Velocidad de la luz variable

Velocidad de la luz variable

El concepto de la velocidad de la luz variable (a veces VSL, por su nombre en inglés: variable speed of light) establece que la velocidad de la luz en el vacío, la que usualmente se anota  c \ , puede no ser constante en algunos casos. En la mayoría de las situaciones que estudia la física de la materia condensada , la luz efectivamente tiene una velocidad menor cuando viaja a través de un medio. Los fotones virtuales de algunos cálculos en la teoría cuántica de campos pueden también viajar a una velocidad diferente en distancias cortas. Sin embargo ello no implica que algo pueda viajar más rápido que la luz. Aunque usualmente se cree que no se puede atribuir significado alguno a una cantidad dimensional, como lo es la velocidad de la luz variable en el tiempo (contrariamente a los números adimensionales, como la constante de estructura fina), la velocidad de la luz también varía en algunas controvertidas teorías cosmológicas, lo que cambia los postulados de la relatividad especial. Ello, empero, implicaría que se debe re-escribir mucho de la física moderna para re-emplazar los sistemas actuales que dependen de un valor de  c \ constante.[1]

Contenido

c variable en la física clásica

En la física clásica, se cree que el fotón, la partícula de luz que representa una fuerza electromagnética, carece de masa. La llamada acción de Proca describe una teoría de un fotón masivo.[2] Clásicamente, es posible tener un fotón que sea extremadamente liviano pero con una masa diminuta, como el neutrino. Estos fotones se propagarían a una velocidad de la luz inferior a la definida por la relatividad especial, y tendría tres direcciones de polarización. No obstante, en la teoría cuántica de campos, la masa del fotón no es congruente con la invariancia de gauge o la renormalización, por lo que usualmente se ignora. Se puede considerar, empero, una teoría cuántica del fotón masivo en el enfoque de la teoría de campo cuántico mediante la teoría de campo efectivo de Wilson. En ésta, dependiendo de si la masa del fotón es generada por el mecanismo de Higgs o es insertado ad hoc en el lagrangiano de Proca, los límites implicados por varios observadores/experimentadores pueden ser muy diferentes.[3]


Teorías cosmológicas

Esta hipótesis es la base de una nueva teoría cosmológica que se basa en la idea de que la velocidad de la luz era mayor en los primeros momentos tras el Big-Bang. Esto implica renunciar al principio de conservación de la energía.

Según la teoría, la energía se crea y se destruye mediante el trasvase de energía entre el vacío y la materia. Al pasar la energía desde el vacío a la materia aumenta la velocidad de la luz, y cuando la energía pasa de materia al vacío, la velocidad de la luz disminuye.

Esta hipótesis también resuelve el problema de la planeidad, y explica las mediciones actuales según las cuales se está acelerando la expansión del Universo, debido a que la teoría predice que la energía del vacío (lamdba λ) provocaría una fuerza de repulsión entre las masas. Resulta una hipótesis atractiva desde un punto de vista teórico que se complementa con indicios encontrados recientemente y que sugieren que, si bien la velocidad de la luz es constante y no depende de la velocidad del foco emisor o del receptor, el valor de esta constante ha sufrido variaciones a lo largo de la historia del Universo.

Véase también

Referencias

  1. George F R Ellis (abril 2007). «Note on Varying Speed of Light Cosmologies» (en inglés). General Relativity and Gravitation 39 (4):  pp. 511–520. doi:10.1007/s10714-007-0396-4. Bibcode: 2007GReGr..39..511E. 
  2. J. D. Jackson (1998). Classical Electrodynamics (3a edición). Wiley. 
  3. E. Adelberger, G. Dvali and A. Gruzinov, Photon Mass Bound Destroyed by Vortices preprint.

Wikimedia foundation. 2010.

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