Re: ¿Más rápido que la luz?

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#31359

saibaba
Miembro

Bueno. En estas cuestiones mi opinión es siempre la misma.

La Relatividad es una teoría matemática, y no una copia exacta de la realidad.

Lo mismo con cualquier otra teoría.

Con los conocimientos actuales, aplicando la susodicha teoría, y asumiendo que el único modo de hacer que una nave “trepe” hasta la velocidad de la luz, e inclusive sin deformarse (o por lo menos, no mucho) ni desintegrarse, entonces los cálculos dicen que no es posible viajar más rápido que la luz.

Pero una de las cosas que nunca entendí es por qué la velocidad de la luz necesariamente tiene que ser constante.

En la Relatividad Especial (no digo la General porque me sobrepasa, pero contiene a la Especial), Einstein postula dos “Principios” que los saca de la galera, o sea, son verdades “a priori” sobre las que él funda el resto de la teoría:

1) Las leyes de la física son las mismas para todo los sistemas de referencia inerciales (o sea, aquellos que se mueven con velocidad constante unos respecto los otros).

2) La velocidad de la luz es un valor constante c.

Con respecto al tema de los sistemas de referencia inerciales, supongo que se refiere a sistemas en los que no actúa ninguna fuerza sobre ellos, de modo que sus velocidades permanezcan librados a la mera “inercia”.

Pero no existe en la práctica ningún sistema que no esté sujeto a fuerza alguna.

La gravedad por ejemplo actúa para todo el mundo.

Por eso me tomé la libertad de agregar el comentario de que se refiere a sistemas que se mueven con velocidad aparentemente constante unos respecto a otros.


Ahora bien. En el 2do postulado no se dice nada sobre si es posible que haya objetos que viajen a velocidades mayores que la luz.

La imposibilidad de viajar más rápido que la luz es un “Teorema” que se demuestra más o menos así:

(Seguro que tendré imprecisiones porque voy de memoria, y hace rato que no estudio este tema, pero puedo corregir o precisar más si me lo piden):

a) Se parte de un objeto masivo M (algo sólido, como naves o personas), que se mueve a velocidad v menor que la c de la luz, respecto a nuestro marco de referencia.

b) Para que M alcance la velocidad de la luz c, tiene que ocurrir, obviamente, un cambio e velocidad “en el medio” del proceso. Si quiero que M pase a ser c, es que “algo cambió” en el medio.

c) Este cambio de velocidad se presupone “gradual”, porque no se conoce algún modo mágico de pasar de v a c, así no más “de golpe”.

d) Un cambio gradual de velocidad de v hasta c es una aceleración. Para lograr una aceleración lo típico es aplicar una fuerza (empujar) o bien destruir un poco de la nave para convertirlo en energía cinética.

e) Lo que se estila es el segundo método. Como no queremos perder pedazos de nave, lo que se hace es equipar la nave con un poco de masa que no nos importa convertir en energía. Esto es lo que se llama “combustible”. El peso/masa del combustible debe ser tenido en cuenta, por lo tanto, en la masa M del objeto inicial.

f) Se hacen una serie de cálculos (de análisis matemático, pero no más complicado que ese nivel) y se demuestra que la masa M de la nave que nosotros “medimos” en nuestro marco de referencia (que consideremos quieto), aumenta junto con la velocidad de M.

g) O sea que la masa M no es un valor constante (en relación a nuestro marco de referencia en la Tierra), y va en aumento. Se demuestra además que el valor M aumenta hasta infinito.

h) Se muestra también que la energía necesaria para propulsar la nave tiene que hacerse cada vez más grande (tiende a infinito).

Ahí es como se concluye que la velocidad c de la luz no se puede alcanzar, y entonces mucho menos se puede rebasar.

Yo observo varias cosas:

i) En el 2do postulado de la relatividad Einstein no dice nada sobre cosas que puedan o no moverse más rápido que la luz. Así que en principio, nada impide que realmente existan cosas que se mueven a velocidades mayores.

ii) En la cadena de razonamientos de (a) hasta (h) se han supuesto muchas cosas: que hay cierta materia (una nave) que no se quiere desintegrar, que su velocidad aumenta gradualmente, y que se emplea energía almacenada en la misma nave.

iii) Se asume que la realidad es exactamente igual a la teoría, y que no hay fallos en ningún cálculo.

iv) Que la materia se comporta más o menos igual a cualquier velocidad.

v) Que cuando se rebasa la velocidad de la luz la física se debiera seguir comportando según las leyes físicas enunciadas hasta el momento.

En cuanto al punto (i), pienso que desde el origen del Universo podrían haber existido partículas que se muevan por sí solas más rápido que la luz, sólo porque sí.

Eso no sería “incompatible” con la relatividad especial.

En todo caso, esto que digo puede contradecirse con alguna teoría cosmológica, que va más al grano, pero no con la Relatividad.

En cuanto al punto (iv), es sólo una preocupación que tengo, que no viene mucho al caso. Me hago la pregunta de si acelerar un cuerpo a velocidades cercanas a la de la luz acaso no lo obliga a que se comience a desintegrar de por sí, o si no hay algún efecto adverso. Pero eso es porque ignoro ciertas cosas de la física…

En cuanto al punto (v), estamos asumiento que entendemos perfectamente lo que significa la palabra velocidad. Se lo toma como un simple cociente de espacio sobre tiempo. Pero eso implica que estamos muy contentos con nuestro entendimiento del espacio y del tiempo.

A lo mejor “velocidad mayor que la luz” sea un mero sinsentido.

Podrían suceder “efectos extraños” (aún desconocidos, claro) que no tengan nada que ver con la física hasta ahora conocida, y que pudieran confundirse con cosas que quizá se muevan más rápido que la luz, pero en realidad serían cosas “yendo de través” en las leyes conocidas.

Muchas veces me imaginé a la velocidad como un número que mide cierto estado de la materia/energía. Cuando nació el Universo, todo era energía, así que la única velocidad posible era c.

Luego “algo” habrá decaído, se habrá vuelto complejo, y entonces las velocidades menores que la luz, que vinieron después, son algo posterior, un decaímiento de “lo natural” que es ir siempre a velocidad c.

Si la velocidad c es lo básico, entonces el espacio y el tiempo no serían las primitivas adecuadas para definir velocidad, sino que habría que pensar al revés, y tomar velocidad como “axioma” y ver cómo definir espacio y tiempo en base a c y ciertas interacciones de fuerzas.


Ha quedado sin considerar el método de “empujar”.

Esto quiere decir, impulsar un objeto con fuerzas externas al objeto, sin desprendimiento de combustible.

Hay gente que ha especulado con propulsar naves con el viento solar.

También se puede usar el tirón gravitorio de estrellas super masivas, o de agujeros negros.

O aprovechar la emisión de altas energías de algunas estrellas púlsar, o lo que sea que haya por ahí.


Así que, quedan tres opciones:

I) Demostrar que la Relatividad falla.

II) Usar la imaginación para “traccionar” la nave de formas distintas, y alcanzar la velocidad de la luz (o casi).

III) Descubir alguna nueva ley física que permite “saltar” hasta donde queremos llegar, o hacer efectos distintos al mero “viajar penosamente a través del espacio”.