Las partículas subatómicas no aumentan de peso

A diferencia de la mayoría de nosotros, partículas subatómicas no ganan peso a medida que envejecen. La masa de estos diminutos pedazos de materia se ha mantenido constante en los últimos 6 millones de años, indican recientes observaciones astronómicas.

Lo creas o no, sino si un electrón fue más ligero o más pesado en el pasado es una cuestión de importancia fundamental. Variaciones de masas de partículas y otras así llamadas constantes de la naturaleza, como la velocidad de la luz, pueden ayudar a explicar el misterio de la energía oscura y determinar si existen las dimensiones ocultas.

"Algunos teóricos afirman que las constantes físicas han variado a lo largo del tiempo", dijo Christian Henkel del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania. "Esto es algo que forma parte del modelado del universo."

Henkel y sus colegas han puesto nuevos límites a las ondulantes constantes. Al observar la absorción de ondas de radio por las moléculas en el universo temprano, los investigadores han demostrado que la masa entre dos partículas - el protón y el electrón - no ha cambiado desde su valor actual de más de 2 partes por millón.

Los resultados, reportados en un reciente número de la revista Science, pone en entredicho las mediciones anteriores que afirman haber visto variaciones de esta masa.

Inhalación de amoníaco

Henkel comenzó a estudiar la posible variación en las constantes después de que él y algunos colegas detectaron amoníaco en una galaxia "a medio camino en todo el universo", dijo. Ese objeto lejano ofrece un vistazo al pasado, porque la luz que vemos ahora abandonó la galaxia miles de millones de años atrás.

Era la primera vez que esta molécula se había visto tan lejos. El equipo identificó el amoníaco por su absorción de las ondas de radio de un brillante objeto llamado Quasar, situado detrás de la galaxia. Sólo más tarde se dio cuenta de que esta absorción podía proporcionar información acerca de la física fundamental en el universo primitivo.

"El amoníaco es una molécula con una estructura muy especial," Henkel explicó. Tiene el aspecto de una pirámide (tetraedro) con tres átomos de hidrógeno formando la base y un átomo de nitrógeno en la parte superior.

Aunque la mayoría de otras moléculas giran más rápido cuando absorben la energía de las ondas de radio, el amoníaco cambia su estado adentro hacia fuera, con el nitrógeno cambiando de por encima de los hidrógenos a la parte de abajo.

Este desdoblamiento depende en gran medida de la relación entre la masa del protón y el electrón. Sabiendo esto, el equipo de Henkel comparó sus datos sobre el amoníaco con los de otras moléculas en la misma galaxia y encontraron que la absorción de amoníaco no ha cambiado significativamente desde el valor que se espera que tenga.

La implicación es que, tanto ahora como hace 6 millones de años, los protones pesan aproximadamente 1836 veces más que los electrones.

Un mundo cambiante

"Es un resultado sorprendente, pero estoy seguro de que hicieron un trabajo minucioso", dijo Wim Ubachs de la Universidad de Vrije en Amsterdam, Holanda.

Ubachs fue uno de los astrónomos que escribió un informe de investigación en 2006 afirmando que había observado un cambio (20 partes por millón) en la relación de masas protón-electrón. El experimento fue similar a la actual estudio, pero en este caso la molécula era de hidrógeno.

En valor nominal, las dos observaciones están en desacuerdo, pero Ubachs señaló que los resultados de su grupo corresponden a una época mucho más temprana, más de 11.5 millones de años atrás.

Es posible que la relación de masas haya cambiado entre las dos mediciones. De hecho, hay teorías que proponen que las constantes fundamentales han variado después del Big Bang, pero luego se mantuvieron una vez que la energía oscura (una hipotética forma de energía que produce una fuerza que se opone a la gravedad) comenzó la aceleración de la expansión del universo alrededor de 6 millones de años atrás. Algunos de estos modelos sostienen que la energía oscura es de alguna manera responsable de las variaciones en las constantes. Otros, sobre la base de la teoría de cuerdas, asumen que las dimensiones espaciales extra (más allá de los tres que podemos ver) la causa la fluctuación de los valores de estas constantes.

Para comprobar alguna de estas salvajes ideas serán necesarios mucho más datos, ambos Henkel y Ubachs tienen observaciones recientes que se encuentran en proceso de ser analizadas.

"Esperamos que los próximos resultados arrojarán más luz sobre la cuestión, que es muy intrigante de hecho," dijo Ubachs.

Por Michael Schirber
Traducción: KC
Especial para SPACE.com

Amenazas a la cuarta dimensión ¿de veras?

En la entrada sobre lo peligroso del escepticismo, parte 2, mencioné el caso de un supuesto mensaje venido desde la cuarta dimensión (supongo que espacial) dictado por un tal ITHACAR, que critica con dureza la curiosidad humana, en especial las expediciones mediante vehículos robotizados y a control remoto que la NASA ha enviado a Marte:

El Oasis de Paz de nuestro Planeta ha sido perturbado por vuestros artefactos de primitiva construcción. Vuestra inconsciente y deletérea Obra Destructora está ensanchando de forma peligrosa su radio de influencia hacia las Superficies Exteriores de vuestra Atmósfera

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El supuesto contactado, quien subió este mensaje a varios Grupos de Yahoo, aclara más este punto cuando afirma:

La verdad es que sí, que comparados con Ellos somos menos que primates. Los marcianos ya hace muchos milenios que no viven en la 3ª Dimensión como nosotros, sino que su existencia es cuatridimensional. Los científicos terrestres se han hecho a la idea, en su arrogancia, de que son los dueños del Sistema Solar y sin contar con nadie no paran de mandar sondas, artefactos repletos de cargas mortales. Pero, jamás encontrarán la verdadera vida exhuberante del planeta rojo porque están imbuídos del espíritu de la máquina y no ven más allá de sus narices. Piensan que disponen de instrumentos científicos que son el no va más, cuando en realidad son aparatos arcaicos con los que jamás podrán descubrir lo que allí bulle de vida espléndida y armoniosa.

Pues me quedé pensando ¿Cómo es que un aparato arcaico tridimensional puede amenazar a los avanzados cuatridimensionales marcianitos?

No me es posible imaginar un mundo de cuatro dimensiones espaciales, ni cómo desde ese ámbito podría observarse un universo tridimensional. Lo que sí es posible hacer es imaginar un mundo de dos dimensiones conviviendo en un universo tridimensional.

Si pudiese haber un mundo bidimensional se vería como una especie de tela delgada en la que los objetos en él sólo podrían ser puntos, líneas o superficies. Si pudiese haber seres en este mundo bidimensional serían planos como amibas o como flagelos. Sus libertades de movimiento estarían constreñidas a esa especie de "tela" bidimensional. Incluso la física de ese mundo sólo tendría dos dimensiones.

Carl Sagan hizo el mismo razonamiento en "El Mundo y sus Demonios", con relación a la posibilidad de convivencia entre seres de números diferentes de dimensiones:

Sabemos cómo se vería un objeto de otra dimensión al en­contrarse con nuestro universo tridimensional. Para mayor clari­dad, bajemos a una dimensión: una manzana que pasa a través de un plano debe cambiar la forma tal como la perciben los seres bidimensionales confinados al plano. Primero parece ser un punto, luego secciones de manzana mayores, luego menores, otra vez un punto... y finalmente, ¡puf!, desaparece. De modo similar, un obje­to cuatridimensional o más —siempre que no sea una figura muy sencilla como un hipercilindro pasando a través de tres dimensio­nes a lo largo de su eje— alterará violentamente su geometría mientras lo veamos atravesar nuestro universo. Si los extraterrestres fueran definidos sistemáticamente como seres que cambian de forma, al menos podría entender que Mack pudiera seguir con la idea de un origen de otra dimensión. (Otro problema es intentar en­tender lo que significa un cruce genético entre un ser tridimensional y uno cuatridimensional. ¿Los descendientes serán de la dimensión tres y media?)

Si esos seres pudiesen fabricar engendros mecánicos, tendrían que ser bidimensionales también. Supongamos ahora que esos engendros mecánicos pudiesen ser potencialmente peligrosos para los seres bidimensionales: sus efectos, por más destructivos que fuesen, sólo afectarían su universo bidimensional. ¿Cual sería la preocupación de nosotros como seres tridimensionales ante las travesuras bidimensionales de esos seres que desarrollan tecnología bidimensional "arcaica"? No se me ocurren muchas razones para una preocupación real, mi imaginación no da para más.

Tampoco se me ocurre cómo es que esos supuestos marcianos cuatridimensionales pierden su tiempo contactando a primitivos seres tridimensionales. Especialmente para advertir a la humanidad, con lenguaje bastante ridículo, que hemos "orientado la indagación del Espacio Exterior sobre las mismas ineficaces estructuras mentales con las que realizáis la investigación de vuestro espacio interior. Procedéis sobre una línea exasperada y exasperante de una continua y neurótica acción de cuantización y de absurda relativización de lo que llega a vuestro conocimiento"

Tampoco le veo sentido para que esos supuestos seres cuatridimensionales califiquen nuestra curiosidad como "neurótica". Lo siento, esas palabras me suenan muy humanas y tridimensionales.

Entonces ¿cual puede ser el origen de esos supuestos mensajes de marcianos cuatridimensionales? Pueden ser muchos, pero mi adivinanza educada es la de la posible manipulación de nuestros miedos. Lo dice Al Gore en su libro "El Ataque Contra la Razón", en el capítulo titulado "La política del miedo":

Nuestra exposición sistemática al miedo y otros estímulos (...) puede ser explotada por el inteligente especialista en relaciones públicas, publicitario o político. Barry Glassner, profesor de sociología de la Universidad del Sur de California, arguye que existen tres técnicas que, combinadas, provocan el miedo: La repetición, conseguir que lo anormal parezca normal y la mala administración. Utilizando estas herramientas narrativas, cualquiera con fácil acceso a la comunicación de masas podría intensificar los miedos y angustias públicos, distorsionar el discurso y la razón públicos.

A través de mensajes como el referido del marciano ITHACAR (me sorprende que su nombre se parezca tanto a la ciudad donde Carl Sagan vivió tantos años: Ithaca, NY), repetidos ad nauseam, haciendo parecer normal que los científicos son neuróticos asesinos en potencia (además de que se reciben mensajes de marcianos cuatridimensionales), y administrando pésimamente la verdad sobre estos asuntos, se podría estar aplicando las técnicas referidas.

¿El antídoto? Tolerancia, escepticismo y pensamiento crítico. Desde mi punto de vista.