¿Constantes variables?

Un estudio de la luz de cuásars distantes parece revelar un cambio en el tiempo de una constante fundamental de la naturaleza. De ser ciertos, estos resultados tendrán profundas implicaciones en los cimientos de la física.
Quizá la idea más profundamente arraigada en la ciencia sea la suposición de uniformidad en la naturaleza. Suponemos que se comporta de la misma manera en todas partes, y que ha sido así siempre. Einstein contempla esta uniformidad en uno de los postulados de su Teoría.

Sin embargo, un equipo de astrónomos liderado por John K. Webb, un astrofísico de la Universidad New South Wales, en Sidney, parece haber encontrado indicios de que las leyes de la física han cambiado ligeramente con el tiempo. Una de las constantes fundamentales de la naturaleza, la constante de estructura fina (alfa) -que mide la fuerza con la que interaccionan las partículas subatómicas entre ellas y la luz-, parece no ser realmente constante. El equipo de Webb ha observado, a partir de la luz de cuásars, que el valor de esta constante adimensional era una parte entre 100.000 más pequeño hace 6.000 millones de años que actualmente. Eligieron esta constante porque no tiene unidad y es independiente del método de medición, al contrario que, por ejemplo, la velocidad de la luz.

El estudio se llevó a cabo observando las líneas espectrales de absorción de cuásars lejanos. Las nubes de gas existentes entre la Tierra y los cuásars absorben ciertas longitudes de onda de la luz, y producen estas líneas oscuras en el espectro del cuásar. La diferencia de longitud de onda que absorben dos elementos particulares de la nube depende sensiblemente de la constante de estructura fina. Usando el espectrógrafo del telescopio individual más grande del mundo, el Keck de Hawaii, el equipo de Webb observó las líneas de absorción de varios elementos metálicos y los comparó con los espectros de átomos modernos. La ligera desviación existente indica un cambio en la constante de estructura fina.

Estos resultados vienen a confirmar los mismos que Webb sus colegas obtuvieron hace tres años. En esta ocasión, el equipo ha acumulado muchos más datos y ha eliminado algunas fuentes posibles de error.

Si esta constante no es tal, es posible que muchas otras, o todas, tampoco lo sean. Aunque las ecuaciones que explican el universo sean las mismas, un cambio en el valor de las constantes que incluyen puede dar lugar a comportamientos muy diferentes de la naturaleza. Por ejemplo, un cambio en el valor de la constante de estructura fina de más de un orden de magnitud haría que los átomos de carbono fuesen inestables, y por tanto la vida que conocemos imposible.

De ser ciertos, las consecuencias de estos resultados harían tambalear los cimientos de la física, pues el Modelo Estándar de Partículas es incompatible con "constantes variables", y forzaría la búsqueda de una teoría más fundamental que explique y prediga estos cambios. Una candidata es la teoría de supercuerdas, que no tiene problemas en contemplar esta variación en las constantes.

Ante el escepticismo de algunos científicos que dicen que todavía tienen que revisarse algunas fuentes de error, estos resultados están a la espera de ser reproducidos por otro equipo, con otro telescopio y otro método de análisis. La sonda MAP, lanzada hace un mes, también debería reflejar esta variación de la constante de estructura fina en el mapa del fondo cósmico de microondas que realizará durante los próximos 18 meses.