La velocidad de la
luz, una de las
más importantes constantes conocidas del Universo, pudo ser algo inferior hace
dos mil millones de años, según se desprende de una antigua fuente de
información, el reactor natural de Oklo, que hasta ahora avalaba la constancia
de la velocidad de la luz.
La sorpresa ha surgido cuando investigadores
de la Universidad de California trataban de medir con más precisión la constante
de estructura fina, también conocida como alpha.
Esta constante fina o
alpha es la que relaciona la velocidad del electrón en el estado más bajo de
energía del átomo de hidrógeno, con la velocidad de la luz. La estructura fina
es una de las constantes fundamentales del Universo, junto a la que describe la
relación de masa del electrón con la del protón y junto a la que relaciona la
fuerza gravitacional con la eléctrica.
Sobre estas constantes
fundamentales se han elaborado tanto la relatividad restringida como la
relatividad general y la teoría cuántica, que son las que describen el conjunto
de partículas y campos conocidos. Por ello, cualquier variación en una de estas
constantes tendría gran trascendencia para la física actual.
El
parámetro alpha Al revisar los datos ofrecidos por el reactor Oklo
con un espectro de información que los autores denominan “más realista”, las
cifras obtenidas para esa constante de estructura fina sugieren que el parámetro
alpha ha disminuido respecto a hace 2.000 millones de años.
La idea de
que la velocidad de la luz es constante proviene de la medida del parámetro
alpha, cuya variación, para muchos físicos, significa un cambio de la velocidad
de luz.
Hasta ahora, los físicos que se oponen a aceptar cualquier
variación en la velocidad de la luz se basan, entre otras fuentes, en la
información facilitada por el
reactor nuclear natural que fue encontrado en 1972 en
Oklo, Gabón, África Occidental.
Este yacimiento de uranio, que abarca
una superficie de aproximadamente 35.000 km2, se puso en funcionamiento hace
casi 2.000 millones de años, cuando diversas reacciones nucleares se originaron
espontáneamente en esa región africana, generando calor de la misma forma que lo
hacen las actuales centrales nucleares.
Ligera variación
Los análisis realizados hasta ahora sobre los isótopos radiactivos de
Oklo habían determinado que las reacciones nucleares de hace 2.000 millones de
años eran iguales a las de hoy, lo que significaba que la constante alpha
también era la misma y, por ende, que la velocidad de la luz era también
constante.
Sin embargo, el nuevo estudio sobre los datos de Oklo ofrece
datos más precisos que los disponibles anteriormente, señalando que la constante
alpha ha disminuido en más de 4,5 partes en 10 elevado a 8 desde que surgió el
reactor natural, lo que en principio supone que la velocidad de la luz ha
variado también ligeramente respecto al valor de hace 2.000 millones de años.
Los resultados de esta investigación se publican en
Physical
Review D, donde el abstract está disponible en Internet, si bien una
versión libre de este artículo está publicada en
Arxiv . La revista
Newscientist también ha dedicado un artículo a este
descubrimiento.
La comunidad científica ha reaccionado de diversa forma
ante el descubrimiento, que aún necesita ser confirmado por otros experimentos
antes de que pueda afirmarse categóricamente que la velocidad de la luz es
variable.
Física revisada Las supuesta variación de la
velocidad de la luz contradice la teoría de la Relatividad de Einstein, además
de cuestionar otras muchas teorías de la física tradicional.
La
eventualidad de una variación temporal de las constantes fundamentales ha sido
contemplada desde los años cuarenta del siglo pasado por algunos físicos, que
han insistido en realizar medidas precisas de algunos fenómenos relacionados con
las constantes fundamentales para comprobar si alguna de ellas ha podido variar
con el tiempo.
Esta hipótesis, planteada por Dirac, Jordan y otros, es
la que ha llevado a los físicos a profundizar en los valores atribuidos a las
constantes fundamentales y a sugerir que la velocidad de la luz ha podido ser
diferente en otros momentos de la historia de la Tierra.
Algunos físicos
creen al respecto que la eventual variación de la velocidad de la luz sería la
explicación de algunos fenómenos cosmológicos desconcertantes, como la
temperatura casi uniforme del Universo, al mismo tiempo que reforzaría las
teorías sobre las dimensiones espaciales adicionales.
Nuevo marco
teórico Los físicos siempre se han preguntado por qué las constantes
fundamentales tienen los valores que se les atribuyen y si es posible que exista
un mecanismo dinámico vinculado a la expansión del Universo que determine el
valor, invariable o aleatorio, de estas constantes.
Sin embargo, estas
cuestiones no han encontrado respuesta en el cuadro de la física actual, donde
las así llamadas constantes fundamentales han sido introducidas como parámetros
arbitrarios.
Es posible que estas cuestiones tengan respuesta en un
marco teórico más completo que el actual, como ha sugerido
Théodore Kaluza con su generalización de la teoría de
Einstein, la cual comprendería un espacio-tiempo de cinco dimensiones en el que
las constantes fundamentales no tendrían parámetros invariables.
La
teoría de las cuerdas sugiere a su vez que todas las
constantes son dadas por campos variables en el espacio y el tiempo asociados al
campo gravitacional, por lo que el valor de todas las constantes puede
predecirse.
El nuevo análisis de los datos de Oklo y sus conclusiones
prometen por ello profundizar en un debate crucial para la comprensión del mundo
físico, ya que este descubrimiento refuerza los modelos cosmológicos
alternativos como el sugerido por la teoría de las cuerdas, abundando en la
necesidad de un nuevo marco teórico para explicar el
Universo.
