El mundo se vuelve más extraño cuanto más te acercas a la velocidad de la luz. Imágenes Nikada / Getty Cuando eramos niños, Nos sorprendió que Superman pudiera viajar más rápido que una bala. Incluso podríamos imaginarlo persiguiendo un proyectil disparado por un arma, su brazo derecho extendido, su capa ondeando detrás de él. Si viajara a la mitad de la velocidad de la bala, la velocidad a la que la bala se alejaba de él se reduciría a la mitad. Si de hecho viajó más rápido que la bala, lo alcanzaría y marcaría el camino. Ir, ¡Superhombre! En otras palabras, Las payasadas aéreas de Superman obedecieron a las opiniones de Newton sobre el espacio y el tiempo:que las posiciones y los movimientos de los objetos en el espacio deberían ser medibles en relación con un absoluto, marco de referencia inmóvil.
A principios de 1900, los científicos se mantuvieron firmes en la visión newtoniana del mundo. Entonces apareció un matemático y físico nacido en Alemania llamado Albert Einstein y lo cambió todo. En 1905, Einstein publicó su teoría de la relatividad especial, que planteó una idea sorprendente:no hay un marco de referencia preferido. Todo, incluso el tiempo, es relativo. Dos principios importantes sustentaron su teoría. El primero afirmó que las mismas leyes de la física se aplican por igual en todos los marcos de referencia en constante movimiento. El segundo dijo que la velocidad de la luz - alrededor de 186, 000 millas por segundo (300, 000 kilómetros por segundo):es constante e independiente del movimiento del observador o de la fuente de luz. Según Einstein, si Superman persiguiera un rayo de luz a la mitad de la velocidad de la luz, el rayo continuaría alejándose de él exactamente a la misma velocidad.
Estos conceptos parecen engañosamente simples, pero tienen algunas implicaciones alucinantes. Uno de los más grandes está representado por la famosa ecuación de Einstein, E =mc², donde E es energía, m es la masa y c es la velocidad de la luz. Según esta ecuación, la masa y la energía son la misma entidad física y pueden transformarse entre sí. Debido a esta equivalencia, la energía que tiene un objeto debido a su movimiento aumentará su masa. En otras palabras, cuanto más rápido se mueve un objeto, cuanto mayor sea su masa. Esto solo se nota cuando un objeto se mueve muy rápido. Si se mueve al 10 por ciento de la velocidad de la luz, por ejemplo, su masa será solo un 0,5 por ciento más de lo normal. Pero si se mueve al 90 por ciento de la velocidad de la luz, su masa se duplicará.
Cuando un objeto se acerca a la velocidad de la luz, su masa se eleva precipitadamente. Si un objeto intenta viajar 186, 000 millas por segundo, su masa se vuelve infinita, y también la energía necesaria para moverlo. Por esta razón, Ningún objeto normal puede viajar tan rápido o más rápido que la velocidad de la luz.
Eso responde a nuestra pregunta pero divirtámonos un poco en la página siguiente y modifiquemos ligeramente la pregunta.
Cubrimos la pregunta original, pero, ¿y si lo modificamos para decir? "¿Qué pasa si viajas casi tan rápido como la velocidad de la luz?" En ese caso, experimentarías algunos efectos interesantes. Un resultado famoso es algo que los físicos llaman dilatación del tiempo , que describe cómo el tiempo corre más lento para los objetos que se mueven muy rápidamente. Si volaras en un cohete que viaja al 90 por ciento de la velocidad de la luz, el paso del tiempo para ti se reduciría a la mitad. Su reloj avanzaría solo 10 minutos, mientras que pasarían más de 20 minutos para un observador terrestre.
También experimentarías algunas consecuencias visuales extrañas. Una de esas consecuencias se llama aberración , y se refiere a cómo todo su campo de visión se reduciría a un minúsculo, "ventana" en forma de túnel frente a su nave espacial. Esto sucede porque fotones (esos paquetes de luz extremadamente pequeños), incluso los fotones detrás de usted, parecen venir desde la dirección de avance. Además, notarías un extremo efecto Doppler , lo que haría que las ondas de luz de las estrellas frente a ti se amontonaran, haciendo que los objetos parezcan azules. Las ondas de luz de las estrellas detrás de ti se dispersarían y aparecerían rojas. Cuanto más rápido vayas cuanto más extremo se vuelve este fenómeno, hasta que toda la luz visible de las estrellas en el frente de la nave espacial y las estrellas en la parte trasera se desplazan completamente fuera del espectro visible conocido (los colores que los humanos pueden ver). Cuando estas estrellas se muevan fuera de tu longitud de onda perceptible, simplemente parecen desvanecerse en negro o desaparecer contra el fondo.
Por supuesto, si quieres viajar más rápido que un fotón veloz, necesitará más que la misma tecnología de cohetes que hemos estado usando durante décadas. Quizás ponerse medias azules y una capa roja no sea una idea tan descabellada después de todo.
Publicado originalmente:21 de julio de 2011
