¿La velocidad de la luz es fluctuante?

Según nuevas investigaciones puede, que después de todo, la velocidad de la luz no sea fija, ya que las partículas efímeras en el vacío inducen fluctuaciones en la velocidad de la luz.

Según un estudio, hay una posibilidad teórica de que la velocidad de la luz no sea fija, como lo ha supuesto la física convencional, sino que podría fluctuar. Crédito de la imagen: morgueFile

Dos estudios que se publicarán próximamente en The European Physical Journal D, desafían la opinión establecida sobre la naturaleza del vacío. En un artículo, Marcel Urban de la Universidad de Paris-Sud y sus colegas identificaron un mecanismo a nivel cuántico para interpretar el vacío como lleno de pares de partículas virtuales con valores fluctuantes de energía. Como resultado, las características inherentes del vacío, como la velocidad de la luz, pueden que no sean constantes, sino que fluctúen. Mientras tanto, en otro estudio, Gerd Leuchs y Luis L. Sánchez-Soto, del Instituto Max Planck para la Física de la Luz, sugieren que las constantes físicas, tales como la velocidad de la luz y la denominada impedancia del espacio libre, son indicaciones del número total de partículas elementales en la naturaleza.
El vacío es uno de los conceptos más interesantes de la física. Cuando se observa a nivel cuántico, el “vacío” realmente no está vacío, sino que está lleno de pares de partículas que continuamente aparecen y desaparecen, tales como pares de electrón-positrón o quark-antiquark. Estas partículas efímeras son partículas reales, pero sus vidas son muy cortas.
En su estudio, Urban y sus colegas establecieron, por primera vez, un detallado mecanismo cuántico que explicaría la magnetización y la polarización del vacío, que se denomina permeabilidad y permitividad del vacío, así como la velocidad finita de la luz. Este hallazgo es relevante, ya que sugiere la existencia de un número limitado de partículas efímeras por unidad de volumen en el vacío. Como resultado, hay una posibilidad teórica de que la velocidad de la luz no sea fija, como lo ha supuesto la física convencional, sino que podría fluctuar en un nivel independiente de la energía de cada cuanto de luz, o fotón, y más grande que las fluctuaciones inducidas por la gravedad a nivel cuántico. La velocidad de la luz sería dependiente de las variaciones en en el vacío de las propiedades del espacio o del tiempo. Las fluctuaciones del tiempo de propagación del fotón se estiman que son del orden de 50 attosegundos por metro cuadrado de vacío cruzado, lo que se podría comprobar con la ayuda de nuevos láseres ultrarrápidos.
Leuchs y Sánchez-Soto, por otro lado, modelaron pares de partículas virtuales cargadas como dipolos eléctricos responsables de la polarización del vacío. Encontraron que una propiedad específica del vacío llamada impedancia, que es crucial para la determinación de la velocidad de la luz, depende sólo de la suma del cuadrado de las cargas eléctricas de las partículas, pero no de sus masas. Si su idea es correcta, el valor de la velocidad de la luz, en combinación con el valor de la impedancia del vacío proporcionaría una indicación del número total de partículas elementales cargadas existentes en la naturaleza. Los resultados experimentales apoyan esa hipótesis.
Fuente: Springer