Físicos ha avanzado en el conocimiento de la Teoría de Maxwell del campo electromagnético, que hacia 1860 proporcionó un marco unificado para entender la la electricidad, el magnetismo y la óptica.

La teoría de Maxwell muestra una característica notable: permanece inalterada bajo el intercambio de los campos eléctrico y magnético, cuando cargas y corrientes no están presentes. Esta simetría se llama dualidad electromagnética.

Sin embargo, aunque existen cargas eléctricas, nunca se han observado cargas magnéticas en la naturaleza. Si no existen cargas magnéticas, la simetría tampoco puede existir. Este misterio ha motivado a los físicos a buscar cargas magnéticas, o monopolos magnéticos. Sin embargo, nadie ha tenido éxito, hasta ahora.

Una nueva investigación dirigida por Ivan Agullo, del Departamento de Física y Astronomía de Lousiana State University (LSU), con colegas de la Universidad de Valencia, puede haber descubierto el por qué de este misterio.

“La gravedad estropea la simetría independientemente de si existen monopolios magnéticos o no. Esto es chocante. 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 en un comunicado.

La gravedad, junto con los efectos cuánticos, interrumpe la dualidad o simetría electromagnética del campo electromagnético.

Agullo y sus colegas descubrieron esto mirando teorías anteriores que ilustran este fenómeno entre otros tipos de partículas en el universo, llamados fermiones, y lo aplicaron a fotones en campos electromagnéticos.

“Hemos sido capaces de escribir la teoría del campo electromagnético de una manera que se parece mucho a la teoría de fermiones, y demostrar esta ausencia de simetría mediante el uso de técnicas poderosas que se desarrollaron para fermiones”, dijo.

Este nuevo descubrimiento, en Physical Review Letters, desafía suposiciones que podrían afectar otras investigaciones incluyendo el estudio del nacimiento del universo.

Los satélites recolectan datos de la radiación emitida por el Big Bang, que se llama DMB (Cosmic Microwave Background). 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 sólo si existe simetría electromagnética.

Sin embargo, dado que este nuevo hallazgo sugiere que la simetría no existe en el nivel fundamental, la polarización del CMB puede cambiar a lo largo de la evolución cósmica. Es posible que los científicos tengan que tomar esto en cuenta al analizar los datos. El foco de la investigación actual de Agullo está en cómo de nuevo es este efecto.

Fuente: Europa Press