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E se la velocità della luce fosse ‘apparentemente’ più bassa?

E’ quanto afferma in un articolo pubblicato sulla rivista New Journal of Physics James Franson, un fisico dell’Università del Maryland, che ha catturato subito l’attenzione della comunità scientifica. La relatività generale ci dice che la luce viaggia nel vuoto ad una velocità costante pari a 299.792.458 metri al secondo e viene indicata con il simbolo nelle famose equazioni di Einstein. Ma dove sta il problema?

Le argomentazioni di Franson si basano sulle osservazioni della supernova SN 1987A, esplosa a Febbraio nel 1987. Le misure effettuate in laboratorio hanno permesso di determinare l’istante di arrivo dei fotoni e dei neutrini dal momento in cui è stata rivelata l’esplosione stellare ma si è presentato un problema: il tempo di arrivo dei fotoni ha subìto un ritardo di 4,7 ore rispetto a quello aspettato. Allora, gli scienziati attribuirono questa discrepanza al fatto che i fotoni provenissero da un’altra sorgente. E se, invece, non fosse così? E’ possibile che i fotoni rallentino man mano che viaggiano nello spazio a causa di una loro proprietà nota come polarizzazione del vuoto in cui un fotone si trasforma in un positrone e in un elettrone per un brevissimo intervallo di tempo per poi ricombinarsi nuovamente in un fotone? Ciò potrebbe creare una differenza del potenziale gravitazionale tra coppie di particelle che, in teoria, sarebbero dotate di una energia minima di impatto quando si ricombinano e tale da causare un lieve rallentamento durante il moto. Dunque, se questo processo di separazione e ricombinazione in cui sono coinvolti tanti fotoni avviene varie volte e su scale di distanze molto grandi, come quella che separa noi e la SN 1987A, che è di 168 mila anni-luce, allora si potrebbe spiegare facilmente il ritardo di 4,7 ore. In altre parole, se l’idea di Franson è corretta, virtualmente ogni misura utilizzata in cosmologia potrebbe essere sbagliata. La luce che proviene dal Sole, ad esempio, potrebbe impiegare più di 8 minuti per raggiungerci mentre la radiazione emessa da oggetti molto più distanti, come la galassia M81 che dista 12 milioni di anni-luce, potrebbe raggiungere i telescopi molto più tardi, in questo caso circa due settimane dopo secondo i calcoli. Le implicazioni sembrano alquanto sorprendenti perchè dovremmo ricalcolare le distanze degli oggetti celesti e tutte le teorie che sono state formulate per descrivere ciò che è stato osservato potrebbero non essere più valide. Insomma, se tutto questo fosse confermato, forse dovremmo ricominciare da zero.

New Journal of Physics: Apparent correction to the speed of light in a gravitational potential

arXiv: Apparent Correction to the Speed of Light in a Gravitational Potential