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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 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 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 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". |
