La relatividad especial es una de las teorías más firmemente validadas que la humanidad haya ideado. Es fundamental para todo, desde los viajes espaciales y el GPS hasta nuestra red de energía eléctrica. Para la relatividad es fundamental el hecho de que la velocidad de la luz en el vacío es una constante absoluta. El problema es, ese hecho nunca ha sido probado.

Cuando Einstein propuso la teoría de la relatividad, era para explicar por qué la luz siempre tenía la misma velocidad. A finales del siglo XIX, se pensaba que, dado que la luz viaja como una onda, debe ser transportado por algún tipo de material invisible conocido como "éter luminífero". El razonamiento fue que las ondas requieren un medio, como el sonido en el aire o las ondas de agua en el agua. Pero si el éter existe entonces la velocidad observada de la luz debe cambiar a medida que la Tierra se mueve a través del éter. Pero las mediciones para observar la deriva del éter resultaron nulas. La velocidad de la luz parecía constante.

Einstein descubrió que el problema estaba en asumir que el espacio y el tiempo eran absolutos y que la velocidad de la luz podía variar. Si en cambio, asumiste que la velocidad de la luz era absoluta, el espacio y el tiempo deben verse afectados por el movimiento relativo. Es una idea radical pero está respaldado por cada medición de la velocidad constante de la luz.

Pero varios físicos han señalado que, si bien la relatividad asume que la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, también muestra que la velocidad nunca se puede medir. Específicamente, La relatividad te prohíbe medir el tiempo que tarda la luz en viajar desde el punto A al punto B. Para medir la velocidad de la luz en una dirección, necesitarías un cronómetro sincronizado en cada extremo, pero el movimiento relativo afecta la velocidad de sus relojes en relación con la velocidad de la luz. No puedes sincronizarlos sin conocer la velocidad de la luz, que no se puede conocer sin medir. Lo que puede hacer es usar un solo cronómetro para medir el tiempo de ida y vuelta de A a B de regreso a A, y esto es lo que hace toda medida de la velocidad de la luz.

Dado que todas las mediciones de la velocidad de ida y vuelta de la luz dan un resultado constante, podría pensar que puede dividir el tiempo entre dos y terminarlo. Esto es exactamente lo que hizo Einstein. Supuso que el tiempo de ida y vuelta era el mismo. Nuestros experimentos están de acuerdo con esa suposición, pero también están de acuerdo con la idea de que la velocidad de la luz que viene hacia nosotros es 10 veces más rápida que la velocidad que se aleja de nosotros. La luz no tiene que tener una velocidad constante en todas las direcciones, solo tiene que tener una velocidad de ida y vuelta "promedio" constante. La relatividad aún se mantiene si la velocidad de la luz es anisotrópica.

Si la velocidad de la luz varía con su dirección de movimiento, entonces veríamos el universo de una manera diferente. Cuando miramos galaxias distantes, miramos atrás en el tiempo porque la luz tarda en llegar hasta nosotros. Si la luz distante nos alcanzara rápidamente en alguna dirección, veríamos el universo en esa dirección como más viejo y más expandido. La luz más rápida nos alcanza menos "atrás en el tiempo" veríamos. Dado que observamos un cosmos uniforme en todas las direcciones, seguramente eso demuestra que la velocidad de la luz es constante.

Bien, no exactamente, como muestra un nuevo estudio. Resulta que si la velocidad de la luz varía con la dirección, también lo hace la contracción de la longitud y la dilatación del tiempo. El equipo consideró los efectos de la luz anisotrópica en un modelo relativista simple conocido como el universo de Milne. Es básicamente un universo de juguete similar en estructura al universo observado, pero sin toda la materia y la energía. Descubrieron que la anisotropía de la luz causaría efectos de relatividad anisotrópica en la dilatación del tiempo y la expansión cósmica. Estos efectos cancelarían los aspectos observables de una velocidad de luz variable. En otras palabras, incluso si el universo fuera anisotrópico debido a una variada velocidad de la luz, todavía parecería homogéneo.

Entonces, parece que la cosmología simple tampoco puede probar la suposición de Einstein sobre la velocidad de la luz. Algunas veces, las ideas más básicas de la ciencia son las más difíciles de probar.