La publicación del mes de The Talk.Origins Archive: octubre de 2001

> [...] no mencionas una sola suposición que hagas.
> Puedo nombrar una suposición que está siendo atacada desde
> muchas direcciones: la suposición de que las tasas de decaimiento
> radiactivo han permanecido relativamente constantes desde, bueno, lo
> llamo Creación. La presunción científica de tales constantes
> tiene muchos beneficios prácticos, pero afirmar que tales suposiciones
> de alguna manera excluyen cualquier posibilidad de que otras suposiciones
> sean verdaderas es muy poco científico.

No sé si reír o llorar. Creo que reiré. Pero me pregunto si Steve Schulin tiene idea de lo frustrante que es escuchar a un no físico decir a los físicos qué son sus ``suposiciones'' sin aprender antes algo de la física relevante y sin intentar averiguar cuál es la evidencia experimental.

Los físicos *querrían* encontrar evidencia de que las tasas de decaimiento radiactivo no son constantes, en parte porque eso haría la vida más interesante (la física es más divertida cuando hay algún misterio que comprender), y en parte porque la tasa de cambio correcta podría explicar algunas coincidencias en cosmología. La idea de que las ``constantes'' quizá no sean constantes se remonta al menos hasta Dirac (Premio Nobel, 1933), y ha dado origen a un gran esfuerzo por buscar evidencia de cambio.

Hasta ahora, la evidencia es clara: las constantes de la naturaleza realmente son constantes. Recientemente ha habido cierta emoción por algunas indicaciones tentativas de que la constante de estructura fina, que determina algunas tasas de decaimiento (y muchas otras cosas), pudo haber cambiado, pero si cambió, fue en menos de una parte en 10^15 por año --- consulte Webb et al., Phys. Rev. Lett. 87, 091301 (2001).

Déjenme dar un ejemplo:

La supernova SN1987A fue observada en 1987, cuando vimos una estrella ``explotar'' a unos 170.000 años luz de la Tierra. Esta distancia no es ambigua; se puede obtener mediante trigonometría, sin suposiciones salvo que la geometría euclidiana es casi exacta en y cerca de nuestra galaxia.

Después de la supernova inicial, gran parte de la energía producida por SN1987A procedía de los decaimientos radiactivos de cobalto-56 y cobalto-57. Esos decaimientos pueden identificarse porque emiten rayos gamma de frecuencias muy precisas, que son fácilmente detectables. Hemos observado las tasas de decaimiento y son exactamente las mismas que las que observamos en el laboratorio. Así que no hubo cambio en al menos los 170.000 años que tardó la luz en llegar hasta nosotros.

Observe que no tiene que suponer una velocidad constante de la luz aquí: la supernova proporciona una verificación independiente. Eso se debe a que muchas características de una supernova, desde la cantidad de energía y el número de neutrinos emitidos hasta las líneas espectrales de los elementos en el ``resplandor posterior'', dependen de forma sensible de la velocidad de la luz. Si, por ejemplo, la velocidad de la luz hubiera sido diferente cuando ocurrió la supernova, no habríamos visto los decaimientos de cobalto, pues la frecuencia de los rayos gamma emitidos en el decaimiento depende de la velocidad de la luz.

Utilizo este ejemplo porque es relativamente fácil de entender. Pero ha habido *muchas* otras búsquedas de cambios en constantes físicas, usando métodos que van desde observaciones astrofísicas de los espectros de estrellas lejanas, hasta búsquedas de luminosidades anómalas de estrellas débiles, pasando por estudios de relaciones de abundancia de nuclídos radiactivos, hasta (para variaciones actuales) mediciones de laboratorio directas.

El resultado es una red de observaciones que encajan entre sí de manera bastante rígida: no puede ajustarse una sin contradecir muchas otras. Por ejemplo, si se supone que la velocidad de la luz varía, eso afecta a las líneas espectrales de estrellas distantes. Afecta a distintas líneas de distintas maneras, y por eso sería fácil de ver. (Eso es lo que Webb et al. buscaban.) Se puede intentar compensar permitiendo que la carga del electrón varíe en sincronía con la velocidad de la luz. Pero eso exige que la carga del protón también varíe, ya que de lo contrario el gas de hidrógeno no sería neutro (y eso tendría efectos dramáticos y fácilmente observables). Pero si la carga del protón varía, las tasas de las reacciones nucleares cambiarán, afectando la producción de energía por parte de las estrellas de una forma que no observamos. Entonces podrías proponer que la intensidad de la interacción nuclear pudiera cambiar exactamente en sincronía con la velocidad de la luz y la carga del electrón y el protón. Pero las interacciones nucleares también afectan a los neutrones, y otra vez terminarías con cambios drásticos en el comportamiento de las estrellas que deberíamos ver (y no vemos). La gente ha llevado este tipo de argumento de forma cuidadosa y cuantitativa. Simplemente no funciona.

Sugiero que eches un vistazo a las preguntas frecuentes de sci.physics sobre esta cuestión,
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ParticleAndNuclear/constants.html
y revises las referencias antes de decir mucho más sobre esta ``suposición'' en particular.

Steve Carlip