caso más famoso es el de la constante de estructura fina α que condiciona cómo la luz interacciona con la materia. Unos físicos afirman que cambia mientras otros afirman lo contrario en lo que parece un asunto polémico.
Ya Paul Dirac sugirió que la constante de gravitación universal podría cambiar con el tiempo.
Ahora se trata de la relación entre la masa del protón y la masa del electrón (μ). No hay explicación que nos diga por qué el protón es 1836 veces más pesado que el electrón.
Esta constante gobierna la fuerza nuclear fuerte que es la que mantiene a los neutrones y protones juntos en el núcleo atómico, pues de otro modo la carga positiva neta haría que la repulsión entre las partículas impidiese la formación de núcleos. También es la responsable de que los quarks que componen neutrones y protones formen los mismos de manera similar.
Según unos investigadores de la Universidad de Ámsterdam en Holanda dirigidos por Wim Ubachs esta constante cambiaría con el tiempo. Han comparado espectros de hidrógeno molecular tomados en el laboratorio con espectros tomados de nubes moleculares de hidrógeno en un cuasar situado una distancia cosmológica equivalente de 12000 millones de años luz. Como el espectro depende de la relación de masa mencionada y como algo observado a esa distancia lo vemos tal y como era hace 12000 millones de años se puede ver si ha habido un cambio.
Según las medidas la razón de masa podría haber cambiado un 0,002% en los últimos 12000 millones de años.
Los investigadores están seguros del resultado con una confianza del 99,7%.
Los que afirman el cambio en α opinan que este resultado es muy interesante, pues apoya sus propios resultados sobre la otra constante.
Algunos teóricos afirman que las leyes de la Física permiten estas variaciones de las constantes y han predicho que, de ser ciertas, μ variaría en mayor medida que α.
Además un cambio en μ apoyaría las teorías de supercuerdas que proponen que las partículas son cuerdas vibrantes que viven en un espacio multimensional del que solo percibimos las tres dimensiones habituales. Si hay estas dimensiones extras compactas y evolucionan de la misma manera que lo hacen las habituales 3D bajo la expansión cosmológica, entonces las constantes deberían de variar en el tiempo. La alternativa de que la masa de una de esas partículas cambie con el tiempo es más difícil de admitir.
Otras posibles explicaciones serían que la velocidad de la luz se hace más lenta con el tiempo o que la relatividad general necesita ser modificada.
Sin embargo, los críticos de estos resultados dicen que una afirmación extraordinaria necesita de pruebas extraordinarias y que esas pruebas no se han presentado aún.
En todo caso este resultado necesita ser confirmado por otros grupos de investigación.

Referencias:

Reinhold E., et al. Phys. Rev. Lett., 96. 151101 (2006).
Tzanavaris P., Webb J. K., Murphy M. T., Flambaum V. V.& Curran S. J. Phys. Rev. Lett., 95. 041301 (2005).
Webb J. K., et al. Phys. Rev. Lett., 87. 091301 (2001).

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