¿La velocidad de la luz es lo más rápido que existe en el universo?
Científicos de la BBC investigaron si existe realmente algo que pueda superar la velocidad de la luz
Para ser exactos, la velocidad de la luz en el vacío es 299.792.458 metros por segundo. (Foto: Getty Images)
"Hay una
velocidad en nuestro
Universo
que es la velocidad máxima para todo, que tiene un valor: 300.000
kilómetros por segundo", puntualizó el físico teórico británico Jim al
Khalili cuando le consultamos sobre la posibilidad de que algo pueda
viajar más rápido que la luz.
"Nada puede ir más rápido porque esa es la velocidad del tejido mismo del espacio-tiempo", respondió.
"Y resulta
que la luz viaja a esa velocidad. Entonces, no es que la luz sea
especial en este sentido, es la velocidad misma la que es especial en
nuestro Universo. Puede haber otros universos en los que la velocidad máxima es diferente".
Pero, ¿por qué hay límite de velocidad?
"Eso nos
lleva a la teoría de relatividad especial de Albert Einstein, de 1905,
la cual señala que la velocidad de la luz es lo que conecta el tiempo
con el espacio", señaló.
Y explicó:
"Isaac Newton había dicho que el tiempo y el espacio eran
independientes; Einstein dijo: 'No, el tiempo y el espacio están
íntimamente conectados y lo que los une es la velocidad de la luz de
formas que uno puede ver'".
¿Ver?
"Si tratas de viajar a una velocidad más cercana a la de la luz que sea posible, suceden cosas extrañas".
Cosas extrañas que ocurren...
Para entender esas cosas extrañas que suceden, el cosmólogo Andrew Pontzen nos invitó a viajar con él en su Tren de Pensamiento.
"Imagínate
que estás viajando en un tren y tiras una bola en el vagón. La observas
moviéndose y te parece que va a la misma velocidad que siempre que tiras
una bola, que en mi caso es lento, pero tú puedes ser mejor tirando
bolas", dice.
"Ahora
supón que alguien está parado afuera del tren, en la plataforma de una
estación en la que tu tren no se detiene, y esa persona también ve la
bola", continúa.
"Esa
persona verá la bola moviéndose a la velocidad en la que el tren viaja
más la velocidad con que la tiraste, pues obviamente los dos movimientos
están ocurriendo al mismo tiempo".
Todo eso suena muy normal. Pero los problemas empiezan cuando aceleras la velocidad del tren.
Cuanto más
te acercas a la velocidad de la luz, la bola deja de viajar a la
velocidad del tren más a la velocidad que la tiraste.
Es como si algo no le permitiera ir más rápido.
"Incluso si
vas un poco más lento que la velocidad de la luz -que es más realista
para un tren- y le haces seguimiento a la bola, sigue siendo cierto que
ya no tendrás la velocidad original más un poco más: la bola a duras
penas se acelera a medida que se va acercando a la velocidad de la luz",
agrega.
"Es muy extraño y todo tiene que ver con la distorsión del tiempo-espacio", comenta el cosmólogo.
Aún más extraño...
...es que cuanto más cerca está de alcanzar la velocidad de la luz, nuestro tren se empieza a aplastar.
"Desde
fuera, el tren, viajando a esa velocidad, parecerá que se va aplastando y
volviéndose diminuto en la dirección en la que se está moviendo".
"Al mismo
tiempo parecerá que la masa está aumentando, más y más. Esa es otra
manera de responder por qué no puedes ir más rápido que la velocidad de
la luz: la masa crece y eso hace que cada vez sea más difícil que el
tren se mueva más rápido".
Y eso esta expresado en la extensión de una ecuación que probablemente te es familiar: E=mc².
La ecuación completa es E²=(mc²)²+(pc)² donde la 'p' representa el momento lineal del objeto.
¡No tan atractiva! Pero lo "añadido" es lo que describe cómo la masa va a cambiar si hay movimiento involucrado.
Y todavía más extraño...
...si hablamos de lo que pasa con el tiempo.
Si pudieras viajar a la velocidad de la luz, experimentarías la historia entera del Universo en un instante.
Eso se debe
a que si pudieras viajar a la velocidad de la luz, todas las leyes de
causa y efecto se quebrantarían, y la noción del pasado y el futuro
colapsaría por completo.
Además, necesitarías tener masa y energía infinita.
En resumen: el límite de velocidad universal es una especie de fundamento de la Física.
¿Y cómo lo logra la luz?
La luz no tiene masa, por lo que es libre de viajar a ese límite de velocidad cósmico.
Entonces...
¿Hay algo que pueda viajar más rápido que la velocidad de la luz?
Hasta donde sabemos, no.
Aunque hubo un breve momento en el que se creyó que sí.
En 2011, se
anunció un descubrimiento revolucionario que amenazaba con anular todo
lo que sabemos sobre la velocidad de la luz, la Teoría de la Relatividad
Especial y toda la Física moderna.
Todo empezó en Italia, hogar de Opera, acrónimo (un poco forzado) del Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus.
Era un experimento de física de partículas diseñado para estudiar el fenómeno de la oscilación de neutrinos.
A
diferencia de la luz, los neutrinos tienen una diminuta cantidad de
masa, de manera que -según la Teoría de la Relatividad Especial de
Einstein- debían viajar a una velocidad menor que la de la luz.
Sin
embargo, ese año, Opera obtuvo atención internacional cuando se anunció
la detección de neutrinos viajando a una velocidad superior a la de la
luz.
"Los
científicos que llevaron a cabo esos experimentos en Italia publicaron
los resultados, la prensa y todo el mundo estaba muy emocionado: esto
iba a revolucionar la Física", recuerda Al Khalili.
"Resultó
que todo sucedió por un cable flojo en un reloj digital en una
computadora en el laboratorio en Italia. Cuando alguien se dio cuenta y
lo conectó bien, todo volvió a la normalidad y se comprobó que los
neutrinos estaban viajando a una velocidad más baja que la de la luz".
Toda la Física moderna cuestionada debido a un cable suelto.
No obstante, eso fue precisamente una muestra de la ciencia funcionando como debe ser.
"La ciencia
es cometer errores y aprender de ellos. Se necesita evidencia
extremamente fuerte para derrocar un siglo de Física pero eso no quiere
decir que nunca va a llegar", afirma Al Kalili.
"Desde que
Einstein formuló su teoría hemos estado tratando de probar que es errada
y no hemos podido, pero nunca debemos dejar de intentarlo".
