Podem viatjar realment a la mateixa velocitat o més ràpid que la llum? ©píxel, Fotòlia
Dues lleis fonamentals de la física relativista regeixen el flux del temps en funció de la velocitat . El primer afirma que la velocitat de la llum és un límit no només insuperable, sinó fins i tot inaccessible per a qualsevol cos que tingui una massa diferent de zero (l’única excepció coneguda, per tant, són els fotons, les partícules de llum i els hipotètics gravitons associats a les ones gravitacionals). La segona afirma que el temps és una mica "elàstic", en el sentit que si es augmenta la velocitat pròpia, es redueix el ritme.
La primera llei, sobre la limitació de velocitat imposada per la llum, pot semblar arbitrària, un dia que es pot superar en el marc d’una teoria més avançada que la relativitat, com va passar sovint a la història de la ciència. No és així: no és realment en la velocitat que arriba el límit, sinó en l’energia. Tenim la certesa, tant teòrica com experimental, que per accelerar un objecte (si només és una partícula elemental) a una velocitat que tendeix cap a la velocitat de la llum, hem de donar-li una energia que tendeix a l’infinit. Per tant, la limitació entra dins del significat. Tot i això, els físics han imaginat un món anomenat "superlumínic", en el qual totes les partícules, anomenades taquions, circulen més ràpidament que la llum. Per això, caldria que aquestes partícules tinguessin una massa representada per un nombre matemàtic imaginari; per tant, no són reals, i el món dels taquions és una pura fantasia de la ment.
La paradoxa dels bessons. © DR
Sobre la qüestió del "rejoveniment" en viatjar a gran velocitat, la famosa paradoxa dels "bessons" dóna una il·lustració impressionant. Ens imaginem que un dels bessons parteix en un coet per explorar l'Univers llunyà a una velocitat propera a la de la llum, mentre que el seu germà roman a la Terra. Quan el viatger torna i troba el seu germà, els càlculs relativistes indiquen que aquest darrer –igual que la resta del planeta– té 40 anys, mentre que el viatger només té cinc anys més que inicialment. De fet, no s'ha "rejovenit", però el seu propi temps s'ha esgotat amb menys rapidesa que si hagués quedat sedentari.
No hi ha contradicció aquí, però si una conseqüència inevitable de la física relativista. L’experiment es va dur a terme amb rellotges atòmics bessons ultra-precisos, un restant a la Terra, l’altre a bord d’un avió. A la tornada, es va comprovar que el rellotge itinerant havia "guanyat" unes milionèsimes de segons per sota del rellotge sedentari, perfectament d'acord amb les prediccions de la relativitat. La petitesa de la diferència es deu al fet que la velocitat d’un avió és molt baixa en comparació amb la de la llum. El mateix passa amb els experiments realitzats en acceleradors de partícules, on arriben al 99,99% de la velocitat de la llum. El seu temps de vida "en vol" es multiplica per 20 en comparació amb el temps de vida en repòs.
Al cap i a la fi, no diem que els viatges formen a la joventut?
No hi ha contradicció aquí, però si una conseqüència inevitable de la física relativista. L’experiment es va dur a terme amb rellotges atòmics bessons ultra-precisos, un restant a la Terra, l’altre a bord d’un avió. A la tornada, es va comprovar que el rellotge itinerant havia "guanyat" unes milionèsimes de segons per sota del rellotge sedentari, perfectament d'acord amb les prediccions de la relativitat. La petitesa de la diferència es deu al fet que la velocitat d’un avió és molt baixa en comparació amb la de la llum. El mateix passa amb els experiments realitzats en acceleradors de partícules, on arriben al 99,99% de la velocitat de la llum. El seu temps de vida "en vol" es multiplica per 20 en comparació amb el temps de vida en repòs.
Al cap i a la fi, no diem que els viatges formen a la joventut?
Accedir l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari