Si, por más rápido que la luz, quiere decir “¿podemos alguna vez superar a un fotón o haz de luz”, entonces la respuesta es casi seguro que no. Pero, entonces, ¿por qué querríamos hacerlo? La mayoría de las personas responderían que viajar a una estrella tomará demasiado tiempo porque están muy lejos.
Pero eso no es exactamente cierto, gracias a la contracción de Lorentz. Desde la Relatividad Especial, es bien sabido que cuando dos sistemas de coordenadas están en movimiento relativo, cada uno verá que el otro parece estar contraído a lo largo de la dirección del movimiento. Cuanto más cerca de la velocidad de la luz, mayor es la contracción aparente.
Para ilustrar, supongamos que queremos viajar a la estrella ficticia Astron, a 50 años luz de distancia. En línea recta desde aquí a Astron hay un poste de luz cada segundo de luz de distancia. Comenzamos nuestra nave espacial hacia Astron con aceleración constante [digamos 1-g, la aceleración de la gravedad de la Tierra]. A medida que pasan los días, contamos los hitos que pasan y nos damos cuenta de que están pasando más rápido de lo que cabría esperar, gracias al efecto creciente de la contracción de Lorentz. Esta “velocidad de la señal” se llama velocidad efectiva y es lo único que nos importa: ¿cuánto tiempo nos llevará pasar todas las señales entre aquí y Astron?
- Con la dilatación del tiempo en mente, ¿qué le sucedería a un cuerpo humano (el proceso de envejecimiento) si nos quedáramos absolutamente quietos en el universo (de alguna manera)?
- Si viajas en el espacio al 50% de la velocidad de la luz durante exactamente un año, ¿cuánto tiempo habrá pasado en la tierra?
- ¿Puedes destruir el Sol disparando una masa a la velocidad de la luz?
- ¿Qué tan rápida es la velocidad de la luz en Mercurio?
- ¿El nuevo juego de relatividad especial de MIT Media Lab ayuda a desarrollar la intuición para la relatividad especial?
Aquí están los números: Comenzamos desde la Tierra y aceleramos en 1- g hasta el punto medio, 25 años luz. Luego giramos el cohete y lo usamos como un freno de 1 g desde allí hasta Astron.
Tiempo de cohete hasta la mitad del camino [hwp]: 3.85 años
Tiempo de la Tierra a hwp: 26 años
Tiempo de cohete a Astron: 7.7 años
Tiempo de la Tierra a Astron: 52 años
Velocidad ordinaria a hwp: 0.999304 c
Velocidad efectiva a hwp: 26.8 c
Para la tripulación del cohete, la velocidad ha excedido ampliamente c, incluso sin la unidad de Alcubierre. ¿Pero cuál es el problema? La cantidad de combustible de cohete necesaria es irremediablemente más allá de cualquier cosa que podamos alcanzar. Para una nave espacial de 1000 toneladas que utiliza la aniquilación de materia-antimateria como combustible, necesitaríamos al menos 4,4 millones de toneladas, perfectamente almacenadas y transformadas en los motores, ¡una tarea imposiblemente desafiante!
