Radiación Cherenkov, la luz como límite

De vez en cuando aparece en alguna web la noticia de que, en realidad, Einstein estaba equivocado. Y es cierto, Einstein no acertó en todo, lo cual no quiere decir que los errores que cometió fueran realmente aspectos destacables de sus trabajos. Simplemente, como ser humano, tenía límites, incluso él. La verdad es que la teoría de la relatividad general de Einstein sigue, a día de hoy, siendo completamente válida. Incluso después de las incontables páginas dejando entender que su teoría se ha superado. No. No es así. Se superará, seguramente, por qué no. Al fin y al cabo sabemos que la relatividad, siendo una teoría clásica que no tiene en cuenta la mecánica cuántica, debe ser superada. Pero no se ha conseguido de momento.

Una de las cuestiones que se sacan del cajón para “demostrar” que Einstein ha sido superado es la radiación Cherenkov. En este fenómeno, perfectamente conocido, los electrones o protones se mueven en un medio determinado a velocidades hiperlumínicas. Es decir, se mueven más rápido que los fotones. En resumen: partículas con masa y carga eléctrica se desplazan más rápido que la luz. Y está demostrado. ¡Qué me dices!

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Radiación Cherenkov en un reactor nuclear

Pero el noventa por ciento de las páginas omiten los detalles. Claro, si no fuese así no conseguirían atraer a los lectores. Recordemos la primera frase que debe aprender todo periodista que quiera destacar por un buen trabajo de desinformación: “no dejes que la verdad te arruine una buena noticia”.

Vamos a explicar el resto de la historia, y el lector verá que, en realidad, las cosas son más sencillas de lo que parece.

  • Primero: nada puede superar la velocidad de la luz. Normalmente la gente se queda aquí. Pero hay algo más: siempre en el vacío. Luego la frase completa es: “nada puede superar la velocidad de la luz en el vacío”.
  • Segundo: los fotones se mueven más lentamente en medios distintos al vacío. En el aire, por la colisión con las partículas que tienen una cierta densidad, los fotones se mueven más lentamente.
  • Tercero: en el agua, incluso se mueven más lentamente. Por eso un lápiz metido en agua parece partido. Los fotones se “doblan” al pasar de un medio al otro, produciendo ese efecto.
  • Cuarto: en ciertos medios, que tienen la capacidad de conducir electrones o protones, los fotones se mueven a una velocidad determinada inferior a C, que es la velocidad de la luz. Digamos que esa velocidad es X, donde X < C en todos los casos.
  • Quinto: en esos mismos medios, los electrones o protones, al ser el medio conductor de la electricidad, se desplazan a gran velocidad. Digamos que esa velocidad es Y.
  • Y ahora viene lo bueno: ese medio conductor permite tal velocidad a los electrones o protones, que estos se mueven incluso más rápidamente que los fotones.
  • Es decir, que Y > X. Y, a su vez, Y < C. O dicho de otro modo: algunos medios permiten que partículas con masa se desplacen a mayores velocidades que los fotones de luz. Pero esas partículas con masa no pueden, en ningún caso, superar C, que es la velocidad de la luz en el vacío.

Cuando todo esto ocurre, partículas con masa están superando la velocidad de la luz. ¡Ah! ¡Aquí se encuentra el gran secreto! Realmente estamos asistiendo a partículas con masa que se mueven más rápido que la luz. Pero la luz en sí se está moviendo a una velocidad inferior a la velocidad que adquiere en el vacío.

Cuando se da este fenómeno, se produce algo en cierto modo similar al estampido sónico de los aviones supersónicos rompiendo la barrera del sonido. Literalmente esos electrones van “apartando” los fotones, y produciendo un torrente de fotones sorprendidos de que les hayan echado de su sitio con gran energía.

Esos fotones despedidos a patadas por las partículas con masa más rápidas, son la llamada radiación Cherenkov.

Sí, sí, y ahora la pregunta: ¿y eso para qué sirve? En primer lugar, para no ser ignorantes y comprender la naturaleza, que no es poco. Pero este fenómeno se usa con profusión en distintos tipos de detectores y sistemas de ingeniería para centrales nucleares, donde la radiación da el color azulado característico a la radiación.

Pero lo más importante es que, efectivamente, existen situaciones donde partículas con masa superan la velocidad de la luz. Teniendo en cuenta los aspectos y limitaciones que aquí hemos comentado, es totalmente cierto. Pero no está mal contar la historia completa. A veces incluso puede ser mejor a medio y largo plazo. Para el lector, y también para el periodista. Es una idea.

Más información en la Wikipedia.

 

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2 comentarios en “Radiación Cherenkov, la luz como límite”

  1. La rapidez máxima que se puede alcanzar, es la velocidad de la luz en el vacío(muy buena aclaración). Rapidez obtenida matemáticamente por Maxwell y luego demostrada por el experimento de Michelson.

    1. Muchas gracias Guillermo por tu aportación. Efectivamente suele jugarse con esa idea y hay que tener en cuenta C en el vacío. Sino es “trampa”. Saludos.

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