Las Partículas Extrañas Pueden Viajar Más Rápido Que La Luz, Rompiendo Las Leyes De La Física

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Los investigadores pueden haber excedido la velocidad de la luz, el límite de velocidad cósmica de la naturaleza establecido por la teoría de la relatividad de einstein. En un experimento en el cern, los físicos midieron los neutrinos que viajaban a una velocidad de 20 partes por millón.

Esta historia fue actualizada a las 6:20 p.m. EDT.

Nada va más rápido que la velocidad de la luz. Al menos, no lo creíamos.

Los nuevos resultados del laboratorio del CERN en Suiza parecen romper esta regla cardinal de la física, cuestionando una de las leyes más confiables descubiertas por Albert Einstein.

Los físicos han descubierto que las diminutas partículas llamadas neutrinos están haciendo un viaje subterráneo de 454 millas (730 kilómetros) más rápido de lo que deberían, más rápido, de hecho, que la luz. Si se confirman los resultados, podrían alterar gran parte de la física moderna.

"Las consecuencias serían absolutamente revolucionarias y muy profundas", dijo el físico Robert Plunkett, del laboratorio de Fermilab en Batavia, Illinois, que no participó en el nuevo estudio. "Es por eso que tal reclamo debe ser tratado con mucho cuidado y validado de tantas maneras como sea posible".

Reescribiendo las reglas

El experimento OPERA en el laboratorio de física del CERN en Ginebra envía partículas diminutas llamadas neutrinos a grandes distancias para estudiar sus propiedades. Los nuevos hallazgos sugieren que las partículas pueden incluso viajar más rápido que la luz.

El experimento OPERA en el laboratorio de física del CERN en Ginebra envía partículas diminutas llamadas neutrinos a grandes distancias para estudiar sus propiedades. Los nuevos hallazgos sugieren que las partículas pueden incluso viajar más rápido que la luz.

Crédito: CERN

Los resultados provienen del experimento OPERA, que envía aerosoles de neutrinos desde el CERN en Ginebra al laboratorio INFN Gran Sasso en Italia. Los neutrinos no interactúan con los átomos normales, por lo que simplemente pasan a través de la Tierra como si fuera un vacío.

Después de analizar los resultados de 15,000 partículas, parece que los neutrinos están cruzando la distancia a una velocidad de 20 partes por millón más rápido que la velocidad de la luz. Al utilizar sistemas GPS avanzados y relojes atómicos, los investigadores pudieron determinar esta velocidad con una precisión de menos de 10 nanosegundos (.00000001 segundos). [Cuenta atrás: las pequeñas partículas más frescas de la naturaleza]

"Según la relatividad, se necesita una cantidad infinita de energía para hacer que cualquier cosa vaya más rápido que la luz", dijo Plunkett a WordsSideKick.com. "Si estas cosas van más rápido que la luz, entonces estas reglas deberían ser reescritas".

Estudios anteriores han encontrado que ciertos materiales pueden viajar más rápido que la luz a través de un medio. Por ejemplo, ciertas partículas pueden moverse más rápidamente que la luz cuando viajan a través del agua o el aceite. Sin embargo, nada debería poder moverse más rápido que la luz a través de un vacío.

"Realmente se piensa que es un límite de velocidad absoluto", dijo Michael Peskin, físico teórico del Laboratorio Acelerador Nacional SLAC en Menlo Park, California. "La teoría cuántica de campos, la teoría matemática en la que se basan básicamente todos los resultados en física de partículas, "la propiedad que las señales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz a través de un vacío. Es realmente una prohibición absoluta".

Espina dorsal de la fisica

Este límite de velocidad cósmica, 299,792,458 metros por segundo (unos 700 millones de millas por hora), forma la columna vertebral de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, publicada en 1905. Reescribir esta ley tendría amplias implicaciones, incluso la posibilidad de tiempo. viaje.

Y los hallazgos no solo están en conflicto con la teoría existente, sino también con otras mediciones. Por ejemplo, un famoso estudio del experimento Kamiokande II en Japón de la supernova SN1987A, que se encuentra a unos 168,000 años luz de la Tierra en la Gran Nube de Magallanes, encontró que la luz y los neutrinos que salieron de esta estrella explotada llegaron a la Tierra con una diferencia de horas. Esta medida se usó para probar que los neutrinos viajan dentro de 1 parte en 100,000,000 de la velocidad óptica de la luz.

Sin embargo, el nuevo descubrimiento de OPERA sugiere que los neutrinos en realidad superan la velocidad de la luz en 60 nanosegundos a lo largo de 730 kilómetros, lo que corresponde a 2 partes en 100,000, "¡que supera el límite SN1987A en un factor de más de 2,000!" El astrónomo Derek Fox de la Universidad Estatal de Pennsylvania escribió en un correo electrónico. "Así que la observación está en conflicto dramático con el resultado SN1987A (que no está en duda)".

Pero esto no significa que los resultados de OPERA estén equivocados, dijo Fox. Sugirió que alguna solución teórica, tal vez incluso con la teoría de cuerdas, podría conciliar las dos mediciones.

Invitando al escepticismo

Al darse cuenta de lo escandalosos que serán los resultados si se confirman, los científicos detrás de OPERA, liderados por Antonio Ereditato de la Universidad de Berna, han decidido hacer públicos sus datos, con la esperanza de invitar a un escrutinio que podría dar sentido a tales radicales. recomendaciones. Los científicos también tienen la intención de recopilar más datos y analizar más a fondo sus mediciones para establecerlas más completamente o refutarlas. Sus resultados serán publicados el viernes (23 de septiembre) en el sitio de preimpresión de física ArXiv.

Una de las mejores esperanzas de verificar o refutar los hallazgos proviene del experimento MINOS de Fermilab, que también envía neutrinos volando bajo tierra a una distancia similar para terminar en la mina Soudan en Minnesota. En 2007, los investigadores de MINOS encontraron una tendencia en sus datos que sugería que los neutrinos podrían llegar temprano, como lo hacen en los nuevos datos del CERN. Sin embargo, el experimento en ese momento no tenía la precisión suficiente para descartar la posibilidad de que los resultados fueran una casualidad estadística. [Galería de luces misteriosas]

"Hubo algo que podría haber sido una fluctuación en la dirección de las cosas que llegaron temprano, pero no tuvo suficiente importancia para que hiciéramos tal afirmación", dijo Plunkett, quien es co-portavoz de MINOS. "Obviamente, la búsqueda está en marcha y estaremos actualizando esa medición anterior y también implementando algo que ya teníamos en las obras, que es un plan para realizar mejoras para poder reducir nuestros errores. Uno de nuestros próximos objetivos será tratando de verificar o refutar este resultado tan duro como podamos ".

El CERN planea discutir los hallazgos el viernes durante un seminario público que se emitirá en //webcast.cern.ch.


Suplemento De Vídeo: ¿Por qué nada puede viajar más rápido que la luz?.




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