Jose García
Editor Senior - TechSi algo nos ha enseñado 'Star Wars' es que pasar a la velocidad de la luz no es sencillo. Han Solo, de hecho, es claro cuando advierte que "viajar por el hiperespacio no es como dar una vuelta por el campo". Y es que, a pesar de que en la conocida franquicia de películas saltan a la velocidad de la luz como el que cambia de segunda a tercera en el coche, lo cierto es que, en la práctica, en el día a día, no es tan sencillo. Por no decir que, teóricamente, es imposible.
Sobre esto hay mucho escrito y, en esta ocasión, no vamos a meternos en fórmulas matemáticas y cosas complejas. Vamos a explicar por qué, hasta donde la ciencia, las matemáticas y la física saben, es imposible alcanzar la velocidad de luz. Para ello, tenemos que entender algo relativamente sencillo, y nunca mejor dicho: la conocida fórmula E=mc2.
Einstein ya nos lo advirtió: estamos condenado a ser lentos
Albert Einstein es un científico que no necesita presentaciones. Uno de sus grandes hitos es la teoría de la relatividad, y, para el caso que nos ocupa, la teoría de la relatividad especial, cuya fórmula es por todos conocida: E=mc2. En esta fórmula, que es la equivalencia entre masa y energía, encontramos tres componentes principales, que son:
- E: energía.
- m: la masa de un objeto.
- c: la velocidad de la luz, que en la fórmula está elevada al cuadrado.
La velocidad de la luz en el vacío es de 299.792,458 kilómetros por segundo, aunque siempre suele decirse que es de 300.000 kilómetros por segundo para aproximar y que es lo mismo que decir 1.080.000.000 kilómetros por hora. Sorprendente, simple y llanamente.
¿Y qué nos dice esta fórmula? Que la energía se puede calcular multiplicando la masa por la velocidad de la luz al cuadrado, es decir, que cuando hay masa, hay energía. Incluso un objeto relativamente pequeño en reposo, es decir, que no se mueve, tiene una generosa cantidad de energía. Christophe Galfard pone un ejemplo muy bueno en su libro 'El universo en tu mano' (21,85 euros): si pudiéramos transmutar la masa de una persona de 70 kilos en energía conseguiríamos la misma energía que 210.000 bombas nucleares de Hiroshima.
Ahora bien, la fórmula que hemos usado hasta el momento contempla la energía en reposo, es decir, no está completa. Para completarla y descubrir por qué no podemos viajar a la velocidad de la luz tenemos que meter un ingrediente más: la energía asociada al movimiento, de forma que la fórmula completa queda como E2=(mc2)2+(pc)2, donde:
- E: energía.
- m: masa
- c: velocidad de la luz.
- p: momento del objeto, que se obtiene de multiplicar la masa del objeto por su velocidad (p=mv).
Dicho de otra forma, la energía total de un objeto es la suma de su energía en reposo (mc2)2 y de su energía asociada al movimiento (pc)2. Ya sabemos que energía es equivalente a masa, por lo que un aumento en la velocidad de movimiento aumentará el valor de "p", ergo de la energía en movimiento, ergo de la masa. De esa forma, conforme aceleramos más masa tenemos y más energía necesitamos para seguir acelerando. Hawking, en su libro 'Brevísima historia del tiempo", lo explica de la siguiente forma:
"Al diez por ciento de la velocidad de la luz, la masa de un objeto sólo es un 0,5 por ciento mayor que en reposo, mientas que al noventa por ciento de la velocidad de la luz sería más del doble de la masa normal en reposo".
Es decir, que si ponemos un objeto al 90% de la velocidad de la luz, su masa en reposo se habrá más que duplicado. La cosa se pone interesante conforme nos vamos acercando a esos 300.000 kilómetros por segundo, ya que cuanto más nos acercamos, más rápido aumenta la masa, ergo más energía se requiere para seguir acelerándolo, y así sucesivamente.
Dicho de otra forma, la masa tiende a infinito y para poder alcanzar la velocidad de la luz se tendría que aplicar energía infinita, algo que, simple y llanamente, no es posible. Citando de nuevo a Hawking, "cualquier objeto normal está condenado a moverse para siempre con velocidades inferiores a la de la luz".
¿Y por qué la luz se mueve a la velocidad de la luz? ¿No le afecta este fenómeno? Porque la luz está compuesta de fotones, que son una partícula muy particular, valga la redundancia. No solo no tienen masa, sino que tampoco necesitan acelerar ya que están a la máxima velocidad desde el momento en que son creados, es decir, que desde su nacimiento están a 299.792,458 kilómetros por segundo.
Según Hawking, "solo la luz, u otras ondas que no tengan masa intrínseca, puede moverse a la velocidad de la luz", así que, desgraciadamente, no va a ser posible ir de Tatooine a Coruscant en un par de segundos, más aún teniendo en cuenta que las distancias en el espacio son absurdamente altas. Tanto que la luz, viajando a su enormísima velocidad, tarda en llegar de la superficie del Sol a la de Plutón 5:28 horas
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Trocotronic
Esa fórmula que habéis puesto E=mc2 es precisamente la energía EN REPOSO. La fórmula completa es distinta: E^2=(mc^2)^2+(pc)^2. El segundo término se descarta cuando em objeto está en reposo, ¡pero no cuando se mueve!
No obstante, es más fácil entender por qué es imposible moverse a la velocidad de la luz. Para ello es más clara la transformada de Lorentz, en la que m’=m_0/\sqrt{1-v/c} y donde m_0 es la masa en reposo. Se ve fácilmente que a medida que v aumenta, m’ también aumenta. A medida que se acerca a c, entonces m’ tiende a infinito. Pero, además, no puede ser c porque entonces se divide por 0 y esto sencillamente no existe. La única manera de resolver que v=c es que m_0=0 y que v siempre sea c (no acelere ni desacelere).
Todo lo que explica el artículo se basa en esa ecuación, y no en la se E=mc^2 que, como he comentado, solo se aplica para cuerpos que no se mueven.
pedroteapple70
La diarrea es mas rápida que la luz. El otro día fui a encender la luz del baño y ya me había cagado.
cgnoah
Yo viajo a la velocidad de la luz todas las noches.
- Apago la luz x la noche.
- La enciendo x la mañana.
Y siempre desconozco la distancia recorrida...
- c'est la vie -
herwiz
Estaría bien mencionar otro punto a tener en cuenta. Y es que se si se consiguiese viajar a la velocidad de la luz, surgiría otro problema, la velocidad que se alcanzaría haría imposible ver y por consiguiente esquivar cualquier objeto que se cruzase en el camino (o mejor dicho en el no camino), dando por hecho que nos desplazaríamos siempre en línea recta.
De modo que haría falta algún sistema o tecnología que calculase la trayectoria para comprobar que no hay nada en el camino. Y dado que estamos hablando de 300 mil kilómetros por segundo... No veo ningún sistema capaz de calcular semejante distancia o de actualizarse tan rápido como a la velocidad a la que te estás moviendo.
Por último, aunque tuviésemos un sistema así de rápido, habría un tercer problema. Y es que en las películas las naves espaciales saltan a la velocidad de la luz y "desaltan" cuando salen de esta.
Actualmente con la tecnología existente habría que hacer una aceleración hasta alcanzar la velocidad de la luz y posteriormente hacer una desaceleración para salir de esta...
Ahora planteate la idea de frenar una masa la cual has acelerado hasta la velocidad de la luz... Habría que poner unos retrocohetes con la misma potencia que el sistema de propulsión, es decir, sería igual por el culo que por el morro de la nave.
Otro problema sería el combustible necesario...
Por lo que aunque pudiésemos alcanzar la velocidad de la luz los consiguientes problemas que plantearía harían imposible viajar a esa velocidad.
Dan
La explicación dada es una consecuencia, no el porqué, y no explica por qué las partículas sin masa tampoco pueden viajar más rápido que la luz.
En fin, hay mucha literatura por ahí, pero es mucho más ilustrativo (y cercano al origen de la teoría de la relatividad) explicar que la luz va a la velocidad de la luz independientemente de cómo de rápido se mueva el observador que la mida: da igual si es la luz de una lámpara que está quieta respecto de ti, de los faros de un coche que se aleja o se acerca, o de una galaxia lejana acercándose o alejándose a cientos o miles de kilómetros por segundo. Puedes empezar a coger velocidad y velocidad, que si mides lo rápido que va la luz, siempre va a ir mucho más rápido que tú: es más, siempre igual de rápido. Esa observación es la que deriva en todo lo demás...
donp
A día de hoy, según la física que conocemos, no es posible acelerar un cuerpo hasta velocidades cercanas a la de la luz, ya que, como bien comentas en el artículo, se necesitarían cantidades ingentes de energía. Pero eso no significa que sea imposible viajar a la velocidad de la luz o incluso a mayores velocidades.
La velocidad se define como la distancia entre dos puntos dividida por el tiempo que se tarda en recorrer dicha distancia. Si fuéramos capaces de crear una tecnología que nos permitiera crear y destruir espacio, podríamos diseñar una nave que destruyera espacio delante de ella y lo volviera a crear detrás de sí. Si el ritmo de creación-destrucción de espacio fuera lo suficientemente alto, podríamos llegar a movernos por el espacio a velocidades cercanas o superiores a la de la luz sin necesidad de acelerar la nave, por ende, sin violar ninguna ley física.
Como ejemplo:
https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9trica_de_Alcubierre
tecnoman
Teoricamente...
celduques.ulrikvonca
Está guay entrar para leer las fumadas de la gran mayoría y echarse unas buenas risas... porque menuda cantidad de teorías, a cual más absurda acompañada de la más ignorancia se han publicado hasta el momento xD
biturrizar
Realmente la luz ni se mueve ni viaja. Nosotros la vemos moverse o mejor dicho sentimos su movimiento. Como cuando se envía una orden a los vehículos en Marte y recibimos contestación veinte minutos después.
Es muy conocido el hecho de que si viajamos a velocidades cercanas a la luz, por ejemplo a un 99,9%, durante un mes, al regresar, nos encontraremos que en la Tierra han pasado dos años.
Por lo tanto desde la tierra han calculado que la distancia recorrida ha sido de 19 billones de km de dos años a un 99,99% de c.
Y nosotros al regresar vemos que sólo hemos estado viajando un mes nuestro, por lo que tenemos la seguridad de que nuestra velocidad promedio ha sido 19 exp(12) /(30*86400) = 7,3 millones de kilómetros por segundo. Eso sabiendo que vamos a recorrer 19 billones, y tomando lectura de la hora antes de salir al viaje y después de regresar (nuestro reloj estará atrasado 1 año y 11 meses).
Y si en lugar de ir al 99,99% se va al 99,999999%, ya no tardamos un mes. Tardamos una hora y media. Es decir, viajamos, recorremos 19 billones y nos han pasado menos de dos horas, y los que se quedaron esperaron dos años.
Por lo tanto, si viajaramos como información modulando un LASER, recorreríamos los 19 billones de forma instantánea (0,000000000000000000000000000 trillonésimas de segundo) y los que se quedaron, dos añitos.
Por lo que la luz vista desde adentro está al mismo tiempo en el origen y en el destino. Esa radiación de púlsares tan lejanos a por ejemplo 8 mil millones de años, ha tardado cero en llegar. Y aquí viene el problema. ¿Cómo la luz ha tardado cero medida por si misma, si la tierra nació 3500 millones de años después? ¿Para la luz pasado, presente y futuro es todo uno? ¿No existe el tiempo?
jcalvez
En la "teletransportación" cuántica, la información viaja de manera instantanea, es decir, más rápida que la velocidad de la luz, sin importar la distancia. O sea que hay algo más rápido que la luz.
Aún no entendemos bien como sucede eso, ni como transmitir información "útil" usando el entrelazamiento. Pero cada día estamos más cerca.
neoromani
La velocidad de la luz ya ha sido mas rápida que la velocidad de la luz. En el universo inflacionario.
La velocidad de la luz, así como el espacio, se pueden modificar con la mejor fuerza de todas, la de la gravedad
Escorpio
Esto ya se sabía hace mucho tiempo, pero a los guionistas de Hollywood todavía no les ha entrado en la cabeza.
kimet
Deberian decir en estos momentos,dentro de cien años quien sabe...
macnulti
Si le preguntasemos a un habitante de la Roma antigua si es posible hablar en directo con un un centurión desplazado en Hispania te diría que es imposible, habría que enviar un mensajero con el mensaje. Siempre he querido pensar que lo que hoy nos parece imposible se debe a nuestros conocimientos limitados.
frg92552
Así es. Es imposible acelerar linealmente un objeto, como hacemos con un coche o un cohete, hasta conseguir que alcance la velocidad de la luz. Y luego, como ya han comentado por aquí, estaría el problema de frenarlo.
Hace 200 años se decía que el ser humano no puede volar. Hoy, 200 años después... el ser humano sigue sin poder volar y esa afirmación sigue siendo totalmente cierta. Si una persona salta desde una altura, cae como una piedra hoy exactamente igual a como lo hacía hace 200 años. Pero a pesar de ello, decenas de miles de personas se trasladan diariamente volando entre una ubicación y otra.
El ser humano no vuela, pero ha construido una máquina que si lo hace y que permite llevar personas dentro de ella. Si el objetivo de volar era poder trasladarse por el aire entre dos puntos distantes, se ha desarrollado una tecnología que permite conseguir este objetivo de una forma alternativa.
Igualmente, una persona es incapaz de comunicarse por si misma con otra que esté a kilómetros de distancia, pero se ha desarrollado una tecnología que permite conseguir este objetivo de una forma alternativa. Un dispositivo capta nuestra voz y la convierte en una onda electromagnética que es emitida y captada por otro dispositivo que es capaz de reconstruir nuestra voz a partir de esa transmisión. Así que, aunque seguimos siendo incapaces de comunicarnos a largas distancias por nosotros mismos, hemos desarrollado una tecnología que nos permite alcanzar el mismo objetivo de una forma alternativa.
No tengo ninguna duda de que el tema de los viajes espaciales no será diferente. Con el tiempo (seguramente mucho) se desarrollará la ciencia y la tecnología que permita conseguir el objetivo de trasladarse entre dos puntos a una velocidad mayor a la que tarda la luz en cubrir esa distancia, pero de una forma alternativa a la de "empujar" un objeto.
JuanAnt
Me gustan mucho estos temas, pero no concibo negar la posibilidad de hacer ciertas cosas solo porque la ciencia y la tecnología actual no lo permiten.
A saber que se podrá hacer dentro de 1.000 años, si es que aún hay alguien, claro.
Samuel Gómez Arnaiz
Imagino que es como todo... cuestion de conocimientos y tecnologia, dentro de unos años nos reiremos de las chorradas que deciamos al respecto.
Chic1010
Lo que no se explica bien en la teoría, es como una partícula y onda a la vez (fotones) puede tener energía sin tener masa si están totalmente relacionadas la energía y la masa y luego suponer que es lo mismo. Puedes tener muy poca masa y tener mucha velocidad pero 0 masa? Hay algo aquí que nunca me ha cuadrado. Además se supone que la luz pesa porque tiene energía pero es masa a la vez. También se supone que lo contrario no pasa, puede haber masa en reposo sin emitir nada de energía? Estar totalmente en reposo? Igual con la luz que es 100% energía sin masa?
leonardomsaldias
Por la misma razón que no se puede dividir por cero.
enpicada.nasa
exelente articulo .
muy bien explicado sencillo y con la extension suficiente
fiestero
Entonces podríamos deducir que es mas factible la teletransportación entendiéndola como la destrucción del objeto en origen, el envio de su información por ondas de radio compatibles con tanta velocidad y la reconstrucción en destino?
vic.gar.148
En un experimento mental, en el que nos acercamos a la velocidad de la luz:
Solo comentar que la velocidad de la luz, siempre será constate en el mismo medio, pero nuestra velocidad, respecto a nosotros mismos siempre será de 0, resumiendo, que mientras para el observador en la tierra, nosotros nos movemos a una inmensa velocidad, para nosotros mismos estámos quietos, y la luz para nosotros se sigue moviendo a la misma velocidad, las realidades de un observador y otro son diferentes. Otro tema es la aceleración, pero mientras podamos soportarla no supone problema. No solo cambia el tiempo. También cambia el espacio.
abarcahector
Excelente articulo
hamayap
La verdadera incógnita es ¿por qué a mayor masa mayor gravedad? Sabemos medir la gravedad pero no sabemos por qué se manifiesta ni que relación tiene con la masa.
moskmanzeta2
Transportación cuantica
hugoli
Es imposible con la tecnología actual, pero con la tecnología del futuro y un método científico nuevo tal vez si se pueda, no lo sabemos. Hay que recordar que la electricidad se inventó hace pocos años, si te atrevías a hablarle a alguien hace 200 años de la electricidad, luz eléctrica y los motores te hubiesen llamado loco o encerrado en un manicomio.