¿Puede violarse en la Tierra la Segunda Ley de Newton?

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Los astrofísicos han encontrado pruebas de que una versión corregida de la Segunda Ley de Newton (que trabaja con la aceleración de una masa) funciona bien en las grandes escalas del Universo.

Estas modificaciones a la física Newtoniana se conocen como “Dinámicas Newtonianas Modificadas (modified Newtonian dynamics — MOND). “Newton ofrece unos cimientos para la mecánica clásica al relacionar la fuerzas, masas y las aceleraciones”, explica Alex Ignatiev a PhysOrg.com. “Esto siempre es cierto, excepto en casos especiales”.

Ignatiev ha desarrollado una forma de detectar tales casos especiales, trabajando con pequeñas aceleraciones en la Tierra. Este tipo de experimento es algo considerado tan complejo que en el pasado ha sido descartado por imposible. “Ahora tenemos observaciones de esta teoría mediante pruebas astrofísicas”, apunta Ignatiev, científico en el Instituto de Investigación de Física Teórica en Melbourne, Australia. “Quiero ver cómo funciona esto en la Tierra”. La sugerencia de Ignatiev sobre cómo podría llevarse a cabo esto ha sido publicada en Physical Review Letters como “Is Violation of Newton’s Second Law Possible? (¿Es posible violar la Segunda Ley de Newton?)”.

¿Y las implicaciones de la violación de la Segunda Ley de Newton bajo condiciones especiales en la Tierra? “Bueno”, dice Ignatiev, “esto es tratar con la física fundamental. Si puede verse que la Ley de Newton se viola en la Tierra, entonces todo lo que conocemos debe ser reevaluado”.

Pero aquí es donde comienzan las dificultades con la sugerencia de Ignatiev. “Las condiciones para probar esto son verdaderamente especiales”, explica. “El tiempo y el lugar deben ser tenidos en cuenta”. De acuerdo con Ignatiev, los posibles lugares para llevar a cabo este experimento caen a 80 grados al norte y sur del ecuador. “Estas son latitudes de lugares como la Antártica o Groenlandia — áreas no precisamente hospitalarias”. Pero el tiempo es también importante. “Debe estar afinado con gran precisión”, insiste Ignatiev. “Sólo dos momentos durante el año, alrededor de las dos fechas de equinoccios, durante aproximadamente una milésima de segundo”.

Si estos experimentos tuvieran lugar, Ignatiev dicen que los científicos buscarían lo que él llama Efecto SHLEM. Este acrónimo significa static high latitude equinox modified inertia (Inercia Modificada para Equinoccio a Altas Latitudes Estáticas) y si se cumple la condición de que las fuerzas de rotación de la Tierra sobre su eje, y la fuerza orbital de la Tierra en su movimiento alrededor del Sol, se cancelaran entre sí. “Esto llevaría a detectar un ligerísimo desplazamiento”, explica Ignatiev.

¿Pero cómo de falsable es esto? Aparte de los cálculos que ya ha realizado para fijar las fechas, tiempos y lugares para que se manifieste el Efecto SHLEM, Ignatiev dice que el experimento puede realizarse – no es imposible como se pensaba anteriormente.

“Los detectores de ondas gravitatorias son excelentes puntos de inicio”, dice. Ignatiev explica que la búsqueda de diminutos desplazamientos en la gravedad podría ayudar a comprender diminutos desplazamiento, o aceleraciones. “Incluso aunque estamos buscando distintas fuerzas”, dice Ignatiev, “los métodos de detección por gravedad pueden tomarse prestados para esta investigación. Después de todo, la gravedad es una fuerza débil con toda clase de pequeños desplazamientos, y los desplazamientos de aceleración son igualmente débiles y diminutos”. Y, añade, hay gran cantidad de estos detectores de ondas gravitatorias en uso y más aún en construcción. “Muchos de ellos están disponibles, y podría promover esta investigación”.

A pesar de estas condiciones especiales necesarias para probar las violaciones de la Segunda Ley de Newton en la Tierra, Ignatiev siente que esto podría merecer la pena. “Esto sería difícil, pero no imposible. El Efecto SHLEM es la clave. Y si podemos encontrar una violación, sería grandioso para la física fundamental”.

El artículo de Ignatiev está disponible gratuitamente en internet en la dirección: http://arxiv.org/abs/gr-qc/0612159.


Autor: Miranda Marquit
Fecha Original: 2007-03-27

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