[escepticos] Cambios FAQ: ¿Se puede viajar más rápido que la luz?

[arteaga@...>]

Esta pregunta ha sido re-escrita de nuevo, asi que es muy posible que
al hacer el refrito de varios mensajes haya metido la pata en tres o
cuatro sitios. En particular, que es lo que dice el principio de 
relatividad?

Otra cosa, se dice que al incluir una formula en un libro se divide
por dos el numero de ventas... no queremos vender el FAQ, pero 
que os parece lo de las formulas?



¿Se puede viajar más rápido que la luz? 

     En realidad, no hay controversia entre los físicos respecto a
que la velocidad de la luz en el vacío, c, es la velocidad máxima de
cualquier móvil. Esta cuestión nos proporciona un buen ejemplo de
cómo a veces los humanos, enfrentados a una realidad que no nos
gusta, ignoramos lo que haga falta y nos inventamos una excusa para
poder creer en lo que queremos creer.

     Para ser precisos, conviene aclarar que la luz se mueve a
velocidades menores que c dentro de medios materiales, como el
agua. Una partícula puede moverse dentro del agua a una velocidad
mayor que la de la luz y menor que c.

     Sea m0 la masa de masa de un móvil en reposo. Cuando viaja
a una velocidad v, su masa m es 

                        m          
                         0         
         m  =  --------------------
                        ___________
                       /        2  
                      /        v   
                \    /   1 - ------
                 \  /           2  
                  \/           c   

y su energía viene dada por la famosa ecuación

                   E = m c2. 

Cuando un móvil incrementa su velocidad, aumenta su masa; este
efecto es más pronunciado cuánto más se acerca a c. Es decir, hay
que aportar cada vez más energía para obtener una mínima
aceleración. Este efecto es mayor cuanto más cerca está la
velocidad del móvil de c. El resultado es que toda la energía del
universo no es capaz de conseguir que un sólo electrón alcance la
velocidad de la luz. Hay algo parecido a una barrera de potencial
infinita. (El famoso efecto túnel de la mecánica cuántica no tiene
nada que hacer con barreras de potencial infinitas.)

     La teoría de la Relatividad ha sido confirmada en multitud de
experimentos. Las fórmulas anteriores no son "solo una teoría"; se
comprueban todos los días en todos los aceleradores de partículas.
Se pueden demostrar a partir del principio de relatividad (que dice
que las leyes naturales son las mismas para todos los observadores),
el principio de conservación de la energía, y la fundamentadísima
teoría electromagnética. Teoría esta última que no dejamos de
confirmar desde el mismo momento que encendemos el ordenador.

     Cuestionarse que c sea un límite en la naturaleza, acarrea
NECESARIAMENTE cuestionarse también una montaña de
teorías exitosas tanto en el ámbito experimental como en el teórico.
Muy bien, podemos decir con los físicos, es posible viajar a mayor
velocidad que c, pero quien quiera pasar del mero enunciado de una
posibilidad lógica a una teoría, que se prepare para mover montañas.

     Este límite, aparte de desagradar a mucha gente, resulta muy
inconveniente a los escritores de ciencia ficción, que se han
inventado varias formas de eludir este hecho. Una de las ideas más
populares es el postular la existencia de unas partículas subatómicas
llamadas taquiones cuya velocidad sería siempre mayor que c,
moviéndose más rápido cuanto menos energía tengan, y cuya
existencia plantea los siguientes problemas: 

   1.Su masa sería un número imaginario. 
   2.No se ha observado jamás que nada haya superado la
     velocidad de la luz. 
   3.Móviles de cualquier tipo que interaccionaran con la materia
     corriente viajando más rápido que la luz, producirían la
     anomalía causal de que el efecto precedería a la causa, y
     jamás se han observado tales cosas. 
   4.Si estas partículas tuviesen campos eléctricos o magnéticos,
     se podría detectar su existencia debido a la radiación de
     Cerenkov que emitirían. Esta radiación se ha buscado y no se
     ha encontrado. (Aclaremos que se ha detectado la radiación
     de Cerenkov de partículas moviéndose dentro de un material
     a una velocidad mayor que la de la luz en ese medio y menor
     que la velocidad de la luz en el vacío.) 

Resumiendo, si existen los taquiones no tienen cargas electricas ni
magnetismo, no interaccionan con la materia normal, y están
aislados de "nuestra materia" por la misma barrera de potencial
infinito que nos impide a nosotros viajar a velocidades mayores que
la luz. La idea de eludir el problema de la energía infinita cambiando
instantáneamente de velocidad, de v<c a v>c, "transformándose en
taquiones" para viajar más rápido que la luz y después
"materializarse" otra vez pasando de v>c a v<c, es mucho más
complicada de lo que parece a primera vista.

     Ningún científico considera seriamente la existencia de los
taquiones, pero incluso si existiesen no nos servirían para viajar a
mayor velocidad que la luz. Sudarshan comparó la situación con la
posición de un demógrafo indú que observa que nadie ha cruzado
jamás el Himalaya y se pregunta si existe gente en Asia Central. Es
posible que hayan estado ahí desde siempre, pero dado que él
tampoco puede cruzar el Himalaya, nunca lo sabrá. Es una teoría
infalsable y, por lo tanto, no científica.

     Si las dificultades anteriores parecen enormes, todavía más
problemático es conseguir que algo se mueva aparentemente a
mayor velocidad que la luz. Las imposibilidades prácticas y teóricas
de construir agujeros de gusano o el warp de Alcubierre se pueden
encontrar en el Relativity and Faster Than Light Travel FAQ. Sin
entrar en detalles, para explicar el funcionamiento de estos
engendros hace falta suponer cosas como 

     la existencia de infinitos universos, materias exóticas con
     propiedades "imposibles", el "subespacio" de Star Trek, y los
     taquiones; 
     que se pueden violar las condiciones débil, dominante y fuerte
     sobre la energía; 
     que sabemos cómo crear distorsiones espaciotemporales y
     sobrevivir a ellas; 
     que se puede violar el principio de causalidad (los efectos de
     los viajes ocurren antes de que se haga el viaje) 
     y que las paradojas irresolubles (algo ocurre porque no ocurre
     porque ocurre) pueden ocurrir sin mayor problema. 

     No hará falta decir que no hay evidencia de que nada de esto
pueda ocurrir fuera de la ciencia ficción.