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El Misterio de la Constante de la Estructura Fina

El Misterio de la Constante de la Estructura Fina 

 

La Constante de la Estructura Fina - www.pedroamoros.com            En 1997, el astrónomo John Webb y su equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney analizaron la luz proveniente de quásares distantes. En su viaje de 12 mil millones de años, la luz había pasado a través de nubes interestelares de metales tales como el hierro, el níquel y el cromo, y los investigadores descubrieron que esos átomos habían absorbido algunos de los fotones de la luz quásar, pero no los que se esperaba que lo hicieran.

           Si las observaciones son correctas, la única explicación vagamente razonable es que una constante física conocida como la “constante de estructura fina”, o alfa, tenía un valor diferente en el momento en que la luz atravesó esas nubes. Pero eso es herejía. Alfa es una constante extremadamente importante que determina la forma en la luz interactúa con la materia, y no debería cambiar. Su valor depende de, entre otras cosas, la carga del electrón, de la velocidad de la luz y de la constante de Planck. ¿Podría haber cambiado alguna de ellas? En el mundo de la física nadie deseaba creer en estas mediciones.

           Por años, Webb y su equipo han estado tratando de descubrir un error en sus resultados. Pero hasta ahora no lo han encontrado. Los resultados de Webb no son los únicos que sugieren que falta algo en nuestro conocimiento de alfa. Un análisis reciente del único reactor nuclear natural conocido, que estuvo activo hace casi dos mil millones de años en lo que hoy es Oklo, en Gabón, sugiere también que algo ha cambiado en la interacción de la luz con la materia.

           La cantidad de ciertos isótopos radiactivos producidos en un reactor de ese tipo depende de alfa, de modo que observar los productos de fisión que se encuentran en Oklo proporciona una forma de deducir el valor de la constante en la época de su formación. Utilizando este método, Steve Lamoreaux y sus colegas del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México sugieren que alfa pudo haber disminuido en más de un cuatro por ciento desde que Oklo se encendió (Physical Review, vol 69, p 121701). Todavía hay quienes disputan cualquier cambio en alfa.

            Patrick Petitjean, un astrónomo del Instituto de Astrofísica de París, encabezó un equipo que analizó luz quásar detectada por el VLT en Chile y no encontró evidencia de que alfa hubiera cambiado. Pero Webb, que ahora está estudiando las mediciones VLT, dice que se requiere un análisis más complejo que el utilizado por Petitjean y su equipo.

             El equipo de Webb está trabajando en el asunto, y quizás pueda estar en posición de declarar que la anomalía ha sido resuelta, o no, este mismo año. “Resulta difícil decir cuánto tiempo tomará”, dice el miembro del equipo Michael Murphy de la Universidad de Cambridge. “Cuanto más estudiamos estos nuevos datos, más dificultades vemos”.

            Pero cualquiera sea la respuesta, igual el trabajo será valioso. Un análisis de la forma en que la luz pasa a través de nubes moleculares distantes revelará más sobre la forma en que los elementos fueron producidos en la historia temprana del universo.