Descubre por qué la velocidad de la luz es el límite máximo de velocidad en el universo, desde las teorías físicas detrás de la velocidad de la luz hasta los desafíos prácticos de superarla. Aprende sobre las leyes fundamentales de la física que hacen que la velocidad de la luz sea inalcanzable, como la relatividad y la masa en reposo.
Porque no Podemos Viajar ala Velocidad de la Luz
La velocidad de la luz en el vacío es un límite de velocidad cósmico absoluto. Nada puede ir más rápido que 3.0 x 108 metros por segundo (¡eso es 300,000,000 m / so 1,080,000,000 km / h!). De acuerdo con las leyes de la física, a medida que nos acercamos a la velocidad de la luz, tenemos que proporcionar más y más energía para hacer que un objeto se mueva. Para alcanzar la velocidad de la luz, necesitarías una cantidad infinita de energía, ¡y eso es imposible!
Es posible que hayas oído que un objeto que viaja a la velocidad de la luz gana una masa infinita. Pero eso no es exactamente cierto. El objeto en realidad no gana masa física, pero se comporta como lo ha hecho. Por ejemplo, si una persona de 65 kg viajaba al 50% de la velocidad de la luz, se comportaría como si tuviera una masa de 87 kg. Al 90%, se comportarían como si pesaran 172kg.
Entonces, si la masa no puede viajar a la velocidad de la luz, ¿cómo puede hacerlo la luz? La luz está formada por fotones, que son partículas sin masa y, por lo tanto, no requieren energía para moverse.
Si no es necesario mover las partículas de luz, ¿por qué los fotones no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz?
Dilatación del tiempo. El tiempo disminuye a medida que te acercas a la velocidad de la luz y cuando la alcanzas, el tiempo se detiene. Para un fotón, no hay tiempo, todo sucede instantáneamente. Tratar de hacer que un fotón vaya más rápido que la velocidad de la luz es como detener su automóvil y tratar de ir más lento. ¡No se puede hacer!
La dilatación del tiempo nos afecta todo el tiempo en la vida cotidiana, pero sus efectos son tan pequeños que no podemos verlo. De acuerdo con la teoría de la relatividad, «los relojes en movimiento son lentos». Lo que significa que si arrojas el reloj por un precipicio, la hora que se muestra sería ligeramente por detrás de un reloj que no fue lanzado por un precipicio. Este es el caso de todos los relojes, mecánicos y biológicos. En realidad, envejeces más lentamente a velocidades tan altas, pero tendrías que viajar bastante rápido para notar una gran diferencia. Por ejemplo, alguien que ha estado en la estación espacial internacional durante 6 meses habrá envejecido 0.005 segundos más lento que alguien aquí en la tierra. La ISS viaja alrededor de la tierra una vez cada 90 minutos, pero esto es solo el 0.003% de la velocidad de la luz. Si viajó en una nave espacial al 98% de la velocidad de la luz durante solo unos minutos, décadas habrían pasado a la Tierra por sus amigos.
Si pudiéramos ver lo que estaba sucediendo, una persona que viajara hacia usted a la velocidad de la luz se vería azul, ya que las ondas de luz que rebotan en su ojo se habrán aplastado y compactado, haciendo que la longitud de onda sea más corta. A esto lo llamamos blueshift. De manera similar, si la persona se alejaba de ti, las ondas de luz se estirarían, alargando la longitud de onda y aparecerían rojas, y eso lo llamamos desplazamiento al rojo. Para la persona que viaja a la velocidad de la luz, todo lo que está frente a ellos se aplastará en lo que parece un túnel borroso, el anillo exterior del túnel aparecerá rojo y el interior azul.
