Búsquedas modernas de violaciones de principios de Lorentz

Estos estudios intentan determinar si podrían existir violaciones o excepciones para leyes científicas establecidas como la teoría de la relatividad especial y la simetría CPT, tal como predicen algunas variantes de la gravedad cuántica, la teoría de cuerdas y algunas alternativas a la relatividad general.

Con este propósito, se han llevado a cabo ensayos tanto terrestres como astronómicos y se han introducido nuevas técnicas experimentales.

Los modelos cuyos parámetros pueden relacionarse con el MEE y, por lo tanto, pueden verse como casos especiales del mismo, incluyen los modelos RMS y c2 más antiguos,[8]​ el modelo de Coleman-Glashow que limita los coeficientes del MEE a operadores de dimensión 4 e invariancia de rotación,[9]​ y el modelo de Gambini-Pullin[10]​ o el modelo Myers-Pospelov[11]​ correspondiente a operadores de dimensión 5 o superior del MEE.

[16]​ Para conocer los coeficientes adicionales en el campo de los fotones que conducen a la birrefringencia de la luz en el vacío, que no se pueden redefinir como los otros efectos en los fotones, consúltese Birrefringencia en el vacío.

[44]​ Sin embargo, dado que estas mediciones se basan en el supuesto de que la velocidad de la luz es constante, también pueden usarse para poner a prueba la relatividad especial analizando la distancia potencial y las oscilaciones orbitales.

Por ejemplo, Zoltán Lajos Bay y White (1981) demostraron los fundamentos empíricos del grupo de Lorentz y, por lo tanto, de la relatividad especial analizando los datos obtenidos mediante radar planetario y gracias al LLR.

[45]​ Además de los experimentos terrestres de Kennedy y Thorndike ya mencionados anteriormente, Müller & Soffel (1995)[46]​ y Müller et al.

,[47]​ resultado comparable al obtenido por Hils y Hall (1990, véase la tabla anterior).

GeV, mientras que sería extraordinariamente débil en energías accesibles en el laboratorio u observadas en objetos astrofísicos.

Se dan los coeficientes del modelo estándar extendido (MEE)

[63]​ Las violaciones del modelo de Lorentz podrían dar lugar a diferencias entre la velocidad de la luz y la velocidad límite o máxima alcanzable (VMA) de cualquier partícula, mientras que en la relatividad especial las velocidades deberían ser las mismas.

Una posibilidad es investigar en la energía umbral efectos que de otro modo estarían prohibidos en relación con partículas con estructura de carga (protones, electrones, neutrinos).

Utilizando balanzas de torsión polarizadas por espín, también se pueden examinar las anisotropías con respecto a los electrones.

Los métodos utilizados se centran principalmente en interacciones de espín vectorial e interacciones tensoriales,[89]​ y, a menudo, se describen en términos del modelo estándar extendido (MEE) pares/impares de simetría CPT (en particular, parámetros de bμ y cμν).

[90]​ Estos experimentos son actualmente los más sensibles realizados desde la Tierra, porque la precisión con la que se pueden excluir las violaciones de Lorentz se encuentra en el nivel 10−33 GeV.

Para obtener más información, consúltese experimentos modernos de Ives y Stilwell.

[105]​ Otra propiedad fundamental de la naturaleza es la simetría CPT.

Las pruebas modernas mediante las cuales se ha confirmado la simetría CPT se llevan a cabo principalmente en el campo neutro de los mesones.

[116]​ También se han realizado otras pruebas CPT relacionadas con las PYME: Las partículas de tercera generación han sido examinadas en busca de posibles violaciones del modelo de Lorentz utilizando el MEE.

[136]​ En el experimento BaBar (2007),[117]​ el experimento D0 (2015),[114]​ y en el ensayo LHCb (2016), se han realizado búsquedas[112]​ de variaciones sidéreas durante la rotación de la Tierra utilizando mesones B (por lo tanto, cuarks fondo) y sus antipartículas.

No se encontraron señales que violaran el modelo de Lorentz y ni la simetría CPT, con límites superiores en el rango de 10−15 - 10−14 GeV.

También se han examinado pares de cuarks cima en el experimento D0 (2012).

Bailey y Kostelecky (2006) limitaron las violaciones del modelo de Lorentz hasta

Generalmente se supone que las oscilaciones de neutrinos requieren una determinada masa finita.

Los neutrinos superluminales retrasarían considerablemente esos procesos de desintegración.

[163]​[164]​ Si esas anomalías pueden ser explicadas por los neutrinos estériles, o si indican violaciones del modelo de Lorentz, todavía se discutía en la década de 2010, y estaba sujeto a futuras investigaciones teóricas y experimentales.

[168]​[169]​[170]​ Sin embargo, en 2011 el equipo del ensayo MINOS actualizó sus resultados para los antineutrinos, y después de evaluar datos adicionales, se informó que la diferencia no era tan grande como se pensaba inicialmente.

[52]​[173]​ Sin embargo, el resultado del MAGIC fue reemplazado por mediciones sustancialmente más precisas del grupo Fermi-LAT, que no pudo encontrar ningún efecto incluso más allá de la energía de Planck.

Sin embargo, inmediatamente surgieron algunas críticas que cuestionaban la interpretación de los datos y aludían a errores en la publicación.

[177]​[178]​[179]​[180]​[181]​[182]​[183]​ Estudios más recientes no han encontrado ninguna evidencia de este efecto (véase la sección sobre la birrefringencia).