La Teoría de la Relatividad propuesta por Albert Einstein, fue uno de los postulados más revolucionarios del siglo XX. No solo porque introdujo nuevos conceptos como la velocidad de la luz o la inercia, sino porque cambió completamente la idea que se tenía hasta el momento del espacio y tiempo.
Para Einstein, estas fuerzas estaban inseparablemente relacionados en una corriente continua, por lo que la velocidad y la materia son relativas para cada observador; es decir varían en cada caso. Esta postura ha ayudado por años a físicos y astrónomos a explicar el origen de toda clase de fuerzas y objetos invisibles que huyen de nuestra comprensión, pero… ¿Por cuánto tiempo más?
Esta es la pregunta que se hicieron los investigadores del Instituto de Física de Altas Energías de la Academia de Ciencias, quienes en un arrebato decidieron examinar si la Teoría de Relatividad tiene aún validez en la actualidad. Esto mediante un testeo de la velocidad a la que los rayos gamma se desplazan.
Poniendo a prueba la teoría centenaria de Einstein con rayos gamma
LHAASO fue un experimento de rayos cósmicos que inicio en 2021, con el objetivo de verificar si uno de los postulados que utilizó Einstein para describir el Universo era real. Concretamente, el de la invarianza o simetría de Lorentz, que plantea que las fuerzas de la física y velocidad de la luz se perciben de igual forma para los observadores en reposo.
Para ello, el uso de rayos gamma era esencial, ya que son el tipo de energía más poderosa y frecuente en el planeta. Capaces de generar hasta 1,4 PeV o más de 1015 millones de electronvoltios; la cual era la medida mínima necesaria para poder probar la simetría de Lorentz.
Como resultado de esta observación, los investigadores obtuvieron que los rayos gamma no producían ninguna ruptura en la simetría de Lorentz; lo que en palabras simples significa que la validez de la teoría relativista planteada por Einstein aún se mantiene, después de más de 100 años de uso.
No es sobre la relatividad sino sobre la simetría de Lorentz
La simetría de Lorentz ha sido objeto de numerosas pruebas experimentales desde 1905, cuando Einstein la incluyó en su teoría sobre la relatividad. Principalmente porque existen otras físicas, como la teoría de cuerdas y la de la gravedad en bucles, que sugieren que el vínculo espacio-tiempo, que describe como constante la simetría de Lorentz, puede romperse a energías muy altas.
En consecuencia, esta ruptura implicaría que la Teoría de la Relatividad planteada por Einstein no es precisa; y por tanto, tendrían que modificarse los supuestos sobre la relatividad a energías altas para entender mejor las fuerzas del Universo.
“Es crucial probar la teoría de la relatividad cada cierto tiempo y desarrollar leyes más fundamentales, ya que si aparece una ruptura, los fotones de alta energía desaparecerían automáticamente en su viaje a la Tierra; lo que implica que muchas mediciones podrían truncarse”.
Bi Xiaojun, profesor del Instituto de Física de Alta Energía
Afortunadamente, ese no parece ser el caso de momento. Por tanto, la Teoría de la relatividad seguirá siendo la piedra angular de la física moderna.
Referencias:
Einstein’s relativity theory passes strict test based on LHAASO observation https://phys.org/news/2022-02-einstein-relativity-theory-strict-based.html
Einstein’s Lorentz Symmetry Theory Proved Right Once More https://edgy.app/einstein-still-right-no-lorentz-violation-yet