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Nueva teoría muestra cómo sería el universo si se rompiera la velocidad de la luz

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Deutche Welle - ¿Cómo verían nuestro mundo los observadores que se movieran más rápido que la luz en el vacío?
Por Deutsche Welle
Las perspectivas superlumínicas del nuevo trabajo podría ayudar a vincular la mecánica cuántica con la teoría especial de la relatividad de Einstein.

Según la física, nada puede ir más rápido que la luz. Entre otras, porque si se acelera aún más, se plantean problemas de inversión del tiempo, lo que altera las nociones de causalidad. Sin embargo, un nuevo estudio, a cargo de científicos de la Universidad de Varsovia (Polonia) y de la Universidad Nacional de Singapur, sugiere que los objetos pueden ser capaces de ir más rápido que la velocidad de la luz sin destrozar por completo nuestras actuales leyes de la física, lo que implicaría una ampliación de los límites de la relatividad.

Así, la nueva teoría –que podrían abrir el camino a nuevas– denominada "extensión de la relatividad especial" combina tres dimensiones temporales con una dimensión espacial ("espacio-tiempo 1+3"), en lugar de las tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal a las que estamos acostumbrados.

Según el comunicado de prensa de la Universidad de Varsovia, a velocidades más rápidas que la luz no solo se verían fenómenos que ocurren espontáneamente, sin una causa determinista, sino también partículas que viajan simultáneamente por múltiples caminos. 

Además, el concepto mismo de tiempo se transformaría por completo, por lo que un mundo superlumínico –uno más rápido que la velocidad de la luz– tendría que caracterizarse con las tres dimensiones temporales y una espacial, y habría que describirlo en el lenguaje familiar de la teoría de campos. 

Relatividad especial ampliada

El nuevo estudio, publicado en la revista Classical and Quantum Gravity, se basa en trabajos anteriores sobre estos observadores superlumínicos teóricos realizados por algunos investigadores del proyecto.

Las perspectivas superlumínicas del nuevo trabajo podría entonces ayudar a vincular la mecánica cuántica con la teoría especial de la relatividad de Einstein, dos ramas de la física que actualmente no pueden conciliarse en una única teoría global que describa la gravedad de la misma manera que explicamos otras fuerzas.

Según explica Science Alert, en este marco, las partículas ya no podrían modelizarse como objetos puntuales, como en la perspectiva más mundana del universo en 3D (más el tiempo). Así, para entender lo que los observadores pueden ver y el comportamiento de una partícula superlumínica, hay que recurrir a las teorías de campos que sustentan la física cuántica.

"No hay ninguna razón fundamental por la que los observadores que se mueven en relación con los sistemas físicos descritos con velocidades superiores a la de la luz no deban estar sujetos a ella", explicó el físico Andrzej Dragan, de la Universidad de Varsovia.

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Objeto "experimentaría" varias líneas temporales distintas

El nuevo modelo del equipo de investigación describe los objetos superlumínicos como una partícula que se expande como una burbuja por el espacio, lo que le permite "experimentar" varias líneas temporales distintas en el proceso.

Aun así, la velocidad de la luz en el vacío se mantendría constante incluso para los observadores que van más rápido que ella", explica el informe de Science Alert, "lo que preserva uno de los principios fundamentales de Einstein, un principio sobre el que hasta ahora solo se había pensado en relación con los observadores que van más despacio que la velocidad de la luz (como todos nosotros)", agrega el medio.

"Hazaña digna del Premio Nobel"

Los investigadores pretenden llevar a cabo más trabajos para comprender mejor las implicaciones de su modelo espacio-temporal 1+3, el cual, aunque responda muchas preguntas, plantearía algunas nuevas. 

Aun así, si los físicos están en lo cierto, todas las partículas del universo tendrían propiedades extraordinarias en relatividad especial ampliada.

"El mero descubrimiento experimental de una nueva partícula fundamental es una hazaña digna del Premio Nobel y factible en un gran equipo de investigación que utilice las últimas técnicas experimentales", explica el físico Krzysztof Turzyński, de la Universidad de Varsovia.

"Sin embargo, esperamos aplicar nuestros resultados a una mejor comprensión del fenómeno de ruptura espontánea de simetría asociado a la masa de la partícula de Higgs y otras partículas del Modelo Estándar, especialmente en el universo temprano".