Einstein una vez llamó a la velocidad de la luz “El límite de velocidad del Universo”. Afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad. Para el lego, eso significa causa y efecto. Un ejemplo de esto sería una bala que golpea un objetivo antes de que incluso se apriete el gatillo.
Acelerar o exceder la velocidad de la luz también violaría ciertas condiciones energéticas fundamentales. Incluso podría permitir viajar en el tiempo .
Entonces, ¿por qué nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz?
- ¿Qué formas de energía no dependen de los marcos de referencia?
- Teóricamente, ¿es posible viajar hacia adelante en el tiempo? Porque leí que cuando un cuerpo viaja a la velocidad de la luz, el tiempo se detiene.
- ¿La existencia de masa negativa haría posible un viaje más rápido que la luz?
- Dado que Einstein sugirió que el tiempo es una función de la velocidad, ¿otros planetas con diferentes caminos a través del universo tendrían una percepción diferente del tiempo debido a las variaciones en la velocidad?
- ¿Viajar cerca de la velocidad de la luz afectará la biología de los humanos?
Antes de poder sumergirnos en eso, tenemos que saber cuál es realmente la velocidad de la luz, lo que significa, y aclarar algunos conceptos erróneos comunes con respecto a este ” límite de velocidad universal “.
La velocidad de la luz (o la velocidad de un fotón) en un vacío casi perfecto es exactamente 186,282 millas por segundo . Percibimos que los fotones (luz) viajan a esta velocidad porque no tienen masa o no tienen ‘peso’ (pero tienen energía cinética, más sobre eso en un momento).
Cada partícula en nuestro universo (incluidos los fotones) se mueve o “nada” a través de lo que los científicos llaman “el campo de Higgs”. Como resultado de esta interacción, las partículas adquieren su masa. Diferentes partículas interactúan con el campo de Higgs con diferentes fuerzas, por lo que algunas partículas son más pesadas (tienen más masa) que otras. Los fotones se mueven, pero no interactúan en absoluto con el campo de Higgs.
Qué significa eso?
Dado que los fotones no interactúan con el campo de Higgs, significa que no están sujetos a ningún límite de velocidad. Son libres de moverse a la velocidad más rápida posible: su propia velocidad “ligera”. ¿Por qué la velocidad de la luz no es más lenta o más rápida que 186,282 millas por segundo? Es porque esa velocidad exacta es una constante fundamental de nuestro universo.
Preguntarse por qué la luz no viaja a una velocidad diferente es como preguntarse por qué la gravedad no se invierte o cómo sería si nuestro universo solo tuviera 2 dimensiones espaciales en lugar de 3 (4 si incluye el tiempo). Esas constantes, junto con la velocidad de la luz, se establecieron cuando nuestro universo se creó en el momento del Big Bang.
Límite de velocidad universal
Las partículas que tienen masa requieren energía para acelerarlas. Cuanto más cerca de la velocidad de la luz se obtiene una partícula, más energía se requiere para ir más rápido. Esto se debe a que las partículas mismas se vuelven más masivas en proporción al aumento de la velocidad. En resumen, cuanto más rápido vayas, más pesado serás.
Gracias a esta incómoda verdad, si quisieras acelerar un solo electrón a la “velocidad de la luz”, necesitarías una cantidad infinita de energía debido a que el electrón se vuelve infinitamente pesado. No hay suficiente energía en todo el universo para impulsar un solo electrón a la velocidad de la luz.
Desde la perspectiva de un fotón
Uno de los métodos que Einstein usó para ayudar a formular su teoría de la relatividad especial fue visualizar cómo sería el universo desde la perspectiva de un fotón. Einstein vio que la vida como un fotón sería bastante extraña. Por ejemplo, si fueras un fotón, el tiempo no tendría sentido para ti. Todo parecería suceder instantáneamente.
Imagine por un momento que usted es un pequeño fotón feliz creado por una estrella en otra galaxia a unos 4 mil millones de años luz de distancia. Desde mi perspectiva aquí en la Tierra, te llevó exactamente 4 mil millones de años viajar desde esa estrella hasta llegar a mi retina. Desde su perspectiva, un instante en que fue creado y luego al siguiente, está rebotando o siendo absorbido por mi globo ocular. No experimentaste el paso del tiempo. Tu nacimiento y muerte ocurrieron instantáneamente.
Esto se debe a que el tiempo se ralentiza a medida que se acerca a la velocidad de la luz y, cuando se detiene, se detiene por completo. Esta es también otra razón por la cual nada puede ir más rápido que la luz. Sería como reducir la velocidad de un automóvil hasta detenerse, y luego intentar ir más despacio que detenerse por completo.
Uno debería pensar en la velocidad de la luz como ‘velocidad infinita’. Un error común es pensar que la velocidad de la luz es como cualquier otra velocidad finita. La velocidad de la luz es solo finita desde la perspectiva del observador externo; desde la perspectiva de un fotón, es infinito. Si te mueves exactamente a la velocidad de la luz, podrías ir a cualquier parte, sin importar qué tan lejos, en exactamente cero segundos.
En resumen, nada puede viajar más rápido que la luz porque la velocidad de la luz puede considerarse como una velocidad infinita. Para igualarlo o superarlo sería recorrer infinitas millas por segundo / hora.
