viernes, 23 de septiembre de 2011

Formas de viajar más rápido que la luz sin viajar más rápido que la luz

Del Laboratorio Europeo de Física de Partículas al Laboratorio Nacional de Gran Sasso hay unos 730 km en línea recta. Cualquier cosa que pertenezca a nuestro universo no puede cubrir esa distancia más rápidamente que lo que tarda la luz. Al menos eso es lo que nos dijo Einstein hace más de cien años.

Un pilar de nuestra física de partículas es que la velocidad de la luz es una constante universal. De 1905 hasta hoy, todos los experimentos científicos que han puesto a prueba la teoría de la relatividad han fracasado. Tuvo que venir un experimento que ni siquiera tenía por objetivo refutar a Einstein a ponerlo en tela de juicio. Y es que si la velocidad de la luz es de 299.792.458 metros/segundo, los neutrinos viajaron del CERN al laboratorio italiano a 299.798,454. metros/segundo.

Un descubrimiento como este, debe ser convenientemente revisado y repetido por otros laboratorios. En física de partículas un experimento no confirma una hipótesis, sino que un experimento que no salga como se esperaba, confirma la negación de la hipótesis. Así que de momento mantengamos la cautela.

La física ha desarrollado multitud de teorías para explicar esto que no contradicen la teoría de la relatividad ni el modelo estándar, que es, a día de hoy, el que mejor resultado nos ha dado.

Formas de viajar más rápido que la luz sin viajar más rápido que la luz:

Los neutrinos son unas partículas muy especiales ya que su masa es tan pequeña que apenas interactúan con otras partículas. Los neutrinos salen despedidos de reacciones nucleares (supernovas, estrellas, aceleradores de partículas, centrales nucleares) y son tan esquivos que pueden atravesarte a ti y al planeta entero sin variar su curso.

Aún así, al pertenecer a nuestro universo deben cumplir con sus normas, una de las cuales establece como velocidad máxima asintótica constante, la velocidad de la luz.

¿Por qué la velocidad de la luz es un límite inalcanzable? Pues porque si no fuera así, se rompería el principio de causalidad. Un vaso que cayera a la velocidad de la luz, lo veríamos caer al revés, de abajo a arriba. Una nave espacial que alcanzara la velocidad de la luz, la veríamos llegar antes de que saliera. Es más, la veríamos yendo hacia atrás, ya que en el momento de partir estaría en su destino. Existe además una consecuencia de la teoría de la relatividad que es la dilatación del tiempo: para un viajero que se aproxime a la velocidad de la luz, el tiempo discurre más lentamente. Así, si dividimos el tiempo que pasa para un observador "quieto" entre el tiempo que pasa para uno que se va aproximando a la velocidad de la luz, el cociente se aproximará a cero. En caso de alcanzar la velocidad de la luz el cociente no sería interpretable (¿acaso un resultado hiperreal? ¿Dónde dejé el Libro gordo de Petete?).

Basándonos en la física ortodoxa conocida hay teorías que pueden explicar un viaje más rápido que la luz, sin contradecir a Einstein. Esto es, llegar a Próxima Centauri que está a unos 4,5 años luz en menos tiempo que 4,5 años. Mis favoritas son dos: el motor de Alcubierre y los universos paralelos.

El motor de Alcubierre: consiste en hacer desplazar algo comprimiendo el espaciotiempo por delante y estirándolo por detrás. Es decir, varías la geometría de la realidad y sin moverte cambias de sitio. Esto es ciencia ortodoxa, no ciencia ficción, ojo.

Universos paralelos: en caso de que la velocidad de nuestros neutrinos haya sido bien medida, puede que utilizaran el truco de "saltar" momentáneamente a otro universo, -que tenga otra velocidad de la luz-, y posteriormente "volver" al nuestro, ahorrándose así una parte del viaje, recorriendo por tanto menos espacio y llegando antes de lo previsto. Esto también es física ortodoxa, perfectamente aceptada por la comunidad académica.


 Detector de neutrinos

En fin, en el apasionante cuadro que pinta un universo conociéndose a sí mismo mediante audaces descubrimientos, el viaje de esos neutrinos es un brochazo más. Un brochazo que nos recuerda que la historia del descubrimiento es la historia de los éxitos y los fracasos, que de todo se aprende.

Más:

12 comentarios:

Abraxas 23 septiembre, 2011  

Lo mires como lo mires, éstas movidas molan más que convertir el agua en vino. Aunque ésto último sea más práctico en fiestorros.

Pablo 24 septiembre, 2011  

Ambos temas tienen su punto de interés. Por ejemplo: Dios crea al hombre y a la mujer (Gen 1:27), pero luego crea a Eva (Gen 2:22). entonces Adán tiene a dos mujeres en el Paraíso.

Eso también tiene su puntito.

Elentir 24 septiembre, 2011  

Ya te vale, Pablo: con esta entrada te acabas de cargar todas las escenas de Star Wars y Star Trek de naves saltando al hiperespacio. ¿Y qué hago yo ahora con mi maqueta del Halcón Milenario? Cachis...

atroma 24 septiembre, 2011  

De confirmarse, tenemos a un nuevo plusmarquista. Pero ¿Por qué no se desintegran Teniendo masa? Ya sé que en tu artículo mantienes la prudencia y la cautela. Pero no me entra en la cabeza que una partícula pueda viajar más rápido de la velocidad de la luz sin desintegrarse. Y otra pregunta, ¿A dónde va? Si va en línea recta, y ningún obstáculo puede frenarle, bueno si el plomo pero en una cantidad equivalente a todo nuestro sistema solar, a donde va a parar, porque, parece ser, que no le afectan las leyes gravitatorias, por ejemplo.

Me lo explicas, porfi.

Gracias.

Lino 24 septiembre, 2011  

¡Buena entrada! En efecto, hasta ahora las soluciones que se aplicaban en la ciencia-ficción estaban basadas en esas dos hipótesis científicas, con algunas variantes. En realidad Einstein dijo que no era posible acelerar una masa hasta alcanzar la velocidad de la luz, esto significa que si hubiera una forma de ir directamente a esa velocidad, sería posible. Este "salto" puede representarse como el "salto al hiperespacio" o un salto a través de otra dimensión o universo paralelo.
¡Saludos!

Zuppi 24 septiembre, 2011  

Bueno ¿y no puede deberse a un error de medición?

Pablo 24 septiembre, 2011  

Las naves de Star Trek, cuando viajan por el "subespacio" puede que estén usando una especie de motor de Alcubierre con lo que sería plausible que viajaran así (otro tema es de dónde sacan tanta energía...).

Si hay neutrinos que nadie para ¿a dónde van? Es una buena pregunta. El caso es que los neutrinos sí tienen un poquito de masa, por lo tanto se ven afectados por la gravedad. El problema es que a nivel cuántico no sabemos exactamente cómo se comportan (puede que en choques cuánticos los neutrinos se transformen en otra cosa). También hay teorías que dicen que los neutrinos forman parte de la materia oscura. Y hay clases de materia oscura que no podemos estudiar porque son una mteria diferente a la nuestra.

En fin, que a nivel cuántico tan sólo podemos especular con el comportamiento de las partículas. Ahora bien, manteniéndome abierto a nuevas ideas, mi apuesta es que se trata de un error de medición o bien de los neutrinos o bien de la velocidad de la luz (cosa que veo como menos probable).

pepeblai 24 septiembre, 2011  

Los neutrinos, en efecto, se pueden convertir en otras partículas mediante colisiones. Y eso se sabe tanto por la teoría como porque los neutrinos se detectan precisamente por los efectos que producen.

Sobre la masa de los neutrinos, poco se sabe aunque debería estar ahí. Tener masa, sin embargo, no obliga a que una partícula sea inestable.

Por ejemplo, el protón es bastante gordo pero, que se sepa, no se desintegra (lo que es coherente con la teoría).

Lo sorprendente es que una partícula con masa (se supone) vaya más rápido que una sin masa (el fotón, es decir, la luz). Eso no cuadra.

Para mí que se han colado o que hay alguna explicación "mundana".

Pablo 24 septiembre, 2011  

Otros universos conde las hamburguesas se coman a las personas. :D

octopusmagnificens 29 septiembre, 2011  

Ahora también se ha puesto en cuestión que la expansión del Universo se esté acelerando: The Accelerating Universe and Dark Energy Might Be Illusions

Esto nos llevaría al Big Crunch.

Pablo 29 septiembre, 2011  

Una nueva teoría, desconozco los detalles.

Teseo 19 abril, 2012  

En mi cole había un niño de Carballo que se llamaba Cherenkov que decía que los Neutrinos podían viajar más rápido que la luz...

Últimos programas del podcast

Archivo

Se admite el debate

Blogorrollo