En 1676, al estudiar el movimiento de la luna Io de Júpiter, el astrónomo danés Ole Rømer calculó que la luz viaja a una velocidad finita. Dos años más tarde, basándose en los datos recopilados por Rømer, el matemático y científico holandés Christiaan Huygens se convirtió en la primera persona en intentar determinar la velocidad real de la luz, según el Museo Americano de Historia Natural.
Huygens ideó una cifra de 211.000 kilómetros por segundo, un número que no es exacto según los estándares actuales: ahora sabemos que la velocidad de la luz en el "vacío" es de aproximadamente 299.792 kilómetros por segundo, pero su evaluación mostró que la luz viaja a una velocidad increíble.
Según la teoría de la relatividad especial de Albert Einstein, la luz viaja tan rápido que nada en el universo es capaz de moverse más rápido
Según la teoría de la relatividad especial de Albert Einstein, la luz viaja tan rápido que nada en el universo es capaz de moverse más rápido.
"No podemos movernos a través del vacío del espacio más rápido que la velocidad de la luz", confirma Jason Cassibry, profesor asociado de ingeniería aeroespacial en el Centro de Investigación de Propulsión de la Universidad de Alabama en Huntsville.
La luz exhibe características tanto de partículas como de ondas y, por lo tanto, puede considerarse tanto una partícula (un fotón) como una onda. Esto se conoce como dualidad onda-partícula.
Si vemos la luz como una onda, entonces hay "múltiples razones" por las que ciertas ondas pueden viajar más rápido que la luz blanca (o incolora) en un medio, afirma, Claudia de Rham, física teórica del Imperial College Londo,. Una de esas razones, añade, es que "a medida que la luz viaja a través de un medio, por ejemplo, vidrio o gotas de agua, las diferentes frecuencias o colores de la luz viajan a diferentes velocidades".
El ejemplo visual más obvio de esto ocurre en los arcoíris, que normalmente tienen las longitudes de onda rojas largas y más rápidas en la parte superior y las longitudes de onda violetas cortas y más lentas en la parte inferior
El ejemplo visual más obvio de esto ocurre en los arcoíris, que normalmente tienen las longitudes de onda rojas largas y más rápidas en la parte superior y las longitudes de onda violetas cortas y más lentas en la parte inferior, según una publicación de la Universidad de Wisconsin-Madison.
Sin embargo, cuando la luz viaja a través del vacío, no ocurre lo mismo.
"Toda la luz es un tipo de onda electromagnética, y todas tienen la misma velocidad en el vacío (3 x 10 ^ 8 metros por segundo). Esto significa que tanto las ondas de radio como los rayos gamma tienen la misma velocidad", asegura Rhett Allain, físico y profesor de la Universidad del Sureste de Luisiana.
Entonces, según Rham, lo único capaz de viajar más rápido que la velocidad de la luz es, algo paradójicamente, la luz misma, aunque solo cuando no está en el vacío del espacio. Es de destacar que, independientemente del medio, la luz nunca superará su velocidad máxima de 300.000 kilómetros por segundo.
Aspecto universal
Sin embargo, según Cassibry, hay algo más que considerar cuando se habla de cosas que se mueven más rápido que la velocidad de la luz.
"Hay partes del universo que se están alejando de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, porque el espacio-tiempo se está expandiendo", dijo. Por ejemplo, el Telescopio Espacial Hubble detectó recientemente una luz de 12.900 millones de años procedente de una estrella distante conocida como Eärendel, que se está alejando de la Tierra y lo ha estado haciendo desde su formación, por lo que la galaxia está ahora a 28 mil millones de años luz de nuestro planeta.
En este caso, el espacio-tiempo se está expandiendo, pero el material en el espacio-tiempo sigue viajando dentro de los límites de la velocidad de la luz.
Teoría de la relatividad especial de Einstein
Entonces, está claro que nada viaja más rápido que la luz que sepamos, pero ¿hay alguna situación en la que pueda ser posible? La teoría de la relatividad especial de Einstein y su posterior teoría de la relatividad general están "construidas bajo el principio de que las nociones de espacio y tiempo son relativas", detalla de Rham. Pero ¿qué significa esto? "Si alguien fuera capaz de viajar más rápido que la luz y llevar información consigo, su noción del tiempo sería distorsionada en comparación con la nuestra", explica de Rham. "Podría haber situaciones en las que el futuro podría afectar nuestro pasado, y luego toda la estructura de la realidad dejaría de tener sentido".
Esto indicaría que, probablemente, no sería deseable hacer que un humano viajara más rápido que la velocidad de la luz
Esto indicaría que, probablemente, no sería deseable hacer que un humano viajara más rápido que la velocidad de la luz. Pero, ¿podría alguna vez ser posible? ¿Llegará alguna vez un momento en el que seamos capaces de crear naves que puedan propulsar materiales (y, en última instancia, humanos) a través del espacio a un ritmo que supere la velocidad de la luz?
"Podemos imaginar poder comunicarnos a la velocidad de la luz con sistemas fuera de nuestro sistema solar ", responde Rham. "Pero, enviar humanos físicos reales a la velocidad de la luz es simplemente imposible, porque no podemos acelerarnos a tal velocidad”.
Y añade: "Incluso en una situación muy idealista en la que imaginamos que podríamos seguir acelerándonos a un ritmo constante, ignorando cómo podríamos alcanzar una tecnología que pudiera seguir acelerándonos continuamente, en realidad nunca alcanzaríamos la velocidad de la luz. Podríamos acercarnos, pero nunca alcanzarlo del todo".
Este es un punto confirmado por Cassibry y Allain, quien confía de manera similar en que ir más rápido que la luz está lejos de ser probable y, al igual que Cassibry, señala que, si los humanos quieren explorar planetas distantes, en realidad puede que no sea necesario alcanzar tales velocidades.
"Básicamente, los agujeros de gusano, si es posible, te darían un atajo de un destino a otro. No tengo idea de si es posible construir uno, o cómo lo haríamos"
"La única forma en que podríamos entender ir más rápido que la luz sería usar algún tipo de agujero de gusano en el espacio", declara Allain. "Esto en realidad no nos haría ir más rápido que la luz, sino que nos daría un atajo", aclara.
Cassibry, sin embargo, no está seguro de que los agujeros de gusano puedan alguna vez ser una opción realista.
"Se teoriza que los agujeros de gusano son posibles en base a una solución especial a las ecuaciones de campo de Einstein", dijo. "Básicamente, los agujeros de gusano, si es posible, te darían un atajo de un destino a otro. No tengo idea de si es posible construir uno, o cómo lo haríamos".
Fuente: Livescience.
