El Anuncio que Conmocionó al Mundo de la Física
En septiembre de 2011, el físico Antonio Ereditato presentó un descubrimiento que prometía revolucionar nuestra comprensión del Universo. Si los datos del proyecto OPERA, que involucraba a 160 científicos, eran correctos, se había logrado lo impensable: un grupo de partículas, los neutrinos, había viajado más rápido que la luz.
Según la teoría de la relatividad de Albert Einstein, esto era imposible. Las implicaciones de tal hallazgo eran enormes, ya que muchos aspectos de la física tendrían que ser modificados. Sin embargo, al final, el resultado de OPERA resultó ser erróneo debido a un problema de sincronización causado por un cable mal conectado.
Como consecuencia, las mediciones del tiempo que tardaban los neutrinos en recorrer la distancia estaban equivocadas en 73 nanosegundos, lo que dio la falsa impresión de que habían viajado más rápido de lo que realmente lo hicieron. Ereditato renunció tras el incidente.
A pesar de este revés, la pregunta fundamental persiste: ¿estamos realmente seguros de que nada puede viajar más rápido que la luz?
Cuestión de Peso y Masa
La velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 kilómetros por segundo (aproximadamente 300.000 km/s). La luz tarda solo ocho minutos y 20 segundos en recorrer la distancia entre el Sol y la Tierra (150 millones de km).
A principios de la década de 1960, William Bertozzi, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, experimentó con la aceleración de electrones. Descubrió que, a medida que los electrones ganaban energía, su masa aumentaba, haciendo cada vez más difícil acelerarlos. En teoría, solo se necesitaba aumentar la energía aplicada para alcanzar la velocidad de 300.000 km/s, pero Bertozzi observó que los electrones no podían moverse tan rápido.
Los experimentos de Bertozzi revelaron que el uso de más energía solo resultaba en un aumento directamente proporcional en la velocidad del electrón, pero nunca alcanzaba la velocidad de la luz.
La luz está compuesta de partículas llamadas fotones. ¿Por qué estas partículas pueden viajar a la velocidad de la luz cuando otras partículas como los electrones no pueden? Roger Rassool, físico de la Universidad de Melbourne, explica: «A medida que los objetos viajan más rápido, su masa crece y mientras más masa tienen, más difícil es lograr la aceleración, por lo que nunca llegan a la velocidad de la luz».
Einstein y la Constancia de la Velocidad de la Luz
Los fotones son especiales: no solo carecen de masa, lo que les permite atravesar el vacío del espacio sin impedimentos, sino que tampoco necesitan acelerar. La energía natural que poseen hace que, desde su creación, ya se muevan a su máxima velocidad.
No hemos observado ni creado nada que pueda desplazarse tan o más rápidamente que los fotones.
La importancia de la regla de la velocidad de la luz radica en las implicaciones de la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Uno de los pilares de esta teoría es que la velocidad de la luz es una constante universal. No importa dónde te encuentres o a qué velocidad te desplaces, la luz siempre viaja a la misma velocidad.
Einstein postuló que, si un objeto se mueve a una velocidad muy alta, el tiempo transcurre más despacio para ese objeto en comparación con un observador estacionario. Este fenómeno se conoce como dilatación del tiempo.
Por ejemplo, el tiempo transcurre 0,007 segundos más lento para los astronautas de la Estación Espacial Internacional (que se mueve a 7,66 km/s respecto a la Tierra) en comparación con las personas en el planeta.
Una «Gran Desobediencia» a las Leyes Fundamentales
Para las partículas como los electrones, que pueden viajar a velocidades cercanas a la de la luz, el efecto de la dilatación del tiempo puede ser significativo.
Si los objetos pudieran viajar más rápido que la luz, estarían desobedeciendo las leyes fundamentales que describen el funcionamiento del Universo.
La luz visible es solo una parte del espectro electromagnético, que incluye ondas de radio, microondas, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. El hecho de que todas estas formas de radiación viajen a la velocidad de la luz es crucial para las comunicaciones y muchas otras aplicaciones tecnológicas.
Esa velocidad (299.792.458 km/s) permanece constante, y la relación espacio-tiempo es lo suficientemente maleable como para permitir que todos experimentemos las mismas leyes de la física, independientemente de nuestra posición o movimiento.
