¿Si pudieras sostener un palo de 100,000 km de largo y hacer una rotación completa en 1 s, ¿por qué el extremo opuesto no iría más rápido que la...

Empecemos por lo básico.

¿Qué es un palo?

Lo digo en serio. Todos nos podemos imaginar un palo, probablemente de madera. ¿Qué pasa si tengo un palo de madera de 1000000 km e intento dar una vuelta en 1 s? Que se rompe, claro.

¡Pero Miguel!, me dirás, esto es un experimento mental, supongamos que el palo no se rompe ni se curva. Es simple, ¿no? Pues no, porque exigir que no se curve es pedir sobrepasar la velocidad de la luz. ¿Cómo?

Un material sólido no es más que un montón de átomos pegados que mantienen su estructura y forma. Esto se debe principalmente a la fuerza electromagnética que gobierna los electrones. Ahora, esta unión no es perfectamente rígida, todo material tiene cierta elasticidad y un punto de ruptura. Si aplico una fuerza por un lado del objeto y lo muevo, lo que ha pasado es que la fuerza se ha transmitido a todo el sólido, pero esto no es instantáneo, es muy rápido, pero no instantáneo.

¿Cómo de rápido? Una buena medida es la velocidad del sonido. Sé que un tubo metálico es bastante rígido, y si doy un toque en un extremo se percibe en el otro extremo bastante rápido. Como consecuencia el sonido en un metal, que no son más que ondas vibratorias, se trasnmite muy rápido. En madera es un poco menos rápido.

La vibraciones pueden ser laterales o longitudinales: mover el palo de lado a lado o empujar un extremo. La velocidad de distintas ondas puede ser diferente, pero algo es seguro: nunca van a ser más rápidas que la luz.

Todo esto es transmitido por electrones empujándose unos a otros.

Si quieres que el palo sea perfectamente rígido, un movimiento en un extremo tiene que transmitirse instantáneamente a todo el palo. Lo siento, pero no se puede.

Infinitamente rígido = superar la velocidad de la luz

De hecho, hay una manera más simple de sobrepasar la velocidad de la luz, sin rotar el palo. Piensa qué pasa si empujo un extremo y se mueve el otro extremo a 1000000 km. El palo no ha sobrepasado la velocidad de la luz, ni mucho menos. Pero si alguien en el otro extremo detecta el empujón, ¿no ha viajado el empujón más rápido que la luz? La respuesta es la misma: en realidad el empujón se transmite como una onda y tarda un rato en llegar al otro lado.

En este experimento la limitación relativista estaba un poco escondida, pero puedes estar seguro: si se te ocurre una manera de transmitir información más rápido que la luz es que te estás dejando algo (o eres el próximo Nobel de física).

No obstante es un ejercicio mental divertido y te puedo asegurar que muchos físicos han pensado en muchas maneras de (intentar) comunicar más rápido que la luz, más sofisticadas e intrincadas (sí, incluido el famoso entrelazamiento cuántico), pero al final nunca se puede. Einstein puede seguir tranquilo en su tumba.