Unas corrientes eléctricas más rápidas que la luz podrían explicar los púlsares

Por George Musser.

Decir que algo se puede mover más rápido que la luz es una buena forma de terminar una conversación en física. La gente se aleja de ti en las fiestas y tus amigos no te devuelven las llamadas. Sencillamente no puedes meterte con Albert Einstein. Así que cuando vi una conferencia de prensa en el American Astronomical meeting en enero sobre un fenómeno del cosmos que ocurre más rápido que la luz, mi primera reacción fue decir “lo siento mucho, pero me tengo que ir”. Los astrofísicos han hablado del movimiento más rápido que la luz (FTL) durante años, pero simplemente se trataba de un truco de la luz. Estos investigadores hablaban de un truco muy diferente a los que se conocían hasta ahora. Aunque estaba reticente, puse su conferencia de prensa en mi sección “necesitas pensarlo mejor” y hoy, finalmente, decidí echarle un nuevo vistazo. Y lo que encontré es extramadamente asombroso.

Los investigadores, John Singleton y Andrea Schmidt de Los Alamos y sus compañeros han construído una especie de cable en el que un pulso eléctrico puede viajar más rápido que la luz. Lo han conseguido porque el pulso no es un proceso causal. No se transmite por la línea debido a que partículas cargadas choquen unas con otras, algo que estaría sujeto al límite de Einstein. En vez de eso, un controlador externo dirige las partículas y las sincroniza para conseguir que un pulso pase a través del cable a la velocidad que se desee. Las partículas caen como fichas de dominó. Un proceso causal es el típico efecto dominó en el que cada ficha hace caer a la siguiente; las fichas se mueven a su propia velocidad, determinada por su tamaño y su separación. Un proceso no causal consistiría en tirar todas las fichas con tu mano; las fichas se mueven con la velocidad que tú puedas darles.

Pulsar

Pulsar. Wikipedia.

Este método de ruptura de la velocidad de la luz puede parecer una trampa -después de todo, ningún objeto material rompe la barrera de la luz. Pero electromagnéticamente es lo mismo. Sea cual sea el origen del pulso en un cable, provoca el movimiento de una carga eléctrica y emite radiación electromagnética. Cuando Singleton, Schmidt, y el resto del equipo generan pulsos menos rápidos que la luz utilizando esta técnica, la radiación resultante es muy parecida a la creada por los pulsos causales ordinarios. Para los pulsos más rápidos que la luz, la radiación es igual que la radiación que se crearía si las partículas cargadas realmente sobrepasasen la velocidad de la luz. En otras palabras, tiene una pinta muy extraña.

La radiación no sólo se concentra en el espacio, también se concentra en el tiempo -un pulso que suele tardar 10 segundos en generarse puede ser exprimido en 1 milisegundo ya que todos los frentes de onda electromagnéticos se juntan. La concentración temporal provoca que la radiación se esparza en una gran banda del espectro electromagnético. Además, la concentración provoca un cierto grado de amplificación, lo que hace que la intensidad de la radiación disminuye no con el inverso del cuadrado de la distancia si no con el inverso de la distancia.

Esta concentración podría ser útil para transmitir ondas de radio con una potencia mínima, pero el principal interés de Singleton y Schmidt es aplicar la idea a la astrofísica -en particular, a los púlsares. Los astrofísicos creen que estos objetos son estrellas de neutrones muy  densas que generan pulsos de radio cuando giran, de manera similar a un faro. Sin embargo, aún se desconoce por qué los pulsos son tan agudos y por qué aparecen en un rango tan grande del espectro. Singleton y Scmidt, basándose en un trabajo de Houshang Ardavan de la Universidad de Cambridge, sostienen que esas propiedades son la consecuencia directa de corrientes FTL dirigidas por el campo magnético de la estrella de neutrones. Por razones geométricas sencillas, a una distancia de la estrella superior a un cierto límite, el campo se curva a través de la atmósfera más rápido que la luz.

Los investigadores están aplicando actualmente el modelo a otro misterio de la astrofísica: los brotes de rayos gamma. Los astrofísicos suelen estimar la generación de energía intrínseca en estos brotes utilizando la ley de la inversa al cuadrado, y los valores que obtienen son enormes. Pero si los efectos FTL tienen que ver en esto, la ley de la inversa al cuadrado implicaría sobreestimar la energía y los astrónomos deberían utilizar la ley de la inversa.

Singleton dice que el principio básico de las corrientes FTL se remonta al físico inglés Oliver Heavside y el físico alemán Arnold Sommerfeldt a finales del S. XIX, pero cayó en el olvido porque las teorías de Einstein no animaban a investigar los fenómenos FTL. Sólo he hecho una primera aproximación a la teoría, pero recomiendo que se lean los artículos sobre estos temas, comenzando por este. “La gente no cree en las cosas que se mueven más rápido que la luz”, dijo Singleton. “Este es un campo completamente abierto e inexplorado”.

Este artículo ha sido traducido de Scientific American y publicado bajo licencia CC by-sa

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