La luz. ¿Es la velocidad de la luz con el tiempo? Hipótesis que la evidencia apoya este tipo? y que podrían ser las consecuencias?
Si la luz se la desaceleración, tendríamos que revisar muchas de nuestras creencias astronómicas: a partir de la edad del Universo con las distancias entre las galaxias, a partir de la materia oscura a la definición de muchas constantes físicas. Lo que un conjunto enorme de consecuencias! Algunas pruebas de que este hecho podría ser el caso comienza a amontonarse, como han informado recientemente Yves-Henri Sanejouand de la Universidad de Nantes en Francia. Por supuesto, hay que destacar que la hipótesis de que la velocidad de la luz, c , puede ser decreciente a lo largo tiempo sigue siendo muy especulativo. Sin embargo, recientemente se ha demostrado que podría arrojar nueva luz sobre algunos de los más difíciles problemas abiertos científico de hoy en día. En primer lugar, que fue observado por el Hubble a principios del siglo XX que las galaxias parecen estar alejándose de la Tierra a una velocidad que es proporcional a su distancia de nosotros. La explicación estándar es que las galaxias se están lanzando, aparte de la expansión del espacio-tiempo. Imagínese la elaboración de unas manchas rojas en un globo y lo infla, las manchas (galaxias) se alejan el uno del otro a una velocidad proporcional a su distancia, debido a la dilatación de los plásticos (espacio-tiempo). El inconveniente de esta hipótesis es que se tiene que postular la existencia de la famosa materia oscura , que nunca ha sido observado y aún constituyen el 70% de la masa del Universo. Sin embargo, si c fueron disminuyendo con el tiempo, el efecto Hubble sería llegar a ser un efecto óptico simple, eliminando la necesidad de postular la existencia de la materia oscura, según lo propuesto por el nuevo PI Wold en 1935 [1]. Otro de los principales cuestiones abiertas en la cosmología moderna es el llamado problema de valor inicial : ¿cómo debería el Universo ha comenzado para nosotros hoy en día para observarlo tal como es? En 1993, John Moffat de la Universidad de Toronto en Canadá, propuso la idea de tiempo variable c para hacer frente a este problema [2,3]: "Tenía curiosidad", explica Moffat, "acerca de si existe una alternativa a la inflación estándar idea para resolver los problemas de valor inicial en la cosmología. " Otro enigma abierto en la comunidad astronómica es la llamada anomalía de las Pioneer . Las naves espaciales Pioneer 10 y Pioneer 11 fueron enviados en la década de 1970 por la NASA para explorar los planetas exteriores y luego, eventualmente abandonaron el sistema solar. Estas son consideradas como las misiones de gran éxito y han traído un montón de datos, que sigue manteniendo los astrónomos hoy en día ocupado. Sin embargo, ambas naves espaciales parecen ser ligeramente y de forma inexplicable aceleración hacia el Sol, con una aceleración que aumenta con la distancia. Una vez más esto se puede explicar una vez c se toma como no constante en el tiempo, como Sanejouand propuesto recientemente. A pesar de la constancia de la velocidad de la luz es hoy ampliamente aceptado, desde una perspectiva histórica, no siempre ha sido así. Durante mucho tiempo la propia naturaleza de la luz era sólo vagamente comprendido. Los antiguos filósofos griegos estaban interesados en la luz, principalmente como parte del proceso de la visión. Es de notar que la palabra griega Optika se refiere a la ciencia de la visión y no la ciencia de la luz, como lo hace ahora. La idea dominante era que la luz era el vehículo que transportaba a los colores de los objetos a los ojos - y lo hizo de forma instantánea. En una versión de una teoría de los propios ojos que emiten la luz para tocar los objetos.En cualquier caso, la velocidad de la luz se asumió tácitamente que es infinito. No es sino hasta el Renacimiento que los primeros intentos de medir la velocidad de la luz se llevó a cabo. En 1676, el matemático y astrónomo danés Ole Rømer dio la primera estimación razonable. Señaló que el tiempo transcurrido entre los eclipses de las lunas de Júpiter, con sus cortos se convirtieron en la Tierra se movía más cerca de Júpiter y se convirtió en más que la Tierra y Júpiter hizo más alejados. Se podría utilizar esta observación para estimar c . El hecho de que la luz podría tener una velocidad finita, más que su valor exacto, se encontró con una feroz resistencia en la comunidad científica, aunque algunos felizmente hizo suya, en particular, Newton y Leibniz. Estaba a sólo unos cincuenta años más tarde, y veinte años después de la muerte de Romer, que las mediciones el astrónomo británico James Bradley, definitivamente podría ser que la velocidad de la luz era de hecho finito, era 1727. Más mediciones se realizaron durante el siglo XIX, incluyendo los de Fizeau (1849) y Foucault (1862). Finalmente, en 1879, Albert Michelson estimó un valor de 299.940 kilometros / s para la velocidad de la luz en el vacío, muy cerca del valor aceptado hoy en día. En ese momento, los científicos cree comúnmente que la luz viajaba en una especial, que aún no observado, medio: el éter. Se supone que las ondas de luz propagados a través del éter al igual que las ondas sonoras se propagan en el aire. Dado que la Tierra viaja a través del éter, sino que también supone que la velocidad de la luz debe haber diferido en varias direcciones. En 1887, Michelson y Morley se propuso demostrar que finalmente la existencia del éter todavía no observados. Para ello, su experimento quería demostrar que la luz viaja a diferentes velocidades en distintas direcciones. Sin embargo, su experimento fracasó: la luz estaba propagando exactamente a la misma velocidad en todas direcciones y sin importar el movimiento de la fuente o del observador! Luz logró conmocionar a la comunidad científica - de nuevo! Después de largas discusiones y verificaciones experimentales, el hecho de que la luz es una constante universal fue aceptada.En 1905 Albert Einstein propuso la teoría de la relatividad: los conceptos de larga data de tiempo y espacio absolutos fueron abandonados definitivamente con el fin de conservar la constancia de la velocidad de la luz de forma independiente del movimiento de la fuente o del observador. Ahora está claro que la velocidad de la luz debe ser constante, independientemente de la dirección de propagación o el movimiento de la fuente o del observador - de hecho este es uno de los postulados de la relatividad de Einstein. La constancia de la velocidad de la luz es tan fundamental y aceptado ahora que en 1983 la 17 ª Conferencia Générale de Pesos y Medidas decretó que "El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 / 299 792 458 de segundo. " En este punto c no puede cambiar , por definición . Es en este punto de la historia que la nueva pregunta que surge es: ¿Qué pasa si la velocidad de la luz no es constante a lo largo del tiempo? ¿Qué pasa si se está desacelerando? La consecuencia primera sería que nuestra definición de metro iba a cambiar con el tiempo: un metro sería un poco más corto, y en consecuencia sería un poco más alto. Por supuesto, dada la alta precisión con la que c se ha medido cualquier posible variación en el tiempo debe ser muy pequeña y probablemente no tendría consecuencias en nuestra vida cotidiana. La evidencia reportada por puntos Sanejouand hacia una posible desaceleración de la c de alrededor de 0.02-0.03 m / s por año. Esto es extremadamente pequeño en comparación con el valor real de c : sería como tener mil millones de dólares en una cuenta bancaria y la pérdida de unos pocos centavos al año. Sin embargo, "la constancia de la velocidad de la luz es uno de los pilares fundamentales de la física contemporánea", explica Sanejouand ", por lo que la posibilidad de que en su lugar puede variar (aunque a un ritmo lento) tiene consecuencias de largo alcance (aunque sobre todo en el teórico lado).
" A pesar de que la hipótesis de la desaceleración de la velocidad de la luz sigue siendo muy especulativo, "gente como Barrow, Magueijo, así como John Moffat," Sanejouand concluye, "han abierto el camino al mostrar que las teorías de física coherente en el que la velocidad de la luz es variable en el tiempo realmente se puede desarrollar de una manera segura y rigurosa ". [1] PI Wold, en el turno de Redward de las líneas espectrales de las nebulosas , Phys.. Rev. 47 , 217-219 (1935). [2] JW Moffat, Superluminary Universo: una posible solución para el problema del valor inicial de la Cosmología , int. J. Mod. Phys.. D 2 , 351-365 (1993).[3] JW Moffat, la gravedad cuántica, el origen del tiempo y la flecha del tiempo , se encuentra. Phys.. 23 , 411 a 437 (1993).
FUENTES : Optics & Photonics Focus :: Is Light Slowing Down? :.
