¿Podemos viajar en un eje de tiempo, con una velocidad mayor que la velocidad de la luz? Aprendiendo y Estudiando para siempre

Todos conocemos la regla de tráfico número uno del universo: nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Y eso pasa a ser 299.792.458 kilómetros por segundo. Pero ¿por qué es así?
Antes de 1600, la mayoría de las personas asumían que la luz se movía instantáneamente. Galileo fue uno de los primeros en pensar que la luz viajaba a una velocidad finita.
En 1638 intentó medirlo. Él y un ayudante se sentaron en cimas de montañas distantes con linternas cubiertas. La idea era que tan pronto como el asistente de Galileo vio el destello, descubrió su linterna. Galileo entonces calcularía cuánto tiempo tardó en ver el flash de retorno. ¡El experimento fracasó estrepitosamente! Para tener éxito, Galileo habría tenido que registrar una diferencia de tiempo de microsegundos. No tenía ese dispositivo de mantenimiento del tiempo y su tiempo de reacción sería mucho más lento que eso.
Sin desanimarse, Galileo concluyó que el movimiento de la luz, “si no es instantáneo, es extraordinariamente rápido”.
Pero no mucho después, en 1676, obtuvimos una buena estimación de la velocidad de la luz de un joven astrónomo danés llamado Ole Römer. Una de las formas en que los marineros en el mar verificaban sus relojes era observar el eclipse de Júpiter por su luna Io. El tiempo para que Io hiciera un circuito completo alrededor de Júpiter se había medido en 1.769 días. Sin embargo había un problema menor.
Römer observó que el tiempo entre los eclipses variaba ligeramente dependiendo de la época del año. En momentos en que la Tierra se alejaba de Júpiter, el tiempo entre los eclipses de Io aumentaba gradualmente; A medida que se acercaba el tiempo disminuía. El efecto acumulativo significó que los tiempos predichos podrían estar equivocados en más de 10 minutos. La primera medición experimental de la velocidad de la luz se produjo 150 años después con Hippolye Fizeau. Se le ocurrió un ingenioso avance en el método de Galileo. En su experimento, se proyectó un haz de luz sobre una rueda dentada que giraba rápidamente. Los dientes del engranaje giratorio cortan la luz en pulsos muy cortos. Estos pulsos viajaron aproximadamente 8 kilómetros hasta donde Fizeau había colocado un espejo cuidadosamente alineado. En el viaje de regreso, el pulso de luz reflejada solo podía alcanzar a Fizeau al pasar por uno de los huecos en la rueda dentada.
¿Que pasó? A velocidades lentas, el pulso de luz siempre regresaba a Fizeau a través de la misma brecha en los dientes del engranaje. Pero cuando Fizeau giró la rueda más rápido, a una cierta velocidad, el pulso fue bloqueado por el siguiente diente. Conociendo la velocidad de rotación, Fizaeau podría calcular cuánto tardó la luz en viajar 16 kilómetros, y qué tan rápido debe viajar la luz. Su notable resultado de 315,000 km / s estuvo dentro del 5% de nuestras mediciones más recientes utilizando láseres. Sabemos que la luz viaja a una velocidad finita. Pero ¿por qué es finito?
Esta pregunta dio a Albert Einstein una pausa para pensar. Si la luz tiene una velocidad finita, ¿qué pasaría si atara una antorcha al frente de un cohete en movimiento? ¿No estaría la luz que viene de esta antorcha viajando más rápido que la velocidad de la luz? Einstein desconcertó sobre este problema con varios “Gedankens” (experimentos mentales) y encontró una solución loca: el movimiento de un objeto debe de alguna manera reducir el tiempo. El tiempo ya no era constante y así nació la relatividad.
Muchos experimentos han probado cuidadosamente las predicciones de Einstein.
En 1964, Bill Bertozzi en el MIT aceleró los electrones a un rango de velocidades. Luego midió su energía cinética y descubrió que a medida que sus velocidades se acercaban a la velocidad de la luz, los electrones se hacían cada vez más pesados, hasta el punto en el que se volvían tan pesados que era imposible hacer que fueran más rápidos. ¿A qué velocidad máxima podrían hacer que viajen los electrones antes de que se vuelvan demasiado pesados para acelerar más? La velocidad de la luz.
En otra prueba crucial, los físicos Joseph Hafele y Richard E. Keating volaron relojes atómicos de cesio superprecisos y sincronizados en varios viajes alrededor del mundo en aviones comerciales. Después de los viajes, todos los relojes en movimiento discreparon entre sí y con el reloj de referencia en el laboratorio. El tiempo transcurrió más lento para los relojes en movimiento, tal como predijo Einstein. De modo que cuanto más rápido viaja algo, más masivo se vuelve y más tiempo disminuye, hasta que finalmente alcanzas la velocidad de la luz, momento en el que el tiempo se detiene por completo. Y si el tiempo se detiene, entonces la velocidad también. Y así, nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.
Por cierto, la próxima vez que use su teléfono inteligente tenga en cuenta que los satélites GPS que orbitan la Tierra deben tener en cuenta la ralentización del tiempo (dilatación del tiempo). Deshabilite estas correcciones relativistas y el mundo moderno se perdería para siempre.