La teoría de la relatividad normalmente se interpreta como que "ningún objeto puede moverse más rápido que la luz...". Sin embargo en la explicación popular se omite que la frase se refiere a objetos "...dentro del mismo marco de referencia" (inercial).
En realidad la teoría (general) de la relatividad sí que admite objetos que se separan más rápido que la luz - de hecho las galaxias más lejanas en el universo observable estarían alejándose de nosotros a una velocidad mayor que c.
La clave para entender esta (aparente) paradoja en la teoría de la relatividad se explica a fondo en el artículo "Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe" por Tamara M. Davis y Charles H. Lineweaver:
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808
Aparte de un detallado tratamiento matemático (también incluido en el artículo), la explicación intuitiva de la discrepancia está en que la "imposibilidad de superar c" es sólo una limitación de la teoría de la relatividad especial (es decir, en cuerpos moviéndose dentro del mismo sistema inercial - mismo marco de referencia).
Esto afecta a distancias cósmicas locales, pero no a los objetos más lejanos del universo - que (según lo que he entendido del artículo) pertenecerían a marcos inerciales distintos al nuestro y por tanto no están afectados por esta limitación de su velocidad respecto a nosotros.
El artículo explica cómo la relatividad general es coherente con dichas velocidades superlumínicas. En principio se suele usar la idea de que la expansión del universo puede hacer alejarse los objetos más rápido de lo que la luz viaja "dentro del universo", pero esta explicación sólo desplaza el problema al de entender qué significa eso de la "expansión del universo".
El problema de interpretación surge cuando los físicos intentan hacer divulgación y explicar en términos no matemáticos la explicación intuitiva de dichas fórmulas. Muchas veces, hasta los profesionales se hacen un lío y usan fórmulas de relatividad especial en sitios donde sólo tiene sentido la general (por ejemplo medir la velocidad de quásares con efecto Dopler, asumiendo que tiene que ser sublumínica). En algunas interpretaciones de la teoría esto es necesario, pero en otras no lo es. Los autores achacan estos problemas de intuición, incluso entre profesionales, a que hasta hace muy poco no se disponía de una medición precia de la radiación del fondo de microondas, y sin dicha precisión los márgenes de error eran demasiado amplios para que estas distinciones teóricas fueran relevantes en la práctica observable.
El artículo aporta pruebas empíricas que dan indicios de que las interpretaciones superlumínicas podrían ser correctas (por ejemplo, hay galaxias con mediciones de desplazamiento al rojo que - bajo la relatividad general estándar, sin modificaciones para abordar el fenómeno - corresponderían a galaxias alejándose a velocidad superlumínica).
Finalmente, el artículo desmonta varias de esas "explicaciones intuitivas" erróneas (misconceptions) sobre las interpretaciones de la teoría. Sería incorrecto decir, por tanto, que:
- Mito 1: la velocidad de alejamiento no puede superar la velocidad de la luz. (Pista: sí puede)
- Mito 2: la inflación tras el Big Bang pudo causar la expansión superlumínica del universo, pero la expansión normal no puede. (Pista: también puede)
- Mito 3: existen galaxias alejándose a una velocidad superlumínica, pero nos resulta imposible verlas. (Pista: sí podríamos ver - algunas de ellas/todas/ninguna, en función del modelo cosmológico utilizado).
Y por último una ambigüedad: la forma de representar los horizontes "fundamentales" en los diagramas espaciotemporales introduce problemas conceptuales, ya que el horizonte de Hubble / el horizonte de eventos / y el horizonte de partículas no son necesariamente iguales (tienen distintas definiciones), y sólo serían físicamente idénticos en algunos modelos cosmológicos - pero no en todos.
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