¿Puede algo ir más rápido que la luz?

Entiendo que tu pregunta se refiere a un objeto, una persona, un coche, una nave espacial… Es decir, un objeto con masa. Lo que ocurre con los objetos es que cuanta más masa tienen se necesita más energía para ponerlos en marcha, acelerarlos —hacer que vayan más deprisa— o frenarlos —hacer que vayan más despacio—. Pero hablamos de objetos con masa, no de las partículas más ligeras, los fotones, y del movimiento en el vacío, en el espacio.

La explicación a esto la encontramos en la teoría de la relatividad especial que Albert Einstein formuló en 1905. Según esta teoría, existe un factor matemático, llamado factor de Lorentz, que se multiplica y es el que cambia toda la cuestión. A medida que la velocidad se acerca a la de la luz, ese factor se hace muy grande. Y eso significa que vencer esa inercia, esa tendencia que tiene el cuerpo en movimiento, se hace muy difícil. Y hace imposible que un objeto supere la velocidad de la luz.

Para explicar por qué es imposible que los objetos con masa superen la velocidad de la luz, la relatividad nos dice que cuanto más rápido se mueve un objeto, más energía se necesita para seguir acelerándolo. Al acercarse a la velocidad de la luz, la energía necesaria crece hasta hacerse infinita, por lo que ningún objeto con masa puede alcanzarla ni superarla. Algunas propuestas especulativas plantean que una curvatura extrema en el espacio-tiempo podría hacer posibles los viajes aparentemente más rápidos que la luz.

Puedes pensar en que el objeto está parado y tiene espacio y tiempo. Es como si fuera un crédito y tú lo repartes. Si estás parado, no tienes espacio y tienes todo el tiempo. Pero si te mueves, cambia tu espacio y es como si robaras una parte del tiempo. De ahí surge la paradoja de los gemelos, que cuando uno de ellos viaja a velocidades altísimas, el tiempo no transcurre tan rápido como va para el que no se ha movido. 

Esto es así con los objetos que tienen masa, como te decía. Pero hay algo que sí va más rápido que la luz y es la expansión del universo. Al principio te explicaba que nada puede ir más rápido que la luz debido a la teoría de la relatividad especial que Einstein propuso en 1905. Pero unos años más tarde, en 1915, el propio Einstein completó su teoría de la relatividad con la relatividad general que explica la fuerza de la gravedad como una deformación del espacio-tiempo. En la relatividad general no hay nada que diga que el espacio-tiempo no pueda ir más rápido que la luz, y el universo es exactamente eso, el espacio-tiempo.

Lo que es muy poco intuitivo en este asunto es que cuando hablamos de la expansión del universo no estamos hablando de que las estrellas se muevan más rápido que la luz, realmente se mueven a una velocidad local que es un 2% de la velocidad de la luz. Lo que se expande es todo el universo. Quizá quede más claro con una analogía del cuerpo humano. Si una niña crece, su nariz y su rodilla se alejan una de otra, pero ni su rodilla ni su nariz se han ido lejos del todo, lo que ha ocurrido es que todo el cuerpo se ha expandido.

El universo se expande a una velocidad de 70 a 74 km/s por megaparsec. Los parsecs son unidades de medida que se utilizan en astronomía y que equivalen a 3,26 años luz. Un megaparsec son 3,26 millones de años luz. Y la velocidad de expansión depende de la distancia. Una estrella que esté a un megaparsec de nosotros se aleja a esa velocidad y una que esté a dos megaparsecs se aleja el doble de rápido. Por esa razón, hay un punto en el que esa velocidad es mayor que la de la luz, aunque, como también te decía, este hecho no es contrario a las leyes de la física porque no es que las galaxias se muevan a esa velocidad, sino que es el propio espacio-tiempo el que se estira.

Ruth Lazkoz es doctora en Física y profesora e investigadora de la Universidad del País Vasco.

Coordinación y redacción: Victoria Toro.

Pregunta enviada por Petar Volodiev Hristov.

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