En el espacio, aparecen y desaparecen pares de partículas, ¿eso afecta a las ondas de luz que viajan a través del espacio?

Esta idea solo se ha considerado como una hipótesis, y no tiene un respaldo experimental firme.

Estos pares virtuales a los que se refiere se conocen mejor como energía de vacío o de punto cero , ya que son, literalmente, manifestaciones de campos en su estado menos excitado. La electrodinámica cuántica estándar (la teoría moderna de la luz) no impone restricciones a la velocidad de la luz c : la considera fija e invariante, y no ofrece ninguna explicación de su origen. Las interacciones de energía de vacío con fotones no lo afectan, de acuerdo con lo que sabemos hasta ahora.

La idea de que la energía del vacío puede afectar a los fotones se ha propuesto en el contexto de otras hipótesis subyacentes, como [gr-qc / 9904068] Difusión gravitacional cuántica y fluctuaciones estocásticas en la velocidad de la luz, pero no se han presentado pruebas. Marcel Urban y col. [1] ha investigado la idea que menciona de la manera más simple posible (es decir, utilizando solo ideas bien establecidas, sin referencia a otras hipótesis subyacentes como la teoría de cuerdas):

Mostramos que la permeabilidad al vacío μ y la permitividad ε pueden originarse de la magnetización y la polarización de pares de fermiones que aparecen y desaparecen continuamente. Luego mostramos que si simplemente modelamos la propagación del fotón en el vacío como una serie de capturas transitorias dentro de estos pares efímeros, podemos derivar una velocidad de fotón finita. Exigir que esta velocidad sea igual a la velocidad de la luz limita nuestro modelo de vacío. Dentro de este enfoque, la propagación de un fotón es un proceso estadístico a escalas mucho más grandes que la escala de Planck. Por lo tanto, esperamos que su tiempo de vuelo fluctúe. Proponemos una prueba experimental de esta predicción.

Resumen

Sus ideas son prometedoras y coherentes: sus cálculos se mantienen cuando se verifican de forma cruzada y se siguen de procedimientos bien conocidos en física de estado sólido. La idea es, literalmente, el modelo Drude (implícitamente enseñado a los estudiantes de secundaria cuando aprenden la ley de Ohm) aplicado a los fotones en el vacío: realmente no puede ser más simple que esto.

La principal afirmación interesante que hacen es que, según esta hipótesis, el tiempo que tarda la luz en recorrer una distancia L en el vacío no es constante, sino que tiene una desviación estándar fija del orden de 0,05 femtosegundos por metro de raíz cuadrada. Esta desviación estándar es independiente de la energía de la luz y crece cuadráticamente con L (es decir, con [matemáticas] L ^ {2} [/ matemáticas]). Esta es una afirmación experimentalmente comprobable; de ​​hecho, los autores finalizan su trabajo diciendo que tienen la intención de construir tal experimento.

Sin embargo, hasta ahora no se han publicado resultados experimentales (que yo sepa). Según Google Scholar, diecisiete artículos [2] citan a Marcel et al. Le invitamos a leer más sobre esto y esperar los resultados experimentales en caso de que lleguen pronto. Marcel y col. El trabajo es bastante reciente, el artículo fue publicado en 2013, por lo que obviamente la investigación es lenta.

Más allá de esto, hay muy poco más que hacer, excepto girar los pulgares y esperar. Por el momento, debemos aceptar que no hay evidencia para afirmar algún impacto de uno sobre el otro.

Notas al pie

[1] El vacío cuántico como origen de la velocidad de la luz.

[2] – Google Académico