Los supuestos de la Teoría Especial de la Relatividad conducen a conclusiones tan poco intuitivas. Puede leer los conceptos básicos de STR si desea los detalles matemáticos, estoy evitando las matemáticas por completo en esta respuesta.
Básicamente, la masa no puede ser una cantidad constante para que la teoría funcione. Hay una cantidad constante llamada masa en reposo de un cuerpo. Es la masa de un cuerpo en reposo. La masa en reposo tiene poca importancia física para las partículas de alta velocidad. Para los fotones (partículas de luz), esta cantidad no tiene sentido ya que la luz viaja a la misma velocidad distinta de cero en cada cuadro de referencia. La masa en reposo solo puede ser experimentada por partículas más lentas que la luz.
La masa real de un cuerpo depende de su propia velocidad de tal manera que la masa se aproxima al infinito a medida que la velocidad se acerca a la velocidad de la luz y se acerca a la masa en reposo a medida que la velocidad se aproxima a cero. Ahora, dado que la energía cinética depende linealmente de la masa del objeto y también del cuadrado de su velocidad, para tener una velocidad igual a la velocidad de la luz, también se necesita una energía cinética infinitamente grande, lo cual es imposible.
- Nuestros telescopios pueden ver a millones de años luz a todo color. ¿Por qué solo nos dan pobres imágenes grises de la luna?
- ¿Por qué una luz es menos brillante cuanto más lejos estás de ella?
- ¿Podemos concluir que moverse a una velocidad menor que la luz te lleva al futuro, con una velocidad igual a la luz, el tiempo se detiene y más rápido que la velocidad de la luz, vamos al pasado?
- ¿La luz habría sido una masa definida si su velocidad fuera cero?
- ¿Puede un ser humano alcanzar una velocidad que es más que la velocidad de la luz? ¿Si es así, entonces cómo?
Dicho esto, esto no significa que no podamos tener partículas más rápido que la luz. Simplemente significa que NOSOTROS no podemos alcanzar esas velocidades y que las partículas más rápidas que la luz (llamadas taquiones) no pueden cruzar a nuestro lado de las cosas y experimentar velocidades más lentas. Esto es importante porque también significa que no pueden experimentar reposo y que la masa en reposo es solo una cantidad hipotética sin importancia física para tales partículas.
¿Cómo pueden existir tales partículas incluso teóricamente si tenemos una masa infinita a la velocidad de la luz? El único requisito es que la dependencia de la masa con la velocidad sea tal que la masa se vuelva finita a velocidades mayores que la de la luz. Esto solo es posible si la masa en reposo es puramente imaginaria, es decir, una cantidad compleja. Esto no es tan absurdo como uno podría pensar. Podemos tener un valor imaginario de masa en reposo para estas partículas, ya que no pueden experimentar un estado de reposo, como mencioné anteriormente. Esto se debe a que incluso para estas partículas, la desaceleración a la velocidad de la luz necesita una energía cinética infinita de la misma manera que una partícula normal necesita alcanzar la velocidad de la luz.
Entonces, no podemos acelerar, los taquiones no pueden disminuir la velocidad. Por lo tanto, debe tener un tipo diferente de partícula para lograr velocidades mayores o menores que la velocidad de la luz, de lo contrario sería como tratar de leer un archivo .pdf en VLC Media Player.
