Viajar en el tiempo, casi imposible

Redacción

BBC Mundo

Martes, 26 de julio de 2011

Una investigación de un equipo de científicos en Hong Kong determinó que la velocidad a la que viajan los fotones hacen que la idea de viajar en el tiempo sea más improbable de lo que se pensaba.

La velocidad de la luz en el vacío es considerada la velocidad máxima en el universo, pero algunos estudios en los últimos años habían sugerido que los fotones podían superarla.

Si pudieran, en teoría se podría viajar en el tiempo.
Pero ahora, un estudio publicado en la revista Physical Review Letters muestra que un fotón sólo también se restringe a la velocidad de la luz en el vacío.
Eso significa que los fotones siguen el principio de causalidad establecido en la teoría de la relatividad de Einstein, según el cual los efectos de un evento no pueden preceder a sus causas viajando más rápido que la velocidad de la luz.
La violación de esa causalidad permitiría, en principio, que se pudiera viajar en el tiempo.

Todo es relativo

Mientras que el límite en el vacío es un número fijo -300.000 kilómetros por segundo- la velocidad de la luz puede variar significativamente dependiendo del material de que se trate.
Estas diferencias explican diferentes fenómenos, desde por qué una paja luce bifurcada en un vaso de agua hasta experimentos con nubes de átomos en los que la velocidad de la luz es manipulada activamente.
Algunos de esos experimentos muestran un "movimiento superlumínico", en los que los fotones pueden exceder la velocidad de la luz en medios determinados.
Pero hasta ahora no se había determinado si un fotón solo podía exceder la velocidad de la luz en el vacío.
Ahora, Shengwang Du y otros investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, han medido lo que se conoce como un precursor óptico.
Como el viento que sobrepasa la velocidad de un tren, los precursores ópticos son ondas que preceden a los fotones en un material determinado.
Hasta ahora, esos precursores ópticos no se habían observado directamente para el caso de un fotón solo.
Los científicos enviaron pares de fotones a través de una nube de átomos mantenidas a una millonésima de un grado sobre cero absoluto -la temperatura más baja del universo- y mostraron que el precursor óptico y el fotón están limitados a la velocidad de la luz en el vacío.
"Al mostrar que un fotón solo no puede superar la velocidad de la luz, estos resultados ponen fin al debate sobre la verdadera velocidad de un fotón individual", señaló el profesor Du.
O sea que los fotones no pueden viajar en el tiempo y es imposible transportar información a velocidades más rápidas que las de la luz.
Pero el estudio tiene otras implicaciones.
"Nuestros hallazgos tienen potenciales aplicaciones porque le ofrecen a los científicos un panorama más claro sobre la transmisión de información cuántica", según Du.
Sin embargo, los científicos no descartaron completamente que se pueda viajar en el tiempo por otros medios.

Tomado de:
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/07/110726_luz_viaje_tiempo_mes.shtml

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Científicos crean luz de la nada por primera vez

Los físicos lograron sacar «chispas» del vacío gracias a una sofisticada máquina cuántica

ABC / madrid

Día 07/06/2011 - 11.59h

Phil M Rogers / Alamy 

 

Un espejo en movimiento puede generar luz del vacío

Un grupo de físicos de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Gothenburg, Suecia, ha logrado algo casi «divino». Ha producido fotones visibles a partir de las partículas virtuales que se creía existían en el vacío cuántico. En pocas palabras: han obtenido luz prácticamente de la nada. Para conseguir esta hazaña científica, algo que hasta ahora era solo una teoría, el equipo ha utilizado un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID) que consigue modular la velocidad de la luz.

Los investigadores presentarán sus conclusiones la próxima semana en Padua, Italia. De momento, la investigación aparece publicada en arXiv.org, y los autores no quieren ofrecer más datos hasta que su trabajo esté listo para su publicación en una revista de alto nivel. Sin embargo, científicos que no están directamente vinculados al equipo de Chalmers aseguran en la web de Nature que el resultado es impresionante. Si la investigación se verifica, se convertirá en una de las pruebas experimentales más inusuales de la mecánica cuántica en los últimos años y «un hito importante», afirma John Pendry, físico teórico del Imperial College de Londres, ajeno al estudio. «Es un gran avance», añade Federico Capasso, un físico experimental en la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, quien ha trabajado en los efectos cuánticos similares.

El experimento radica en uno de los más extraños y más importantes principios de la mecánica cuántica: el principio de que el espacio vacío es.... todo lo contrario. La teoría cuántica predice que el vacío es en realidad una espuma retorcida en el que las partículas revolotean. 

La existencia de estas partículas es tan fugaz que a menudo se describe como virtual. Sin embargo, puede tener efectos tangibles. Por ejemplo, si dos espejos se colocan muy muy próximos entre sí, las partículas virtuales que existen entre ellos y fuera crearán una fuerza que empujará las placas metálicas entre sí. Es lo que se conoce como «Efecto Casimir», en honor al físico holandés Hendrik B.G. Casimir, quien propuso esta teoría junto a su colega Dirk Polder en 1940.

Un experimento «muy inteligente»

Durante décadas, los teóricos han predicho que un efecto similar puede producirse en un solo espejo que se está moviendo muy rápidamente. Según la teoría, un espejo puede absorber la energía de los fotones virtuales en su superficie y volver a emitir esa energía como fotones reales. El efecto sólo funciona cuando el espejo se mueve a través del vacío a casi la velocidad de la luz, lo que es casi imposible para los dispositivos mecánicos que utilizamos a diario.

Los físicos de Chalmers consiguieron evitar el problema utilizando una pieza de la electrónica cuántica conocida como dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID), que es extraordinariamente sensible a los campos magnéticos. De esta forma, el dispositivo actuó como un espejo y ajustando la dirección del campo magnético miles de millones de veces por segundo consiguieron «menearlo» a alrededor del 5% de la velocidad de la luz, lo suficiente para ver el efecto.

El resultado fue una lluvia de fotones saltando desde el vacío. Capasso cree que el experimento es «muy inteligente», y una buena demostración de la mecánica cuántica, aunque duda de que pueda tener algún efecto práctico. Sea como sea, para los físicos es un logro realmente emocionante.

Tomado de:

http://www.abc.es/20110607/ciencia/abci-cientificos-crean-nada-201106070939.html

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