Mas rapido que la velocidad de la luz

¿se expande el universo más rápido que la velocidad de la luz?

La mayoría de los libros de texto dicen que nada puede ir más rápido que la luz, pero esa afirmación debe matizarse: La respuesta es sí, se puede romper la barrera de la luz, pero no de la forma que vemos en las películas.  De hecho, hay varias formas de viajar más rápido que la luz:

1. El propio Big Bang se expandió mucho más rápido que la velocidad de la luz. Pero esto sólo significa que “nada puede ir más rápido que la luz”. Como la nada es sólo espacio vacío o vacío, puede expandirse más rápido que la velocidad de la luz, ya que ningún objeto material rompe la barrera de la luz. Por lo tanto, el espacio vacío puede ciertamente expandirse más rápido que la luz.

2. Si agitas una linterna en el 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 parte en el lado opuesto, que está, en principio, a muchos años luz de distancia). El problema aquí es que ningún objeto material se mueve realmente más rápido que la luz. (Imagina que estás rodeado por una esfera gigante de un año luz de diámetro. La imagen del rayo de luz acabará chocando con la esfera un año después. Esta imagen que choca con la esfera recorre entonces toda la esfera en cuestión de segundos, aunque la esfera tenga un año luz de diámetro). Sólo la imagen del rayo que atraviesa el cielo nocturno se mueve más rápido que la luz, pero no hay ningún mensaje, ninguna información neta, ningún objeto material que se mueva realmente a lo largo de esta imagen.

nada es más rápido que la velocidad de la luz

Una de las razones que impiden que cualquier objeto con masa vaya a la velocidad de la luz o más rápido es que la masa no es constante: aumenta con la velocidad y llega al infinito a la velocidad de la luz. Por lo que finalmente se necesitan cantidades infinitas de energía para acelerar una masa infinita más allá de la marca de la velocidad de la luz. (y que yo sepa aún no hemos encontrado una fuente de energía infinita 🙂

Realmente no sabemos qué pasaría con el tiempo cuando un objeto supera la velocidad de la luz. Lo único en lo que nos basamos es en la Teoría Especial de la Relatividad (Einstein 1905) y según ella el tiempo en un marco de referencia en movimiento (digamos tu nave espacial) va más lento en comparación con un marco estacionario (digamos la Tierra) cuanto más rápido vayas. De hecho, la ecuación que gobierna esta llamada dilatación del tiempo se da a continuación:

Así que cuando empiezas – a velocidad cero (0% de la velocidad de la luz) tu tiempo es simplemente regular, es decir, el factor de ralentización del tiempo (xt) es igual a 1. A medida que aceleras tu tiempo se hace más lento por el factor mostrado en el eje y. A medida que te acercas al 100% de la velocidad de la luz tu tiempo se ralentiza más y más hasta que se ralentiza infinitamente. (Debes darte cuenta de que todo se ralentiza, incluidos los latidos de tu corazón, tus pensamientos, etc.) Así, por ejemplo, si tu nave va al 98% de la velocidad de la luz y haces un viaje de un año, cuando vuelvas a la Tierra habrán pasado cinco años.

¿puede algo viajar más rápido que la velocidad de la luz?

No. El límite de velocidad universal, que comúnmente llamamos velocidad de la luz, es fundamental para el funcionamiento del universo. Es difícil visualizarlo si nunca has oído hablar de él, pero los científicos han descubierto que cuanto más rápido vas, más se reduce tu dimensión espacial en la dirección de avance y más lento va tu reloj cuando lo ve un observador externo. En otras palabras, el espacio y el tiempo no son un fondo fijo en el que todo se desarrolla de la misma manera que siempre. Por el contrario, el espacio y el tiempo pueden deformarse y curvarse.

Si se observan las ecuaciones que constituyen el núcleo de las teorías de la relatividad de Einstein, se constata que, al acercarse a la velocidad de la luz, la dimensión espacial en la dirección de avance se reduce a nada y el reloj se detiene. Un marco de referencia con anchura cero y sin progresión en el tiempo es realmente un marco de referencia que no existe. Por lo tanto, esto nos dice que nada puede ir nunca más rápido que la velocidad de la luz, por la sencilla razón de que el espacio y el tiempo no existen realmente más allá de este punto. Dado que el concepto de “velocidad” requiere medir una cierta cantidad de distancia recorrida en el espacio durante un determinado período de tiempo, el concepto de velocidad ni siquiera existe físicamente más allá de la velocidad de la luz. De hecho, la frase “más rápido que la luz” carece de sentido físico. Es como decir “más oscuro que el negro”.

más rápido que la velocidad de la luz, viaje en el tiempo

El núcleo del reactor de pruebas avanzado del Laboratorio Nacional de Idaho no brilla de color azul porque haya… [luces azules, sino porque se trata de un reactor nuclear que produce partículas relativistas cargadas que están rodeadas de agua. Cuando las partículas atraviesan el agua, superan la velocidad de la luz en ese medio, lo que hace que emitan radiación Cherenkov, que aparece como esta luz azul brillante.

Nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. Cuando Einstein expuso su teoría de la relatividad, éste era su postulado inviolable: que existía un límite de velocidad cósmica final, y que sólo las partículas sin masa podían alcanzarlo. Todas las partículas masivas sólo podrían acercarse a ella, pero nunca la alcanzarían. La velocidad de la luz, según Einstein, era la misma para todos los observadores en todos los marcos de referencia, y ninguna forma de materia podía alcanzarla.

Pero esta interpretación de Einstein omite una importante advertencia: todo esto sólo es cierto en el vacío del espacio puro y perfectamente vacío. A través de un medio de cualquier tipo -ya sea aire, agua, vidrio, acrílico o cualquier gas, líquido o sólido- la luz viaja a una velocidad considerablemente menor. En cambio, las partículas energéticas sólo viajan más despacio que la luz en el vacío, pero no en un medio. Aprovechando esta propiedad de la naturaleza, podemos ir realmente más rápido que la luz.