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Authors: João Magueijo

Tags: #divulgación científica

Más rápido que la velocidad de la luz (32 page)

BOOK: Más rápido que la velocidad de la luz
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En líneas generales, fue una buena época para mí, quizá la más productiva de mi vida, aunque una oscura nube la ensombreció. En el verano de 1999, Kim decidió abandonar la ciencia, resolución que me afligió mucho. Ella tenía en aquel entonces un puesto temporario de investigación en Durham y le faltaba aún un año de contrato, pero las cosas tomaron tal cariz que resolvió renunciar y emplearse como profesora secundaria en Londres.

En la investigación hay períodos en los que todo anda mal y uno debe darles fin: cambiar el tema de investigación, encontrar colaboradores nuevos, formular otros proyectos. Como hacen las serpientes, hay que dejar la piel vieja para seguir adelante. Kim pasaba entonces por una de esas etapas dramáticas que, en circunstancias normales, no habría acarreado más que un cambio en el tema de investigación. Sin embargo, el fin de la historia fue totalmente distinto porque sus superiores de Durham vetaron la propuesta de cambio que ella hizo en lugar de cuidarla y orientarla.

Ese incidente habría de teñir para siempre mi opinión sobre el ambiente científico. Llegué a la conclusión de que en la física no ocurre lo mismo que en el fútbol, donde conviene que los jugadores y los directores técnicos sean gente de naturaleza distinta. En la ciencia, los directores técnicos tienen que ser también buenos jugadores; de lo contrario, se sienten amenazados por la gente talentosa y hacen lo posible para borrarla del mapa. Sin duda, esto es lo que sucedió con Kim en ese desdichado verano. Era una conducta generalizada: pocos meses antes, un talentoso doctorando se había ido de allí por razones similares. Ambos tuvieron que abandonar la ciencia porque eran mucho más capaces que cierto científico con poder en Durham y su imbécil asistente, lo que generaba mucho resentimiento.

Por otra parte, el hecho de ser mujer no era demasiado ventajoso. Repetiré al respecto las palabras de Kim:

No objetaban el cambio de tema en sí, sino el hecho de que me obligara a pasar algún tiempo en Londres. Decían que el verdadero motivo de mi solicitud era mi deseo de estar cerca de ti, y que las razones científicas no eran más que excusas. A mi manera de ver, allí mostraron la hilacha sexista. Compartía la oficina con un investigador de sexo masculino que tenía la misma categoría que yo, pero a él le dieron permiso para trabajar fuera de Durham durante largos períodos. Era la misma gente, pero en su caso dieron
por descontado
que sus motivos para viajar eran profesionales; ni se enteraron de que, casualmente, su novia vivía en la ciudad a la cual tenía que viajar.

En Gran Bretaña hay una verdadera obsesión por la corrección política, por el lenguaje admisible y el que no lo es, por los chistes "correctos" y los que no lo son, como los modales y la conducta de la gente, por todo lo que es accesorio y superficial. En ese aspecto, soy un auténtico cerdo chauvinista y machista, y no me disculpo por ello. Además, disfrazada tras palabras y gestos políticamente correctos, mucha gente muy prejuiciosa (xenófoba y racista, además de sexista) aparece como líder de las campañas "a favor de las mujeres en la ciencia", cuando lo único que hacen es reemplazar en su discurso las desinencias y los pronombres masculinos por escrupulosos "o/a" y "él/ella". Sin embargo, entre bambalinas, a la hora de tomar decisiones, siguen siendo los mismos misóginos vacilantes de siempre.

En este aspecto, como en muchos otros, Cambridge es una rica fuente de jugosas anécdotas. Recuerdo una reunión que se realizó allí con el objeto de fomentar la participación de las mujeres en la física, en la cual los varones presentes se entusiasmaron tanto hablando de sus aportes en la materia que no dejaron hablar a las mujeres. También recuerdo con deleite a uno de esos campeones de la "corrección política": era muy puntilloso con las desinencias y los pronombres, pero no había aprendido aún que si uno clava los ojos en los pechos de las damas, ellas se dan cuenta. Conociendo su repulsiva mirada, no me sorprendió comprobar que las mujeres no se sentían halagadas. Me hallaba un día en la cafetería comentando con ese tipo un delicado pormenor de la teoría de la relatividad. Kim pasó por allí y, según su inveterada costumbre, el tipo la siguió con la mirada, clavada en su traste, desde luego. En aquella época, yo ya salía con Kim de modo que, en un súbito arranque latino, le dije: "Lindo culo, ¿no?". No es necesario aclarar que desde entonces me evita como a la misma peste.

El hecho de que Kim dejara la física fue un asunto fundamental para mí en los años en que se redondeó la teoría de la velocidad variable de la luz. Mi docilidad ante el
establishment
amenguó y lentamente se fueron formando en mi mente algunas de las opiniones que manifiesto en este libro. El propio desarrollo de la teoría estuvo teñido en parte por la necesidad física de desnudar la hipocresía y la corrupción que reinan en los ambientes científicos consagrados.

De alguna manera, esa furia era precisamente lo que me hacía falta para que la teoría remontara vuelo. El panorama que se me ofreció entre las nubes fue un auténtico resarcimiento y debo reconocer que esos años fueron realmente muy dichosos pese a todos los contratiempos.

A lo largo de ese período, mi trabajo reflejó sobre todo la influencia de John Moffat, porque busqué distintas maneras de reconciliar mi teoría con la relatividad. No lo hacía por temor a contradecirla sino porque me tentaba el hecho de que las teorías más "conservadoras" de la velocidad variable se podían aplicar mucho más fácilmente fuera de la cosmología. Estaba dispuesto a ampliar mi rango de intereses y era muy difícil hacerlo con la teoría que Andy y yo habíamos propuesto inicialmente. Hasta ese momento, esa dificultad no me había preocupado porque lo único que pretendíamos era hallar algo que pudiera competir con la teoría inflacionaria, la cual no tenía incumbencia fuera de la cosmología. Entraba ahora en una nueva etapa, con aspiraciones más elevadas: abrigaba la esperanza de que la VSL superara a la inflacionaria permitiendo predecir fenómenos físicos del universo actual, sin limitarse a un breve episodio del universo primigenio.

En consecuencia, hasta el día de hoy dediqué mis esfuerzos a convertir esa teoría única en un gran conjunto de modelos diferentes. Mientras la experimentación no pruebe que alguno de esos modelos es verdadero, debemos jugar con todos ellos. Por otra parte, existen cientos de modelos inflacionarios, y eso no cambiará hasta que haya pruebas concluyentes que confirmen alguno.

Conseguí por fin elaborar una versión propia de la teoría que respetara la invariancia de Lorentz, proceso que no fue fácil. Sin embargo, el esfuerzo valió la pena porque la nueva teoría permitió hacer un conjunto sorprendente de predicciones.

Al igual que Moffat en años anteriores, revisé minuciosamente los pormenores del segundo postulado de Einstein en procura de nuevos rumbos que me llevaran a una teoría invariante ante las transformaciones de Lorentz. Al hacerlo, recordé una controversia que habíamos tenido con el editor de
prd
, quien nos había preguntado si la velocidad variable de la luz podía ser un fenómeno observable. Nos había hecho notar que, cambiando la manera de medir el tiempo (es decir, las "unidades" de tiempo), siempre se podía imponer cualquier variación (o falta de variación) a la velocidad de la luz. Ahora bien, si un resultado depende de la elección de unidades, es evidente que no puede representar un aspecto intrínseco de la realidad.

El editor de la revista había utilizado ese argumento para cuestionar la idea de variabilidad de c, pero más tarde me di cuenta de que la misma argumentación podía emplearse para objetar la constancia de c. Desde este punto de vista, parecería que postular la constancia de la velocidad de la luz no es más que una convención, una manera de definir las unidades de tiempo, la cual garantiza a su vez que el postulado sea verdadero. ¿El célebre postulado de Einstein es acaso una tautología?

La respuesta es sí y no. Pronto me di cuenta de que hay, sin duda,
algunos
aspectos del segundo postulado que dependen de las unidades elegidas, pero otros no. Las vacas de Einstein llevaron a cabo un experimento genuino (en realidad, lo hicieron Michelson y Morley), de modo que el segundo postulado no puede ser vacuo en su totalidad. Por ejemplo, cuando afirmamos que la velocidad de la luz no depende de su color, ese hecho no cambia si usamos unidades distintas. En otras palabras, cuando estudiamos dos rayos de luz de diferente color y medimos su velocidad en el mismo lugar y el mismo momento con varas y relojes idénticos, y luego calculamos el cociente entre las dos velocidades, cualesquiera sean las unidades de medida utilizadas siempre obtenemos el mismo resultado: uno. Por consiguiente, aun frente al corrosivo argumento del editor de
prd
, ese aspecto del segundo postulado de la relatividad sigue en pie
[59]
.

No obstante, otros aspectos del postulado no son invulnerables a esa argumentación y entrañan, de hecho, tautologías o convenciones. En especial, decir que la velocidad de la luz en distintos momentos y lugares es la misma
necesariamente
depende de la manera en que decidimos construir nuestros relojes. ¿Cómo podemos estar seguros de que el ritmo de los relojes es el mismo en todo momento y en todo lugar? Se trata de un "hecho" aceptado como definición mediante un acuerdo tácito entre todos los físicos. Más concretamente, en el marco de las teorías que postulan la variación de alfa, los relojes electrónicos no difieren de los de péndulo y su ritmo es imperceptiblemente "distinto" en la Tierra y en la Luna. Por consiguiente, si afirmamos que la velocidad de la luz es la misma en todo lugar y en todo momento, en realidad caemos en el mismo error que cometeríamos si lleváramos un reloj de pie a un viaje espacial.

Por lo tanto, admití que una parte del segundo postulado de Einstein tiene sentido físico mientras que otras partes no se pueden reflejar en el resultado de ningún experimento. Decidí entonces quedarme con lo esencial y desechar el resto, lo que me seguía permitiendo postular la variación de la velocidad de la luz en el espacio y el tiempo. Obtuve así una VSL invariante ante las transformaciones de Lorentz, según la cual, en cualquier punto del espacio-tiempo, la velocidad de la luz no depende de su color ni de su dirección ni de las velocidades respectivas del emisor y del observador. Las consecuencias del experimento de Michelson-Morley son las mismas que en la relatividad especial, y el valor de c en cualquier punto dado continúa representando el límite de velocidad
local.
No obstante, ese valor límite puede variar de un lugar a otro y de un momento a otro. No todas las versiones de la VSL tienen estas características, pero, por el momento, decidí no apartarme de la más "apetecible".

Los dos dichosos años que pasé sin complicaciones jugando con la teoría "conservadora" fueron fundamentales para darme confianza. Por fin, fui capaz de sustentar la teoría de la velocidad variable de la luz en un principio de mínima acción: era el regreso de Maupertuis. Lo más importante de todo era que la nueva versión de la teoría podía aplicarse mucho más fácilmente a otras ramas de la física, de modo que hubo un verdadero desborde de consecuencias y predicciones interesantes que estimularon aún más mi entusiasmo por ella
[60]
.

Por ejemplo, cuando me puse a estudiar la física de los agujeros negros conforme a esa teoría, descubrí varios resultados sorprendentes. La teoría general de la relatividad ya predecía los agujeros negros, objetos sumamente compactos con una masa tan enorme, que la luz, como cualquier otro objeto, no puede escapar de ellos. Según la teoría relativista, la luz, al igual que otros objetos, "cae" hacia los objetos de gran masa que se hallan próximos, así como los cohetes con el motor detenido caen hacia la Tierra. Sin embargo, los cohetes tienen una "velocidad de escape", por encima de la cual ya no los afecta la influencia de la Tierra y por debajo de la cual sufren eternamente su atracción. Pues bien, ¡la velocidad de escape de un agujero negro es mayor que la velocidad de la luz!

Voy a expresarlo con más precisión. La velocidad de escape depende de dos factores: la masa del objeto que atrae y la distancia con respecto a él. Lo primero es evidente, pues se necesita un impulso mayor para alejarse de Júpiter que de la Tierra, por ejemplo. Pero, además, si un cohete está en órbita alrededor de la Tierra, el impulso necesario para que "escape" es menor que el que se necesitaría en la superficie terrestre. Por lo tanto, se puede definir con mayor rigor al agujero negro como un objeto que posee una "altura" (o distancia con respecto a su centro) por debajo de la cual la velocidad de escape se hace mayor que c. Puesto que nada puede moverse más velozmente que la luz, cualquier cosa ubicada a una distancia menor queda atrapada para siempre.

Recapitulemos: los agujeros negros deben ser compactos y tener una masa enorme, de modo que el punto de no retorno tiene que estar fuera de su superficie. La región en la cual la velocidad de escape alcanza la velocidad de la luz se denomina "horizonte" del agujero negro. Como ocurre con su par cosmológico, el horizonte de un agujero negro constituye un velo impenetrable. Para los que se encuentran afuera, el horizonte define una superficie más allá de la cual está lo desconocido, pues nada que esté "adentro" puede atravesarla para indicarnos qué sucede allí. El interior del horizonte de un agujero negro no tiene conexión alguna con nosotros.

Los agujeros negros son "negros" porque, aun cuando lo que hubiera adentro brillara, su luz volvería a caer en el agujero negro como los fuegos artificiales caen de nuevo sobre la Tierra. Por lo tanto, no hay ninguna esperanza de que podamos observar un agujero negro en forma directa. A lo sumo, podríamos ver hipotéticas naves espaciales a punto de cruzar su horizonte, en el mismo instante en que la tripulación intenta infructuosamente frenar y lanza desesperadas señales de auxilio... Luego, sobrevendría el silencio, y nada más. Un perfecto silencio que no se debería a averías en las máquinas sino al mero hecho de que tanto los pedidos de auxilio como los mismos tripulantes serían tragados en una incontrolable caída por el voraz agujero negro.

¿Qué papel podría desempeñar una c variable en semejante escenario? Pronto descubrí que en las teorías de la velocidad variable de la luz, ésta varía con el tiempo, a medida que el universo evoluciona, pero también con el espacio. En la proximidad de estrellas y planetas, ese efecto es casi imperceptible, pero cerca de un agujero negro pueden ocurrir cosas mucho más espectaculares. Para mi espanto, las ecuaciones llevaban inexorablemente a la conclusión de que en el horizonte la velocidad de la luz ¡podía incluso ser nula!

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