Supongamos que estas viajando en una nave espacial y se aceleras mas y mas hasta acercarse a la velocidad de la luz. ¿Qué ocurre? ¿Se evapora el combustible de la nave? ¿Nos desvanecemos del universo conocido? ¿Viajamos al pasado?
La respuesta correcta no es ninguna de las de arriba. No te sientas mal si no lo sabes, nadie lo supo hasta que Albert Einstein lo descubrió.
La manera más fácil de entender las explicaciones de Einstein es entender una simple ecuación que probablemente hayas visto alguna vez: e = mc2.
Para entender esta ecuación, consideremos una similar, una para convertir pulgadas cuadradas en pies cuadrados. Si “x” es el numero de pulgadas cuadradas e “y” es el numero de pies cuadrados, entonces podemos escribir la ecuación: x = 144y. El 144 sale de elevar al cuadrado el número de pulgadas por pie (122 = 144). Otra manera de escribir la misma ecuación seria x = c2y, donde c en ente caso es igual a 12 pulgadas por pie. Dependiendo en que unidad usemos, esta ecuación se puede usar para convertir cualquier medida de área en otra cualquier medida de área; solo que la constante c sería diferente.
Por ejemplo, la misma ecuación se puede usar para convertir yardas cuadradas en metros cuadrados, donde c2 es 0,9144, el número de yardas por metro. La c2 es solo la constante de conversión.
El motivo por el que funcionan estas ecuaciones de áreas es que pies cuadrados y pulgadas cuadradas son diferentes formas de medir lo mismo, en este caso áreas. Lo que descubrió Einstein, para sorpresa de todos, fue que energía y masa también son diferentes formas de medir lo mismo. Resulta que solo un poco de masa es igual a una gran cantidad de energía, entonces en la ecuación, la constante de conversión es muy grande.
Por ejemplo, si medimos masa en kilogramos y energía en joule, la ecuación se puede escribir así: e = 90.000.000.000.000.000m. Esto significa que una batería cargada (que contiene casi 1 millón de joules de energía) pesa 0,0000000001 gramo más que una batería descargada.
Si trabajamos con diferentes unidades, la constante de conversión será diferente. Por ejemplo, si medimos masa en toneladas y energía en BTUs, entonces c será 93.856.000.000.000.000. Si medimos energía y masa en lo que los físicos llaman “la unidad natural” (en la cual c = 1), escribiríamos la ecuación: e = m, lo que la hace más fácil de entender; solo significa que masa y energía son la misma cosa.
No importa que la energía sea energía eléctrica, energía química, o energía atómica. Todas pesan la misma cantidad por unidad de energía. De hecho, la ecuación aun funciona con algo que los físicos llaman energía cinética, que es la energía que posee algo al moverse. Por ejemplo, cuando le pego a una pelota de tenis, le doy energía a la pelota al pegarle con mi raqueta. De acuerdo con la ecuación de Einstein, la pelota adquiere más peso cuando le pego. Cuanto más fuerte le pego, más rápido viaja y se vuelve más pesada. Usando la ecuación de Einstein, e = mc2, calculo que si tiro la pelota a una velocidad de 100 kilómetros por hora, (yo no puedo, pero un buen tenista si) esta se vuelve más pesada 0,000000000002 gramos, que no es mucho.
Ahora, volvamos a la nave espacial. Asumamos que la nave recibe energía de una fuente externa, así que no hay que preocuparse por llevar combustible. A medida que usted viaja en su nave espacial cada vez más rápido, va agregando más y más energía a la nave al acelerarla, así que la nave gana más peso (debería decir más masa en lugar de más peso ya que no hay gravedad en el espacio). Para cuando alcance el 90% de la velocidad de la luz, la nave tendrá tanta energía que casi tendrá el doble de masa original. Se vuelve cada vez más difícil empujarla para los motores, porque es muy pesada. A medida que se acerque a la velocidad de la luz, retorna la disminución: a mas energía que tiene la nave, más pesada, mas energía necesaria para acelerarla solo un poco, más pesada, y así.
Los efectos son aun peores de lo que piensa por lo que ocurre dentro de la nave. Después de todo, todo dentro de la nave, incluso usted, se está acelerando, adquiriendo más y más energía y siendo más y más pesada.
De hecho, usted y toda la maquinaria de la nave se vuelven muy inactivos. Su reloj, por ejemplo, que suele pesar solo unos gramos, ahora pesaría casi 40 toneladas. Y las agujas de su reloj no se vuelven más fuertes, así que se moverían mucho más lentamente. No solo su reloj funcionaria más lentamente sino también su reloj biológico interno. Usted no lo notaria porque sus neuronas seria más pesadas y sus pensamientos serian lentos, exactamente como su reloj. En lo que a usted respecta, su reloj funcionaria exactamente igual que antes (los físicos llaman a esto Contracción del tiempo relativista).
La otra cosa que sería más lenta es la maquinaria de la nave. Así su nave espacial gana peso, su motor se vuelve inactivo, y cuanto más cerca esta de la velocidad de la luz, peor se pone. Se vuelve cada vez más y más difícil, y no importa cuán duro lo intente, no podrá superar la barrera de la luz. Y es por eso que no se puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.
