Viajar a la Velocidad de la Luz.

En otras notas he tocado el aspecto de viajar más rápido que la luz o sobre los fotones, que viajan a la velocidad de la luz, pero, ¿qué pasaría si nosotros pudiéramos viajar a la velocidad de la luz?

Por principio de cuentas la relatividad prohíbe que cuerpos con masa viajen a la velocidad de la luz, ya que la masa aumenta con la velocidad, lo que hace que se necesite más energía para acelerar.  Al llegar a la velocidad de la luz la masa se vuelve infinita y se dice que se necesita una energía infinita para moverlo.  Por esa razón sólo los cuerpos sin masa y de energía pura, como los fotones, pueden viajar a la velocidad de la luz, su masa se denomina masa relativista, y se obtiene con la ecuación:

Pero supongamos que podemos viajar a la velocidad de la luz e ignoramos el hecho de la dilatación de la masa, supongamos que nuestra nave espacial es muy potente y que tuviéramos una fuente infinita de combustible.  Por razones de comodidad para la tripulación supongamos que aceleramos a 1g.  Observaríamos entonces varios efectos.  La teoría de la relatividad nos dice que espacio y tiempo son equivalentes, por lo que ambos están en función del otro y no son constantes.  Conforme nos acercamos a la velocidad de la luz la masa aumenta, hasta llegar a ser infinito, ya que tendríamos una división entre cero:

Distancia es una dimensión, y tampoco es constante, la distancia se haría menor, hasta llegar a cero, es decir, en lugar de tres dimensiones sólo tendríamos dos; en la dirección de viaje la nave espacial no tendría longitud y estaría totalmente plana.

Con el tiempo pasaría algo muy interesante.  La teoría de la relatividad nos dice que el tiempo es otra dimensión, la cuarta dimensión, y como está relacionada con el espacio depende de la velocidad y de la aceleración.  Al acercarse a la velocidad de la luz el tiempo se haría cada vez más lento, si lleváramos en el brazo un reloj analógico, veríamos que las manecillas se moverían cada vez más lento, hasta que se detendrían totalmente al llegar a la velocidad de la luz.  La ecuación nos muestra una división entre cero, por lo que se lee como si el tiempo fuera infinito.  El significado físico sería que el tiempo se detuvo:

Las consecuencias de la dilatación del tiempo son enormes, si el tiempo está detenido, entonces no corre y por lo tanto alguien viajando a la velocidad de la luz no envejecería, sería eterno.  Se cree que eso pasa con los fotones.  En teoría viajando a la velocidad de la luz se podría recorrer el universo entero.

Al acercarnos a la velocidad de la luz veríamos algo interesante, veríamos las consecuencias del efecto Doppler.  Hay quien dice que veríamos un corrimiento al rojo de los objetos, aunque es más correcto decir que veríamos un corrimiento al azul de los objetos hacia los que viajáramos y un corrimiento hacia el rojo de los objetos que vamos dejando atrás.

Efecto Doppler relativístico.

Demostración del efecto Doppler relativístico con aberración de la luz.

La física moderna actual no concibe viajar más rápido que la luz, la relatividad general prohíbe expresamente viajar más rápido que la luz, y la relatividad especial arroja resultados irracionales.  Dado que la física prohíbe viajar más rápido que la luz sería la mayor velocidad a la que pudiéramos viajar y no sería posible ir más rápido, los resultados de los neutrinos obtenidos por el CERN están bajo revisión por pares y hay que esperar a ver si son ciertos o no.

La física nos dice que la velocidad de la luz en el vacío es constante.  Es decir, es siempre la misma y no cambia.  Sin embargo, aunque la velocidad de la luz es constante su valor no ha sido siempre el mismo.  Los científicos que han comparado las mediciones de la luz en éste siglo, en el siglo XIX y en el siglo XVIII han visto que los valores son diferentes.  Aunque se puede pensar en errores de mediciones y que los valores actuales son más precisos, en realidad se ha comprobado que los valores del siglo XVIII son consistentes entre sí, los del siglo XIX lo son entre sí, y los actuales son consistentes entre sí, por lo que se concluye que la velocidad de la luz ha ido disminuyendo, el valor actual es de 299,792.4358 km/s, hace unos años se daba como 299,792.458 km/s, en el siglo XIX era de 299,921 km/s, en el siglo XVIII las mediciones eran de 300,000.6 km/s, en 1657 (de las primeras mediciones) se midió en 307,600 km/s, claramente los valores son cada vez menores.  Los que apoyan la teoría calculan un valor altísimo después del Big Bang, casi infinito, en ese entonces Aristóteles hubiera estado en lo correcto, ya que él decía que la velocidad de la luz es infitinita.  Es decir, nuestra nave podría haber viajado más rápido antes que ahora.  Éstas mediciones, sin embargo, son muy controversiales y aún no hay consenso entre los físicos si la velocidad de la luz ha cambiado o no (uno de los defensores de ésa tesis es Joao Magueijo, un controvertido físico que sale en los comerciales de Discovery Channel), pero los cálculos y mediciones indican que sí.