La luz vive 1 quintillón de años, sugieren los físicos

Las estelas de luz producidas por el paso de un autobús iluminan el cielo nocturno frente a las Casas del Parlamento británico en Londres, 4 de febrero de 2010. (Reuters/Luke Macgregor)

Proyectos científicos como la misión Planck, cuyo objetivo es medir el resplandor posterior al Big Bang, podrían detectar señales de la desintegración de los fotones. Aquí, un mapa del cielo completo de Planck que muestra la materia entre la Tierra y el borde del observab (ESA/NASA/JPL-Caltech)

Las partículas que componen la luz, los fotones, pueden vivir al menos 1 quintillón (mil millones multiplicado por mil millones) de años, según sugiere una nueva investigación.

Si los fotones pueden morir, podrían emitir partículas que viajaran más rápido que la luz.

Muchas partículas de la naturaleza se descomponen con el tiempo. Por ejemplo, los átomos radiactivos son inestables y acaban descomponiéndose en partículas más pequeñas y desprendiendo energía al hacerlo.

Los científicos suelen suponer que los fotones no se descomponen, ya que se cree que carecen de masa con la que descomponerse. Sin embargo, aunque todas las mediciones de los fotones sugieren actualmente que no tienen masa, en su lugar podrían tener potencialmente masas demasiado pequeñas para que los instrumentos actuales puedan medirlas. [10 Implicaciones de los viajes más rápidos que la luz].

[pullquote]

Más sobre esto...

"¿Cuánto sabemos realmente sobre los fotones?", se pregunta el físico de partículas Julian Heeck, del Instituto Max Planck de Física Nuclear de Heidelberg (Alemania). "Provocaron varias revoluciones en la ciencia, pero sus propiedades siguen siendo un enigma".

El límite superior actual de la masa del fotón es inferior a dos milmillonésimas de milmillonésima de milmillonésima de milmillonésima de milmillonésima de kilogramo. Esto lo convertiría en menos de una milmillonésima de una milmillonésima de la masa de un protón.

Basándose en el Modelo Estándar de la física de partículas, que rige el reino de lo muy diminuto, Heeck calculó que los fotones del espectro visible vivirían al menos 1 quintillón de años.

La vida extraordinariamente larga que calculó Heeck es una media. "Existe la posibilidad de que algunos fotones muy pocos, aunque hayan decaído", dijo. (El universo tiene actualmente unos 13.700 millones de años.) Proyectos científicos como la misión Planck, destinada a medir el resplandor posterior al Big Bang, podrían detectar señales de tal desintegración, señaló Heeck.

Si los fotones se desintegran, los resultados de dicha desintegración deben ser partículas aún más ligeras, que viajarían incluso más rápido que los fotones. Suponiendo que los fotones tengan masa, "sólo hay una partícula que conocemos del Modelo Estándar de la física de partículas que podría ser aún más ligera, el más ligero de los tres neutrinos", dijo Heeck.

Los neutrinos son partículas fantasmales que sólo muy raramente interactúan con la materia normal. Innumerables neutrinos pasan a través de todos los habitantes de la Tierra cada día sin ningún efecto.

"Es muy posible que el neutrino sea más ligero que el fotón", afirma Heeck. En principio, cada fotón podría descomponerse en dos de los neutrinos más ligeros.

"El neutrino más ligero, al ser más ligero que la luz, viajaría entonces realmente más rápido que los fotones", dijo Heeck.

La idea de neutrinos que se mueven más rápido que los fotones parecería violar la noción, basada en la teoría de la relatividad de Einstein, de que nada puede viajar más rápido que la luz. Sin embargo, esta suposición se basa en la idea de que el fotón no tiene masa. La teoría de la relatividad de Einstein "sólo afirma que ninguna partícula puede viajar más rápido que una partícula sin masa", dijo Heeck.

Curiosamente, la velocidad a la que viajan los fotones significa que su extraordinaria vida transcurrirá rápidamente desde su perspectiva. La teoría de la relatividad de Einstein sugiere que cuando las partículas viajan a una velocidad extraordinaria, el tejido del espacio y el tiempo se deforma a su alrededor, lo que significa que experimentan el paso del tiempo más lentamente que los objetos que se mueven con relativa lentitud. Esto significa que si los fotones viven 1 quintillón de años, desde su perspectiva, sólo vivirán unos tres años.

Heeck detalló sus hallazgos en línea el 11 de julio en la revista Physical Review Letters.

Copyright 2013 LiveScienceuna empresa de TechMediaNetwork. Todos los derechos reservados. Este material no puede ser publicado, difundido, reescrito ni redistribuido.