Física - Optica

NOTA: esta sección fue discontinuada, contiene artículos antiguos, permanece sólo por si alguien busca este tipo de información.

LA VELOCIDAD DE LA LUZ

La luz rompe sus propios límites de velocidad

Julio 21, 2000

Parece que los científicos han roto el límite de velocidad del universo.

Durante generaciones los físicos creyeron que no existe nada más rápido que la luz moviéndose en el vacío, a una velocidad de 300.000 kilómetros por segundo.

Pero en un experimento llevado a cabo en Princeton, Nueva Jersey, los físicos enviaron un pulso de luz láser a través de vapor de cesio tan rápidamente que salió de la cámara antes de haber siquiera terminado de entrar.

El pulso recorrió una distancia 310 veces superior a la que habría cubierto si la cámara hubiera estado al vacío.

Los investigadores dicen que es la prueba más contundente de que la velocidad de la luz -supuestamente una regla de hierro de la naturaleza- puede ser llevada más allá de los límites conocidos, al menos bajo ciertas condiciones de laboratorio.

No tan imposible

"Este efecto no puede ser utilizado para enviar información de vuelta al pasado", dice Lijun Wang, investigador del NEC Institute. "Sin embargo, nuestro experimento sí muestra que la concepción generalmente aceptada de que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz es incorrecta".

Los resultados del trabajo de Wang, Alexander Kuzmich y Arthur Dogariu fueron publicados en la edición del jueves de la revista Nature.

Este logro no tiene por el momento ninguna aplicación práctica, pero experimentos como éste han generado considerable entusiasmo en la comunidad internacional de físicos teóricos y ópticos.

"Es todo un descubrimiento en el sentido de que la gente pensaba que era imposible", dice Raymond Chiao, un físico de la Universidad de California que no participó del trabajo. Chiao ha realizado experimentos similares usando campos eléctricos.

En el experimento más reciente, los investigadores de NEC desarrollaron un dispositivo que dispara pulsos de láser dentro de una cámara de vidrio llena de vapor de átomos de cesio. Los investigadores dicen que el dispositivo es una especie de amplificador de luz que puede "empujar" el pulso hacia adelante.

Anteriormente se habían realizado algunos experimentos en los que la luz también parecía alcanzar las así llamadas velocidades superlumínicas, pero se distorsionaba, lo que despertaba dudas sobre si los científicos realmente habían logrado tal hazaña.

El pulso láser del experimento de NEC sale de la cámara con casi exactamente la misma forma, pero con menos intensidad, dice Wang.

Si bien el pulso puede verse como un rayo recto, en realidad se comporta como ondas de partículas de luz. La luz es capaz de salir de la cámara antes de haber terminado de entrar ya que los átomos de cesio cambian las propiedades de la luz, permitiéndole que salga más rápidamente que en el vacío.

El extremo anterior del pulso láser contiene toda la información necesaria para producir el pulso al otro extremo de la cámara, por lo que no es necesario que el pulso completo llegue a entrar en la cámara para que pueda salir por el otro extremo.

Este experimento produce un pulso de luz casi idéntico, que sale de la cámara y recorre unos 18 metros antes de que la parte principal del pulso láser termine de ingresar en la cámara, dice Wang.

Wang dice que el efecto es posible solamente porque la luz no posee masa; no puede lograrse lo mismo con objetos físicos.

El experimento de Princeton y otros similares ponen a prueba los límites de la teoría de la relatividad que Albert Einstein formuló casi un siglo atrás.

Según la teoría especial de la relatividad, la velocidad de las partículas de luz en el vacío, como ocurre en el espacio exterior, es la única medida absoluta en el universo. La velocidad de cualquier otra cosa -ya sean cohetes o lombrices- es relativa al observador, explicaban Albert Einstein y otros.

¿Computadoras más rápidas?

En circunstancias cotidianas, un objeto no puede moverse más rápidamente que la luz. El experimento de Princeton y otros modifican estas circunstancias utilizando dispositivos como la cámara de cesio en lugar de vacío.

Algún día, este trabajo podría contribuir al desarrollo de computadoras más rápidas, que transporten la información en partículas de luz.

No todos concuerdan en las implicaciones del experimento de NEC.

Aephraim Steinberg, físico de la Universidad de Toronto, dice que las partículas de luz que emergían de la cámara de cesio podrían no ser las mismas que habían ingresado, por lo que pone en duda que se haya cruzado la velocidad de la luz.

Aún así, el trabajo es importante, dice: "Lo interesante es haber logrado producir una luz que se vea exactamente igual a la que aún no había llegado".