Corrientes eléctricas más rápidas que la luz pueden explicar pulsares

Decir que algo puede moverse más rápido que la luz es motivo de una conversación larga y riesgosa en la física. Las personas se alejan de usted en fiestas de cóctel; los amigos nunca devuelven llamadas telefónicas. Usted solamente no encaja con Albert Einstein. Mas cuando vi una rueda de prensa en la Sociedad Americana Astronómica en enero pasado sobre fenómenos más-rápidos que la luz en el cosmos, mi primera reacción fue decir, " Terriblemente lamentable, pero tengo que estar allí." Los astrofísicos han estado hablando de los movimientos FTL durante años, pero esto era solamente un truco de la luz que daba la impresión de velocidad de urdimbre, un tecnicismo de movimiento ondulatorio, o una consecuencia exótica de la extensión del universo. Estos investigadores ahora hablaban de un tipo muy diferente de truco. Escéptico, puse su comunicado de prensa en mi " necesidades de pensamiento mas importantes y hoy finalmente pude mirar más de cerca el tema. Y lo que he encontrado es completamente fascinante.

Los investigadores, John Singleton y Andrea Schmidt de Los Alamos y sus colegas, han construido una especie de cable en el cual un pulso eléctrico puede dejar atrás la luz. Ellos explican esto porque el pulso no es un proceso causal. Este no ondula bajo la línea porque las partículas se dan el uno con el otro explican, un proceso que es sujeto a la teoría del límite de velocidad de Einstein. En cambio, un regulador externo conduce las partículas y puede sincronizarlos para hacer un pulso pasar por el cable en cualquier velocidad que usted quiera. Las partículas se parecen a dominós en hilera. Un proceso causal es el efecto de dominó habitual en el cual cada dominó derriba el siguiente; los dominós se mueven en su propia velocidad, decidida por su tamaño y espaciado. Un proceso de causal consiste en si usted derribara todos los dominós de su mano;los dominós se mueven, sin embargo, mas rápido de lo que usted espera. La foto encima muestra una temprana versión del artilugio; el cable está en el arco blanco a la derecha, y los reguladores son las tarjetas de circuitos impresos a la izquierda.

Este método de violar la barrera de velocidad podría parecer rídiculo después de todo, ningún objeto material viola la barrera. Pero electromágneticamente esto no importa. Independemente del origen del pulso en un cable, esto implica el movimiento de carga eléctrica y emite radiación electromagnética. La radiación se propaga externamente en la velocidad de luz, pero siempre es formada por la velocidad de cualquier generador. Cuando Singleton, Schmidt, y el resto de su equipo generan pulsos mas lentos que la luz usando su técnica, el resultado es la radiación creada por pulsos ordinarios causales. Para pulsos más rápidos que la luz, la radiación mira justo como la radiación que sería creada si partículas cargadas realmente pudieran exceder la velocidad de luz.

Que debo decir, es bastante extraño. No sólo es la radiación fuerte enfocada en el espacio, sino también en el tiempo - un pulso que al principio toma, digamos, 10 segundos de generación podrían ser exprimidos en 1 milisegundo si todos los frentes de onda electromagnéticos son atascados juntos. El enfoque temporal hace que la radiación se extienda sobre una amplia gama del espectro electromagnético. Además, el enfoque proporciona un grado de amplificación, causando la intensidad de la radiación no disminuya con el cuadrado inverso de la distancia, pero si con la distancia inversa.

Este enfoque podría ser muy útil para transmitir ondas de radio con un mínimo de poder, pero el interés principal Singleton y Schmidt está aplicada en la astrofísica - en particular, a pulsares. Los astrofísicos piensan que estos objetos son las estrellas hiperdensas de neutrón que generan pulsos de radio cuando giran, como un faro. Pero no se explican por qué los pulsos de radio son tan agudos y por qué aparecen sobre una amplia gama del espectro. El Singleton y Schmidt, agregando al trabajo realizado en los años 1980 por Houshang Ardavan de la Universidad de Cambridge, argumentan que estas propiedades son las consecuencias naturales de corrientes eléctricas FTL conducidas por el campo magnético de la estrella de neutrón. Para motivos simples geométricos, más allá de una cierta distancia de la estrella, el campo magnético barre a traves de la atmósfera más rápido que la luz.

Los investigadores ahora aplican su modelo a otro misterio de astrofísica, las explosiones de rayos gama. Los astrofísicos típicamente estiman la generación de poder intrínseca de estas explosiones asumiendo la ley inversa cuadrada, y los valores que ellos consiguen son trazadas. Pero si los efectos de FTL están implicados, la ley inversa cuadrada podría sobrestimar el poder y los astrónomos realmente deberían usar una ley simple inversa.

El Singleton dice que el principio básico de corrientes FTL fue trabajada por el físico inglés Oliver Heaviside y el físico alemán Arnold Sommerfeldt en los años 1890, pero fue olvidado porque las teorías de Einstein disuadieron a los físicos de pensar en fenómenos FTL, aunque ellos evadieron las críticas de las teorías. Acabo de mencionar la física de absorción y recomiendo que usted lea los papeles del equipo, que comienzan con éste. " La gente solamente no piensa en cosas que se mueven más rápido que la velocidad de luz, " mencionan en el Singleton . " Esto es un campo completamente abierto de par en par e inexplorado. "

Photo courtesy of Andrea Schmidt, John Singleton, and colleagues

Por George Musser de Scientific American
Traducido por Francisco E. Sánchez Hdz.