Existe un adagio popularizado por Ian Betteridge que afirma que cualquier titular que termine en signo de interrogación puede responderse con un “No”. Sin embargo, la invariancia de Lorentz –la teoría que postula que las mismas leyes de la física se aplican de la misma manera en todos los sistemas de referencia, y un componente esencial de la relatividad especial– ha sido cuestionada durante algún tiempo por investigadores que intentan unificar la relatividad general y la teoría cuántica de campos en una teoría de la gravedad cuántica. Muchas de estas teorías de la gravedad cuántica rompen la invariancia de Lorentz al predecir que los fotones con diferentes niveles de energía viajarían a velocidades de la luz ligeramente distintas, una predicción que ahora parece menos probable gracias a que investigadores han analizado recientemente datos de rayos gamma provenientes de fuentes astronómicas pulsantes, y no han encontrado evidencia de variación en la velocidad (artículo de acceso abierto).
Los investigadores se centraron específicamente en buscar las violaciones de la invariancia predichas por la Extensión del Modelo Estándar (SME), una teoría de campos efectiva que unifica la relatividad especial con el Modelo Estándar. Las variaciones en la velocidad de la luz que predice son demasiado pequeñas para medirse directamente, por lo que, en cambio, analizaron datos de destellos de rayos gamma recogidos de púlsares, núcleos galácticos activos y ráfagas de rayos gamma (solo se utilizaron fuentes que emitieran rayos gamma en pulsos simultáneos). A lo largo de las enormes distancias que estos fotones han recorrido, incluso pequeñas diferencias en la velocidad entre fotones con diferentes niveles de energía deberían haber resultado en un retraso detectable entre ellos, pero no se encontró ninguno.
Este trabajo no refuta la SME, pero sí establece límites más estrictos a las violaciones de la invariancia de Lorentz que permite, aproximadamente una orden y media de magnitud más estrictos que los encontrados previamente. El estudio también proporciona un método para integrar más fácilmente nuevos datos experimentales en la SME. Una advertencia para quienes lean el artículo: los autores describen su trabajo como “directo”, lo que solo puede llevarnos a concluir que la palabra adquiere un nuevo significado después de unos años estudiando matemáticas.
Si desea ponerse al día con la relatividad y la invariancia de Lorentz, consulte este repaso rápido, o esta explicación algo alucinante. Para un aficionado, es más fácil probar la relatividad general que la especial.
Imagen superior: Púlsar Cangrejo, una de las fuentes de rayos gamma analizadas. (Crédito: J. Hester et al., NASA/HST/ASU/J)
