Gran parte de cómo entendemos la forma en que se construye nuestro universo depende de constantes: mediciones físicas que describen, por ejemplo, la carga y la masa del electrón. Estas cantidades son la base de las ecuaciones teóricas básicas, y no cambian. Excepto, los científicos descubrieron que la constante más famosa, la velocidad de la luz, no es tan constante como pensábamos.
Cuando la luz viaja a través del vidrio o el agua, se ralentiza. Pero los científicos pensaron que, cuando pasa por un vacío, se mantiene a una velocidad invariable de 299, 792, 458 metros por segundo. Un nuevo trabajo, publicado en arXiv.org, muestra que este no es siempre el caso. Según la estructura de la luz, los investigadores observaron que los fotones, la unidad básica de la luz, viajarán más lentamente.
Los investigadores esencialmente enfrentaron fotones estructurados de manera diferente entre sí. La luz a menudo se representa como una onda (aunque todo lo de la partícula / onda puede volverse retorcida), pero eso es solo una aproximación, escribe Andrew Grant para Science News . Piensa en un láser, sugiere, que estructura la luz como un rayo concentrado o en forma de ojo de buey. O piense en cómo se comporta la luz cuando se pasa a través de una lente: puede convencer en un punto.
Entonces, la estructura de la luz puede variar, y de eso depende este experimento. Grant escribe:
Los investigadores produjeron pares de fotones y los enviaron por diferentes caminos hacia un detector. Un fotón se deslizó directamente a través de una fibra. El otro fotón pasó por un par de dispositivos que manipularon la estructura de la luz y luego la cambiaron. Si la estructura no hubiera importado, los dos fotones habrían llegado al mismo tiempo. Pero eso no sucedió. Las mediciones revelaron que la luz estructurada llegaba constantemente varios micrómetros tarde por metro de distancia recorrida.
"Es un trabajo muy impresionante", dijo a Science News Robert Boyd, físico óptico de la Universidad de Rochester. "Es el tipo de cosas que es tan obvio, que uno se pregunta por qué no lo pensó primero".
Anteriormente, a dos grupos de investigación diferentes se les ocurrió la idea de que la velocidad de la luz podría cambiar, principalmente porque lo que consideramos un vacío no está realmente vacío. Discutieron la posibilidad de que el espacio sea en realidad "una gran gran sopa de partículas virtuales que parpadean dentro y fuera de la existencia en pequeñas fracciones de segundo", informa Livescience. Esas partículas parpadeantes impedirían la luz y causarían fluctuaciones. Pero esos dos documentos eran teóricos. El nuevo documento en realidad incluye observaciones que muestran que algunos fotones se ralentizaron.
Esto no significa que toda nuestra comprensión del universo esté fuera de control. O al menos, no es algo que la persona típica notará en la vida diaria. Solo aquellos físicos que trabajan en problemas específicos, como estudiar pulsos de luz muy cortos, tendrían que cambiar lo que hacen. El resto de nosotros aún puede usar el valor escrito en nuestros libros de texto. Y no se preocupe, aún podremos obtener mediciones sorprendentemente precisas de la velocidad de la luz en el hogar utilizando un microondas y una barra de chocolate.
