¿Por qué la velocidad máxima que se puede ir en el cosmos es la velocidad de la luz? ¿Puede algo ir más rápido que la velocidad de la luz? ¿Qué...

El porque es algo “lioso” y en el fondo es “porque el universo es así”

En realidad la velocidad de la luz es un límite que nos permite poner un punto de referencia entre objetos. El universo no tiene forma (ni nosotros) de definir un punto de referencia.

Decimos que un objeto se mueve hacia nosotros pero ¿cómo podemos no decir que nosotros somos quienes nos acercamos a el?

La solución a este dilema y otros reside precisamente en que la velocidad de la luz es un valor fijo, mientras que las posiciones velocidades e incluso la masa y longitud aparente de los objetos son variables.

De no ser así se darían paradojas irresolubles

Y no, nada puede superar la velocidad de la luz. Hay varios motivos, pero el mas sencillo de entender es este.

Imagina que tienes un objeto. Me da igual el objeto, lo mismo funciona con un protón como con una estrella. Ahora van a aumentar su velocidad respecto a ti. Lo haces aplicando energía a ese objeto. Ahora va mas rápido que antes. Aplicas nuevamente energía, y acelera aún más. En la mecánica clásica podrías hacer esto indefinidamente pero cuando las velocidades son elevadas de verdad empiezan a pasar cosas raras.

El tiempo del objeto acelerado transcurre mas lentamente que el tuyo.

Ahora pensamos “eso es imposible, el tiempo es el tiempo y transcurre igual en todos lados”. Eso es lo que creemos, pero estamos equivocados.

Y no porque un señor escribiera unas ecuaciones y los demás “nos lo creemos”. No, la ciencia no funciona así. La ciencia es desconfiada y cuando le dicen “si haces esto pasa esta otra cosa” lo primero que hace es correr a hacer pruebas para ver si es cierto.

Si lo pruebas con tu amigo en un coche, pues resulta que no, que no es cierto. Si subes un reloj atómico a un avión y das la vuelta al mundo cuando vuelves y comparas ese reloj con uno idéntico en tierra resulta que es cierto. Si aceleras partículas a velocidades cercanas a la de la luz en un acelerador y creas otras, resulta que partículas que deberían desaparecer en un tiempo muy breve aguantan mucho más. Y todo concuerda con esa idea, con esa teoría y esas formulas.

Lo obvio es que las diferencias son muy pequeñas, imposibles de medir con dos relojes y un coche.

Luego resulta que esos objetos cuando aceleran ganan masa. No ganan masa “de verdad”. Si tu te movieras a una velocidad cercana a la de la luz no engordarías, ni te parecería tener más peso. Pero una persona que te viera pasar a velocidades muy elevadas y midiera tu peso vería que este es mayor. Nuevamente si probamos esto con partículas subatómicas ocurre (podemos acelerar partículas muy pequeñas, pero no cosas grandes por motivos practicos).

Ese aumento de masa aparente tiene una consecuencia. El aplicar mas energía para que aumente la velocidad no transfiere la energía por completo a aumentar la velocidad, se transfiere parte a aumentar esa masa “relativista”

Si, suena raro, pero nuevamente es algo que hemos medido y comprobado. Cuanto mas pesado es un objeto mas cuesta acelerarlo, de manera que llega un momento en el que la energía necesaria para acelerar ese objeto tiende a infinito a medida que esa masa también tiende a infinito.

Y como no hay energía infinita, no puedes alcanzar esa velocidad. Hemos conseguido acelerar protones a velocidades increiblemente elevadas. En el CERN se llega a acelerarlos al 0.999997828% de la velocidad de la luz, y cada nuevo minúsculo incremente requiere inmensas cantidades de energía. Y las cuentas salen, no es posible.

¿Que pasaría si pudiéramos de verdad superar esa velocidad? Pues cosas muy raras, como que ese objeto empezaría a … retroceder en el tiempo

Y me temo que no, no tenemos aquí la idea para la “maquina del tiempo”. Al margen de las violaciones de la causalidad seguimos necesitando una cantidad de energía infinita