La teoría de cuerdas y la velocidad variable de la luz

Los físicos Elias Kiritsis y Stephon Alexander desarrollaron independientemente velocidad variable de los modelos de la luz (VSL) que podrían ser incorporados en la teoría de cuerdas, y Alexander tarde trabajaron con Magueijo en el perfeccionamiento de estos conceptos (aunque Magueijo es crítica a la falta de la teoría de cuerdas de contacto con el experimento).

En dos esfuerzos separados, los físicos han desarrollado un sistema en el que la velocidad de la luz en realidad no sería constante, como un medio de explicar el problema del horizonte sin la necesidad de la inflación. El primer sistema del velocidad de la luz variable (VSL) fue propuesto por John Moffat (que más tarde se incorporó la idea en su teoría de la gravedad modificada), y un sistema más tarde fue desarrollado por Jo # 227-o Magueijo y Andreas Albrecht.

El problema del horizonte se basa en la idea de que las regiones distantes del universo no podían comunicar sus temperaturas, ya que son tan lejos luz no ha tenido tiempo para ir de uno a otro. La solución propuesta por la teoría de la inflación es que las regiones alguna vez fueron mucho más cerca, para que pudieran comunicarse.

En las teorías VSL, se propone otra alternativa: Las dos regiones podían comunicarse porque la luz viaja más rápido en el pasado que lo hace ahora.

Moffat propuso su modelo de VSL en 1992, teniendo en cuenta la velocidad de la luz en el universo temprano para ser muy grande - alrededor de 100 mil billones de billones de veces los valores actuales. Esto permitiría que todas las regiones del universo observable para comunicarse fácilmente entre sí.

Para conseguir que esto funciona, Moffat tuvo que hacer una conjetura que la Invariancia de Lorentz - la simetría básica de la relatividad especial - fue de alguna manera espontánea roto en el universo temprano. La predicción de Moffat traduce en un período de rápida transferencia de calor en todo el universo que da lugar a los mismos efectos que un modelo inflacionario.

En 1998, el físico Jo # 227-o Magueijo ocurrió una teoría similar, en colaboración con Aldreas Albrecht. Su enfoque, desarrollado sin ningún conocimiento de la obra de Moffat, fue muy similar - que reconocieron al enterarse de ello.

Este trabajo fue publicado un poco más prominente que Moffat de (en gran parte porque eran más terca sobre perseguir publicación en la prestigiosa Physical Review D, que había rechazado el papel antes de Moffat). Esta obra posterior ha inspirado a otros, como Cambridge físico John Barrow, para comenzar a investigar esta idea.

Una pieza de apoyo a VSL enfoques es que la investigación reciente de John Webb y otros, ha indicado que la constante de estructura fina puede no haber sido siempre constante. los constante de estructura fina es una relación de hecho a partir constante, la carga de Planck sobre el electrón, y la velocidad de la luz. Es un valor que aparece en algunas ecuaciones físicas.

Si la constante de estructura fina ha cambiado con el tiempo, entonces al menos uno de estos valores (y posiblemente más de uno) también ha ido cambiando.

Las líneas espectrales emitidas por átomos se definen por la constante de Planck. Los científicos saben desde observaciones que estas líneas espectrales no han cambiado, por lo que es poco probable que la constante de Planck ha cambiado. (Gracias a John Moffat para aclarar eso.) Sin embargo, cualquier cambio en la constante de estructura fina puede ser explicado por la variación sea la velocidad de la luz o de la carga del electrón (o ambos).

Estas propuestas son interesantes, pero la comunidad de la física, en general, sigue comprometido con el modelo de la inflación. Tanto VSL y la inflación requieren algún comportamiento extraño en los primeros momentos del universo, pero no está claro que la inflación es inherentemente más realista que VSL. Es posible que una prueba más de variables constantes, en última instancia conducir a apoyo de VSL sobre la inflación, pero ese día parece muy lejos, si es que alguna vez sucede.