No. Bueno, sí más o menos, pero no, en realidad no.
Voy a pasar un poco de tiempo en esto, porque hay mucha confusión al respecto. No lo hubiera pensado tan mal, excepto que el último episodio del Cosmos de Neil de Grass Tyson, el de óptica y las líneas de Newton y Frauenhoffer, estropeó horriblemente este. También podría pasar desapercibido, porque el mismo episodio orbitales de electrones aún más horriblemente fallidos. Ahora, los falló de la misma manera que la mayoría de las clases de secundaria, pero si continúas aprendiendo física, eventualmente aprenderás las cosas correctas, o al menos las mejores. Mientras que, una persona solo puede ver un solo episodio de Cosmos y quedarse con la impresión de que obtuvo lo correcto. Mala forma, Neil. Todavía estoy furioso por esto, porque es muy innecesario engañar de esta manera. Es posible dar analogías que proporcionan en las palabras de Martin Gardner un “¡Ajá!” momento sin necesariamente dar la impresión equivocada.
La luz siempre, siempre, siempre va a c , si es que está yendo. Siempre. Hay dos advertencias. Una es que tiene que estar pasando por un vacío. Es decir, no puede haber nada en el camino. El otro es que es local.
- ¿Cómo puede la luz decir la edad del universo?
- Cuando dos fotones viajan en dirección opuesta, ¿cuál es su velocidad?
- Si uno viajara a la velocidad de la luz, ¿en teoría sería capaz de atravesar una pared de ladrillos?
- ¿Existe un límite de velocidad al cual no podría ir más rápido en la Tierra en un vehículo?
- ¿Existe alguna condición o proceso que pueda disminuir la velocidad de la luz en el espacio?
Lo primero es lo primero. Digamos que eres un esquiador, bajando una pendiente. Ahora, usted difiere de la luz de muchas maneras. Eres enorme, por lo que puedes acelerar y reducir la velocidad. Pero digamos que no eres un buen esquiador. Realmente no sé qué tan rápido pueden ir los esquiadores, pero digamos que sus esquís solo pueden atravesar la nieve a 30 MPH. Un poco más rápido, y te enamorarás perdidamente (o talones, de verdad, si lo piensas). Un poco más lento, te tambalearás y te caerás. Por alguna razón, tienes la misma limitación que la luz. No puede ir a ninguna velocidad que no sea 30 MPH.
Bajas la cuesta, y se comparan con un cronómetro, y todo está bien.
Ahora, delante de ti hay algunas cosas. Postes con banderas en ellos. Se supone que no debes pasar por ellos. (O árboles, si quieres más emoción). Tendrás que eslalonar alrededor de los postes o los árboles. Incluso si sus cielos en la nieve aún van a 30 MPH, cuando lo cronometran, lleva más tiempo llegar a la línea de meta.
Esto es algo así como es para la luz, excepto que el slalom es la ruta de alta probabilidad dada por la amplitud del fotón que interactúa con la amplitud de los electrones y ciertos lugares pequeños donde la luz no puede ir, lo que afecta la forma en que gira. Es una interacción cuántica, por lo que no es como el camino clásico de un esquiador, y puede involucrar cosas extrañas como bucles. También implica tiempo y espacio. Algunas personas dirán que lo que sucede es que la luz interactúa con los electrones y toma algo de tiempo hacerlo. Es una forma tan buena como la que he descrito, ni mejor ni peor. Sin embargo, prefiero mi descripción porque no se confunde con otras formas de absorción y emisión que causan cambios de estado.
De vuelta al vacío. Resulta que lo que consideramos un vacío, en el espacio, tiene cosas. Bastante muchas cosas. Debido al principio de incertidumbre, está hirviendo con energías y partículas que no duran mucho tiempo, y la luz tiene que lidiar con eso. Si pudieras deshacerte de ellos, entonces podrías obtener luz para atravesar un poquito más rápido al eliminar los obstáculos. Resulta que puedes colocar dos placas muy finamente construidas muy cerca una de la otra, por lo que no hay suficiente espacio para que se formen las partículas, y la luz pasará una cantidad adolescente, casi inconmensurable, más rápido.
Ahora, en cuanto a la segunda parte. Todo esto es local, en una cantidad de espacio-tiempo lo suficientemente pequeño como para que pueda considerarse plano. Para cantidades lo suficientemente grandes de espacio y tiempo, bajo Relatividad general, no tiene que funcionar de esa manera. Así es como, por ejemplo, en un universo en expansión, es posible que tenga algo de luz viajando durante 14 mil millones de años pero viajando 50 mil millones de años luz. Mientras la luz viajaba, el espacio se hacía más grande, y cuando la luz se fue, estaba mucho, mucho más cerca. No puede dividir 50 por 14 y obtener la respuesta correcta.
La idea de que tal vez, solo tal vez, el espacio-tiempo esté arreglado (con agujeros de gusano y otras cosas) o que se pueda hacer que funcione de manera interesante es la base de esos conceptos de unidades de distorsión que quizás hayas escuchado en la ciencia ficción. En lugar de tratar de ir más rápido que c, lo cual no puedes hacer, lo arreglas para que finalmente puedas recorrer una distancia más larga en un tiempo más corto de lo que esperarías con un cálculo ingenuo.
Estos siguen siendo fantasía. Nadie sabe cómo hacer uno, aunque hay algunos movimientos manuales. Sin embargo, lo que se sabe es que si pudiera enviar una señal más rápido que c en todos los marcos de referencia en cualquier dirección que desee, podría enviar las señales en el tiempo. Eso parece un poco extraño, pero nadie tiene una idea muy clara de por qué eso es imposible de todos modos, en un nivel fundamental.
