Las ondas de radio, las microondas y hasta la luz misma están hechas de campos eléctricos y magnéticos. La teoría clásica del electromagnetismo fue completada en la década de 1860 por James Clerk Maxwell. En ese momento, la teoría de Maxwell era revolucionaria y proporcionaba un marco unificado para comprenderelectricidad, magnetismo y óptica. Ahora, una nueva investigación dirigida por el Profesor Asistente del Departamento de Física y Astronomía de LSU, Ivan Agullo, con colegas de la Universidad de Valencia, España, avanza en el conocimiento de esta teoría. Sus descubrimientos recientes han sido publicados en Cartas de revisión física .
La teoría de Maxwell muestra una característica notable: permanece inalterada bajo el intercambio de los campos eléctrico y magnético, cuando las cargas y las corrientes no están presentes. Esta simetría se llama dualidad electromagnética.
Sin embargo, aunque existen cargas eléctricas, las cargas magnéticas nunca se han observado en la naturaleza. Si las cargas magnéticas no existen, la simetría tampoco puede existir. Este misterio ha motivado a los físicos a buscar cargas magnéticas o monopolos magnéticos. Sin embargo, nadieha tenido éxito. Agullo y sus colegas pueden haber descubierto por qué.
"La gravedad estropea la simetría independientemente de si existen monopolos magnéticos o no. Esto es impactante. La conclusión es que la simetría no puede existir en nuestro universo en el nivel fundamental porque la gravedad está en todas partes", dijo Agullo.
La gravedad, junto con los efectos cuánticos, interrumpe la dualidad electromagnética o la simetría del campo electromagnético.
Agullo y sus colegas descubrieron esto al observar teorías anteriores que ilustran este fenómeno entre otros tipos de partículas en el universo, llamadas fermiones, y lo aplicaron a los fotones en los campos electromagnéticos.
"Hemos podido escribir la teoría del campo electromagnético de una manera que se parece mucho a la teoría de los fermiones, y demostrar esta ausencia de simetría mediante el uso de técnicas potentes que se desarrollaron para los fermiones", dijo.
Este nuevo descubrimiento desafía los supuestos que podrían afectar otras investigaciones, incluido el estudio del nacimiento del universo.
El Big Bang
Los satélites recopilan datos de la radiación emitida por el Big Bang, que se llama el Fondo de microondas cósmico, o CMB. Esta radiación contiene información valiosa sobre la historia del universo.
"Al medir el CMB, obtenemos información precisa sobre cómo ocurrió el Big Bang", dijo Agullo.
Los científicos que analizan estos datos han asumido que la polarización de los fotones en el CMB no se ve afectada por el campo gravitacional en el universo, lo cual es cierto solo si existe simetría electromagnética. Sin embargo, dado que este nuevo hallazgo sugiere que la simetría no existe enEn el nivel fundamental, la polarización del CMB puede cambiar a lo largo de la evolución cósmica. Es posible que los científicos tengan que tener esto en cuenta al analizar los datos. El enfoque de la investigación actual de Agullo es cuánto es este nuevo efecto.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Louisiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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