Porque no se puede superar la velocidad de la luz

Velocidad de grupo superlumínica

¿Puede algo viajar más rápido que la velocidad de la luz? “No”, es lo que probablemente diría Albert Einstein si estuviera vivo hoy en día, y sería el hombre al que habría que preguntarle, porque los científicos le han tomado la palabra desde principios del siglo XX.

Según la teoría de la relatividad especial de Einstein, publicada en 1905, nada puede superar la velocidad de la luz. Esa velocidad, explicó Einstein, es una constante fundamental de la naturaleza: Aparece igual para todos los observadores en cualquier lugar del espacio.

La misma teoría dice que los objetos adquieren masa cuando se aceleran, y que la aceleración requiere energía. Cuanta más masa, más energía se necesita. Einstein calculó que cuando un objeto alcanzara la velocidad de la luz, su masa sería infinita, al igual que la cantidad de energía necesaria para aumentar su velocidad. Ir más allá del infinito es imposible.

Otros conceptos que han surgido son los “agujeros de gusano”, atajos a través del espacio-tiempo que permitirían viajar de punto a punto más rápido que la luz, y los “motores de deformación”, una especie de burbuja creada en el espacio en la que no se aplicaría la relatividad.

Superlumínico

Los viajes y la comunicación más rápidos que la luz (también FTL, superlumínicos o supercausales) son la propagación conjetural de materia o información más rápida que la velocidad de la luz (c). La teoría especial de la relatividad implica que sólo las partículas con masa en reposo cero (es decir, los fotones) pueden viajar a la velocidad de la luz, y que nada puede viajar más rápido.

Se han propuesto partículas cuya velocidad supera la de la luz (taquiones), pero su existencia violaría la causalidad e implicaría un viaje en el tiempo. El consenso científico es que no existen. La FTL “aparente” o “efectiva”,[1][2][3][4] por otro lado, depende de la hipótesis de que regiones inusualmente distorsionadas del espaciotiempo podrían permitir que la materia alcanzara lugares distantes en menos tiempo del que la luz podría en el espaciotiempo normal (“no distorsionado”).

A partir del siglo XXI, según las teorías científicas actuales, la materia debe viajar a una velocidad inferior a la de la luz (también STL o sublumínica) con respecto a la región del espaciotiempo localmente distorsionada. La FTL aparente no está excluida por la relatividad general; sin embargo, cualquier plausibilidad física de la FTL aparente es actualmente especulativa. Ejemplos de propuestas de FTL aparente son el motor de Alcubierre, los tubos de Krasnikov, los agujeros de gusano atravesables y la tunelización cuántica[5][6].

Viaje a la velocidad de la luz

Aquí, un cristal de calcita es golpeado con un láser que opera a 445 nanómetros, fluorescente y … [+] mostrando propiedades de birrefringencia. A diferencia de la imagen estándar de la luz que se rompe en componentes individuales debido a las diferentes longitudes de onda que la componen, la luz de un láser está toda en la misma frecuencia, pero las diferentes polarizaciones se dividen sin embargo.

En nuestro Universo, hay algunas reglas que todo debe obedecer. La energía, el momento y el momento angular se conservan siempre que dos cuantos interactúan. La física de cualquier sistema de partículas que avanza en el tiempo es idéntica a la física de ese mismo sistema reflejado en un espejo, con las partículas cambiadas por antipartículas, donde la dirección del tiempo se invierte. Y hay un límite de velocidad cósmica final que se aplica a todos los objetos: nada puede superar la velocidad de la luz, y nada con masa puede alcanzar esa cacareada velocidad.

A lo largo de los años, la gente ha desarrollado esquemas muy inteligentes para tratar de eludir este último límite. En teoría, han introducido taquiones como partículas hipotéticas que podrían superar la velocidad de la luz, pero los taquiones deben tener masas imaginarias y no existen físicamente. Dentro de la relatividad general, un espacio suficientemente deformado podría crear caminos alternativos y acortados sobre lo que la luz debe atravesar, pero nuestro universo físico no tiene agujeros de gusano conocidos. Y aunque el entrelazamiento cuántico puede crear una acción “espeluznante” a distancia, nunca se transmite información más rápido que la luz.

¿Por qué nada es más rápido que la luz

No. El límite de velocidad universal, que comúnmente llamamos velocidad de la luz, es fundamental para el funcionamiento del universo. Es difícil visualizarlo si nunca se ha oído hablar de él, pero los científicos han descubierto que cuanto más rápido va, más se reduce su dimensión espacial en la dirección de avance y más lento va su reloj cuando lo ve un observador externo. En otras palabras, el espacio y el tiempo no son un fondo fijo en el que todo se desarrolla de la misma manera que siempre. Por el contrario, el espacio y el tiempo pueden deformarse y curvarse.

Si se observan las ecuaciones que constituyen el núcleo de las teorías de la relatividad de Einstein, se constata que, al acercarse a la velocidad de la luz, la dimensión espacial en la dirección de avance se reduce a nada y el reloj se detiene. Un marco de referencia con anchura cero y sin progresión en el tiempo es realmente un marco de referencia que no existe. Por lo tanto, esto nos dice que nada puede ir nunca más rápido que la velocidad de la luz, por la sencilla razón de que el espacio y el tiempo no existen realmente más allá de este punto. Dado que el concepto de “velocidad” requiere medir una cierta cantidad de distancia recorrida en el espacio durante un determinado período de tiempo, el concepto de velocidad ni siquiera existe físicamente más allá de la velocidad de la luz. De hecho, la frase “más rápido que la luz” carece de sentido físico. Es como decir “más oscuro que el negro”.

Alicia Múñiz

Bienvenido, soy Alicia Múñiz. En mi blog encontrarás diversas noticias y novedades para que estés informado.