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¿Hay algo que pueda viajar más rápido que la velocidad de la luz?

A menudo oímos que lo más veloz en el Universo es la luz. ¿Por qué tenemos ese límite y habrá algo que pueda ir más rápido?, le preguntó un radioescucha a los científicos de la BBC, quienes se fueron a investigar a toda velocidad.
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Luz
Getty Images
Para ser exactos, la velocidad de la luz en el vacío es 299.792.458 metros por segundo.

"Hay una velocidad en nuestro Universo que es la velocidad máxima para todo, que tiene un valor: 300.000 kilómetros por segundo", puntualizó el físico teórico británico Jim al Khalili cuando le consultamos sobre la posibilidad de que algo pueda viajar más rápido que la luz.

"Nada puede ir más rápido porque esa es la velocidad del tejido mismo del espacio-tiempo ", respondió.

"Y resulta que la luz viaja a esa velocidad. Entonces, no es que la luz sea especial en este sentido, es la velocidad misma la que es especial en nuestro Universo. Puede haber otros universos en los que la velocidad máxima es diferente".

Pero, ¿por qué hay límite de velocidad?

"Eso nos lleva a la teoría de relatividad especial de Albert Einstein, de 1905, la cual señala que la velocidad de la luz es lo que conecta el tiempo con el espacio ", señaló.

Y explicó: "Isaac Newton había dicho que el tiempo y el espacio eran independientes; Einstein dijo: 'No, el tiempo y el espacio están íntimamente conectados y lo que los une es la velocidad de la luz de formas que uno puede ver'".

¿Ver?

"Si tratas de viajar a una velocidad más cercana a la de la luz que sea posible, suceden cosas extrañas".

Palabras
BBC
Acercarse a la velocidad de la luz cambia todo.

Cosas extrañas que ocurren...

Para entender esas cosas extrañas que suceden, el cosmólogo Andrew Pontzen nos invitó a viajar con él en su Tren de Pensamiento .

"Imagínate que estás viajando en un tren y tiras una bola en el vagón. La observas moviéndose y te parece que va a la misma velocidad que siempre que tiras una bola, que en mi caso es lento, pero tú puedes ser mejor tirando bolas", dice.

"Ahora supón que alguien está parado afuera del tren, en la plataforma de una estación en la que tu tren no se detiene, y esa persona también ve la bola", continúa.

"Esa persona verá la bola moviéndose a la velocidad en la que el tren viaja más la velocidad con que la tiraste , pues obviamente los dos movimientos están ocurriendo al mismo tiempo".

Todo eso suena muy normal. Pero los problemas empiezan cuando aceleras la velocidad del tren.

Dibujo de tren rápido
Getty Images
Cuando acelera el tren, la bola deja de moverse tan rápido.

Cuanto más te acercas a la velocidad de la luz, la bola deja de viajar a la velocidad del tren más a la velocidad que la tiraste.

Es como si algo no le permitiera ir más rápido.

"Incluso si vas un poco más lento que la velocidad de la luz -que es más realista para un tren- y le haces seguimiento a la bola, sigue siendo cierto que ya no tendrás la velocidad original más un poco más: la bola a duras penas se acelera a medida que se va acercando a la velocidad de la luz", agrega.

"Es muy extraño y todo tiene que ver con la distorsión del tiempo-espacio", comenta el cosmólogo.

Aún más extraño...

...es que cuanto más cerca está de alcanzar la velocidad de la luz, nuestro tren se empieza a aplastar.

"Desde fuera, el tren, viajando a esa velocidad, parecerá que se va aplastando y volviéndose diminuto en la dirección en la que se está moviendo ".

"Al mismo tiempo parecerá que la masa está aumentando, más y más. Esa es otra manera de responder por qué no puedes ir más rápido que la velocidad de la luz: la masa crece y eso hace que cada vez sea más difícil que el tren se mueva más rápido".

Y eso esta expresado en la extensión de una ecuación que probablemente te es familiar: E=mc²

Einstein y ecuación
Science Photo Library
Le falta algo.

La ecuación completa es E²=(mc²)²+(pc)² donde la 'p' representa el momento lineal del objeto.

¡No tan atractiva! Pero lo "añadido" es lo que describe cómo la masa va a cambiar si hay movimiento involucrado.

Y todavía más extraño...

...si hablamos de lo que pasa con el tiempo.

Reloj distorsionado
Science Photo Library
El tiempo se distorsionaría...

Si pudieras viajar a la velocidad de la luz, experimentarías la historia entera del Universo en un instante .

Eso se debe a que si pudieras viajar a la velocidad de la luz, todas las leyes de causa y efecto se quebrantarían, y la noción del pasado y el futuro colapsaría por completo .

Además, necesitarías tener masa y energía infinita.

En resumen: el límite de velocidad universal es una especie de fundamento de la Física.

¿Y cómo lo logra la luz?

La luz no tiene masa, por lo que es libre de viajar a ese límite de velocidad cósmico.

Entonces...

¿Hay algo que pueda viajar más rápido que la velocidad de la luz?

Hasta donde sabemos, no .

Aunque hubo un breve momento en el que se creyó que sí .

En 2011, se anunció un descubrimiento revolucionario que amenazaba con anular todo lo que sabemos sobre la velocidad de la luz, la Teoría de la Relatividad Especial y toda la Física moderna.

Todo empezó en Italia, hogar de Opera, acrónimo (un poco forzado) del Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus.

Era un experimento de física de partículas diseñado para estudiar el fenómeno de la oscilación de neutrinos.

A diferencia de la luz, los neutrinos tienen una diminuta cantidad de masa, de manera que -según la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein- debían viajar a una velocidad menor que la de la luz.

Sin embargo, ese año, Opera obtuvo atención internacional cuando se anunció la detección de neutrinos viajando a una velocidad superior a la de la luz .​

"Los científicos que llevaron a cabo esos experimentos en Italia publicaron los resultados, la prensa y todo el mundo estaba muy emocionado: esto iba a revolucionar la Física", recuerda Al Khalili.

Cable conectado
Getty Images
¿Revisaste si todo estaba bien conectado?

"Resultó que todo sucedió por un cable flojo en un reloj digital en una computadora en el laboratorio en Italia. Cuando alguien se dio cuenta y lo conectó bien, todo volvió a la normalidad y se comprobó que los neutrinos estaban viajando a una velocidad más baja que la de la luz".

Toda la Física moderna cuestionada debido a un cable suelto .

No obstante, eso fue precisamente una muestra de la ciencia funcionando como debe ser.

"La ciencia es cometer errores y aprender de ellos. Se necesita evidencia extremamente fuerte para derrocar un siglo de Física pero eso no quiere decir que nunca va a llegar", afirma Al Kalili.

"Desde que Einstein formuló su teoría hemos estado tratando de probar que es errada y no hemos podido, pero nunca debemos dejar de intentarlo ".

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