¿Por qué la materia no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz? Es una pregunta que ha desconcertado a los físicos durante siglos. De hecho, fue al refutar una de esas teorías que Einstein ideó su Teoría Especial de la Relatividad. Así que cuando la gente se pregunta por qué esto es así, en realidad lo que está preguntando es ¿Por qué algo tiene que viajar a menos de 299.792.458 metros por segundo (186.282 millas por segundo)? La respuesta es sencilla: ¡porque la física lo dice!
Nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz sin romper una ley fundamental de la física.
Quizá te preguntes por qué nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz sin romper una ley fundamental de la física. La respuesta es sencilla: nada puede desplazarse por el espacio más rápido que la velocidad de la luz (que es de 299.792.458 metros por segundo).
En esta sección, aprenderás más sobre lo que significa que algo viaje a la velocidad de la luz o por debajo de ella y cómo afecta a nuestra vida cotidiana.
El universo realmente pone un límite de velocidad a todo lo que viaja a través del espacio-tiempo, incluida la luz.
La velocidad de la luz es una constante. Nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz sin romper una ley fundamental de la física. El universo pone un límite de velocidad a todo lo que viaja por el espacio-tiempo, incluida la luz.
Lo más rápido que puede ir cualquier cosa es la velocidad de la luz.
La velocidad de la luz es lo más rápido que puede ir cualquier cosa. Es de unas 186 mil millas por segundo, o 299.792.458 metros por segundo (o unos 670 millones de millas por hora). La razón por la que es tan rápida es que no tiene masa y, por tanto, no hay resistencia.
Y nada puede viajar por el espacio más rápido que 299.792.458 metros por segundo, según la Teoría Especial de la Relatividad propuesta por Albert Einstein en 1905.
Entonces, ¿por qué la materia no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz?
La respuesta es sencilla: La materia no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz porque nada puede viajar por el espacio más rápido que 299.792.458 metros por segundo, según la Teoría Especial de la Relatividad propuesta por Albert Einstein en 1905.
Así es. Nada puede viajar por el espacio a una velocidad superior a 299.792.458 metros por segundo, y eso nos incluye a ti y a mí y a todos los demás objetos con masa. Y aunque esto puede parecer sorprendente a primera vista (después de todo, hemos sido condicionados a creer que los objetos siempre viajan a sus velocidades más rápidas posibles), tiene sentido cuando se considera cómo funciona la relatividad: La relatividad establece que, independientemente de cuál sea tu marco de referencia o de si se mueve o no con respecto a otro marco (como un avión volando entre nubes), sólo hay una velocidad máxima para cualquier cosa que viaje por el espacio: La propia velocidad de la luz.
La luz es el límite de velocidad universal porque constituye lo que se llama el “tejido” del universo, conocido como espaciotiempo.
Entonces, ¿por qué la materia no puede moverse más rápido que la velocidad de la luz? Porque no es posible que nada viaje más rápido que la luz. Eso no significa que no haya un límite para la velocidad que podemos alcanzar, sino que no hay forma de escapar a la velocidad de la luz.
¿Cómo sabemos esto? En primer lugar, nunca hemos podido construir nada que vaya más rápido que 300.000 kilómetros por segundo (186.000 millas por segundo). En segundo lugar, hay muchos experimentos que demuestran este fenómeno utilizando aceleradores de partículas: las partículas se aceleran a través de bobinas en una dirección y luego otra bobina recoge su impulso y las envía de vuelta a velocidades mayores que con las que fueron lanzadas, y sin embargo siempre salen igual de rápido. Aunque viajan más rápido de lo que creíamos posible antes de hacer estos experimentos una y otra vez en condiciones controladas… ¡todavía no han superado la velocidad de la luz!
A medida que algo gana velocidad, su masa aumenta, por lo que su interacción con el espaciotiempo se hace más fuerte, lo que limita su velocidad.
Piensa en lo que pasaría si empujaras una pared. Ejercerías una cierta fuerza y la pared se movería contra ti, pero sólo hasta cierto punto: si empujaras más fuerte, no se movería más. Esto se debe a que se necesita cierta cantidad de energía para que la pared se mueva, y esa energía crea fricción entre tu mano y la superficie de la pared. Si no hubiera fricción alguna (lo cual es imposible), no se necesitaría energía para hacer que las cosas se movieran, pero no se detendrían una vez que se movieran, a menos que algo las detuviera (como chocar con otro objeto).
Así, cuando algo se acerca a la velocidad de la luz, su masa se vuelve infinita y tiene que necesitar una cantidad infinita de energía para llegar a ella.
Cuando algo se acerca a la velocidad de la luz, su masa aumenta. Cuanto más rápido va, más resistencia encuentra y más energía se necesita para ir aún más rápido. De hecho, si se acercara a la velocidad de la luz con una energía infinita, ¡su masa sería infinita!
Por eso es imposible que la materia se mueva más rápido que la luz: porque en cuanto una partícula alcanzara ese punto en el que su velocidad es igual a cero (o cualquier otro valor), su masa se volvería infinita. Esto requeriría una cantidad infinita de energía para poder alcanzar ese punto en el espacio-tiempo; por lo tanto, esto no puede suceder por medios naturales o a través de experimentos científicos realizados en la Tierra, ya que no tenemos suficiente energía disponible aquí todavía – ¡pero tal vez algún día!
No es físicamente posible conseguir que algo se mueva más rápido que 299.328 kilómetros por segundo (186.282 millas por segundo).
A estas alturas, todos sabemos que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz sin romper una ley fundamental de la física. La razón es que existe un límite a la velocidad que cualquier cosa puede atravesar el espacio-tiempo, que es el tejido de nuestro universo. ¿Pero por qué existe este límite? Porque si algo fuera más rápido que 299.328 kilómetros por segundo, se rompería debido a la presión de las ondas gravitacionales y crearía nuevas partículas, lo que significa que estaría viajando hacia atrás en el tiempo.
Esto es una locura. Piénsalo por un momento: Si fueras capaz de moverte a casi 300 millones de millas por hora y de repente dejaras de avanzar en el tiempo… ¡te encontrarías de nuevo en el punto de partida!
Conclusión
En la práctica, esto significa que es imposible acelerar un objeto más allá de la velocidad de la luz por cualquier medio que conozcamos. Pero, ¿y si hubiera una nueva forma de hacerlo? ¿Y si alguien inventara un dispositivo asombroso que permitiera a los objetos viajar más rápido que la velocidad de la luz? Pues bien, su asombroso invento seguiría estando limitado por esta ley fundamental de la física.
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