Una pregunta frecuente que recibo es si podemos romper la barrera de la luz, porque a menos que podamos romper la barrera de la luz, las estrellas distantes siempre serán inalcanzables.
La mayoría de los libros de texto dicen que nada puede ir más rápido que la luz, pero esa afirmación en realidad debería calificarse: la respuesta es sí, puedes romper la barrera de la luz, pero no de la manera que vemos en las películas. De hecho, hay varias formas de viajar más rápido que la luz:
1. El Big Bang se expandió mucho más rápido que la velocidad de la luz. Pero esto solo significa que “nada puede ir más rápido que la luz”. Como nada es solo un espacio vacío o vacío, puede expandirse más rápido que la velocidad de la luz ya que ningún objeto material está rompiendo la barrera de la luz. Por lo tanto, el espacio vacío ciertamente puede expandirse más rápido que la luz.
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2. Si mueve una linterna a través del cielo nocturno, entonces, en principio, su imagen puede viajar más rápido que la velocidad de la luz (ya que el haz de luz va de una parte del Universo a otra en el lado opuesto, que es, en principio, a muchos años luz de distancia). El problema aquí es que ningún objeto material se mueve más rápido que la luz. (Imagine que está rodeado por una esfera gigante de un año luz de diámetro. La imagen del haz de luz eventualmente golpeará la esfera un año después. Esta imagen que golpea la esfera luego corre por toda la esfera en cuestión de segundos, aunque el la esfera tiene un año luz de ancho.) Solo la imagen del rayo mientras corre por el cielo nocturno se mueve más rápido que la luz, pero no hay mensaje, ni información neta, ni objeto material que realmente se mueva a lo largo de esta imagen.
3. El enredo cuántico se mueve más rápido que la luz. Si tengo dos electrones juntos, pueden vibrar al unísono, de acuerdo con la teoría cuántica. Si luego los separo, emerge un cordón umbilical invisible que conecta los dos electrones, a pesar de que pueden estar separados por muchos años luz. Si agito un electrón, el otro electrón “detecta” esta vibración al instante, más rápido que la velocidad de la luz. Einstein pensó que esto, por lo tanto, refutaba la teoría cuántica, ya que nada puede ir más rápido que la luz.
Pero en realidad este experimento (el experimento EPR) se ha hecho muchas veces, y cada vez que Einstein estaba equivocado. La información va más rápido que la luz, pero Einstein se ríe por última vez. Esto se debe a que la información que rompe la barrera de la luz es aleatoria y, por lo tanto, inútil. (Por ejemplo, supongamos que un amigo siempre usa un calcetín rojo y un calcetín verde. No sabes qué pierna usa qué calcetín. Si de repente ves que un pie tiene un calcetín rojo, entonces sabes instantáneamente, más rápido que la velocidad de luz, que el otro calcetín es verde. Pero esta información es inútil. No puede enviar código Morse o información utilizable a través de calcetines rojos y verdes).
4. Materia negativa. La forma más creíble de enviar señales más rápido que la luz es a través de la materia negativa. Puedes hacer esto ya sea por:
a) comprimir el espacio frente a ti y expandir el espacio detrás de ti, para que surfees en una ola de espacio deformado. Puede calcular que esta marea viaja más rápido que la luz si es impulsada por materia negativa (una forma exótica de materia que nunca se ha visto).
b) usar un agujero de gusano, que es un portal o atajo a través del espacio-tiempo, como el Espejo de Alicia.
En resumen, la única forma viable de romper la barrera de la luz puede ser a través de la relatividad general y la deformación del espacio-tiempo. Sin embargo, no se sabe si existe materia negativa y si el agujero de gusano será estable. Para resolver la cuestión de la estabilidad, se necesita una teoría de la gravedad totalmente cuántica, y la única teoría que puede unir la gravedad con la teoría cuántica es la teoría de cuerdas (que es lo que hago para vivir). Lamentablemente, la teoría es tan compleja que nadie ha podido resolverla completamente y dar una respuesta definitiva a todas estas preguntas. Tal vez alguien que lea este blog se inspire para sovle la teoría de cuerdas y responda la pregunta de si realmente podemos romper la barrera de la luz.
-gran pensamiento
