Física

Experimento a gran altitud sobre un volcán mexicano desafía la velocidad de la luz

Experimento a gran altitud sobre un volcán mexicano desafía la velocidad de la luz

Gráfico compuesto con una vista del cielo en rayos gamma de energía ultra alta

Nuevas mediciones de un experimento realizado en la cima de un volcán extinto en México han confirmado que existe un nuevo límite sobre si la luz puede ir más rápido que la velocidad conocida de la luz.

Las observaciones de rayos gamma récord de una galaxia distante confirmaron la solidez de una parte de la teoría de la relatividad de Einstein: la invariancia de Lorentz. No importa dónde se encuentre o qué tan rápido se mueva, las leyes de la física se mantienen.

Los hallazgos fueron publicados en Cartas de revisión física.

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La velocidad de la luz

La invariancia de Lorentz de Einstein predice que la velocidad de la luz es constante en todas partes del universo. Las nuevas mediciones tomadas desde el Observatorio Cherenkov de Agua a Gran Altitud (HAWC) en Puebla, México, detectaron rayos gamma de fuentes galácticas lejanas, y los físicos pudieron confirmar, a las energías más altas hasta ahora exploradas, que estas leyes de la física son cierto, no importa dónde se encuentre o qué tan rápido se mueva.

"La forma en que la relatividad se comporta a energías muy altas tiene consecuencias reales para el mundo que nos rodea", dijo Pat Harding, astrofísico del grupo de Ciencia y Tecnología de Neutrones del Laboratorio Nacional de Los Alamos y miembro de la colaboración científica HAWC.

"La mayoría de los modelos de gravedad cuántica dicen que el comportamiento de la relatividad se romperá a energías muy altas. Nuestra observación de fotones de tan alta energía eleva la escala de energía donde la relatividad se mantiene en más de un factor de cien".

Los físicos buscaban una desviación de la teoría bien establecida de la invariancia de Lorentz porque esta ley sugiere que puede que no se mantenga en las energías más altas. Si la invariancia de Lorentz no fuera cierta, una serie de fenómenos se convertirían en posibilidades. Por ejemplo, los rayos gamma pueden viajar a velocidades más rápidas o más lentas que la velocidad de la luz.

El Observatorio de Rayos Gamma HAWC había notado una serie de fuentes astrofísicas que producen fotones superiores a 100 TeV (o un billón de veces la energía de la luz visible). Como HAWC es capaz de detectar estos rayos gamma, extiende el rango que tiene la invariancia de Lorentz en un factor de 100 veces.

"Las detecciones de rayos gamma de energía aún mayor desde distancias astronómicas permitirán controles más estrictos de la relatividad. A medida que HAWC continúe tomando más datos en los próximos años e incorporando mejoras lideradas por Los Alamos en las técnicas de detección y análisis a las energías más altas, Podrá estudiar esta física aún más ", dijo Harding.


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