EFECTES DE LA TEORIA DE LA RELATIVITAT
Des de que va complir 16 anys, Albert Einstein només somniava amb una cosa: veure's viatjant sobre un raig de llum. Quan el jove es va convertir en un brillant alumne de física, i més tard en el geni que tothom coneix, la llum li continuava provocant apasionades obsessions. Era inevitable: de la seva ment havia de sortir alguna cosa tan boja, fascinant i revolucionària com la teoria de la relativitat.
Gràcies a ella, avui som capaços de viatjar amb la imaginació sobre un raig de llum i pensar amb certesa els extranys successos que sorgeixen invariablement quan arribem a aquesta velocitat. Podem fer realitat, al menys en teoria, el somni del vell geni.
Tots els nostres coneixements sobre la llum es basen en dos afirmacions absolutes: la llum té la velocitat més alta coneguda (300.000 quilòmetres per segon) i sempre és la mateixa, independenment dels observadors que la mesurin. Si això no fós així, el nostre món no existiria tal com el vegem.
Si no hagués una velocitat màxima mesurable, qualsevol succés passaria amb infinita rapidesa. Com a conseqüència, qualsevol objecte que estiguéssim veient desapareixeria a l'instant i seria substituit per un altre. Però a més de ser extraordinàriament vertiginosa ( c ), la marxa d'un raig llumínic es sempre constant. Si disparèssim amb una pistola a un avió (en el mateix sentit del mòdul de la velocitat, s'entèn), la bala viatjaria a la seva velocitat més la de l'avió. De la mateixa manera, quan xoquen dos vehicles que circulen en la mateixa direcció i sentit oposat, un a 80 quilòmetres per hora i l'altre a 120 quilòmetres per hora, l'impacte resultant serà igual a la suma de les dos marxes, és a dir, 180 quilòmetres l'hora. Amb la llum, però, no passa igual. És igual d'on procedeixi i contra què xoqui, ja que sempre serà de 300.000 quilòmetres per segon. És a dir, la velocitat de la llum es un valor absolut i constant.
Dos predecessors del geni alemany, Michelson i Morley, van descobrir aquest fenòmen per atzar mentres investigaven el desplaçament de la Terra sobre el seu éter. El seu més ambiciós experiment consistia en llençar dos feixos de llum: un en la direcció del moviment de translació del nostre planeta i un altre en sentit perpendicular a l'anterior. Al registrar el primer desplaçament, esperaven que la seva velocitat fós igual a la suma de velocitats de la llum i de la Terra. Però els dos registres van donar el mateix resultat: 300.000 quilòmetres per segon. La llum no corresponia als paràmetres físics tradicionals. Sense adonar-se, Michelson i Morley havíen sentat les bases de la posterior teoria de la relativitat. La conseqüència és evident. Perquè la llum segueixi éssent llum, han de tenir la mateixa velocitat per a tots els observadors. Sabent això, la física moderna ha estat capaç d'imaginar què passaria si fóssim tan ràpids com un dels seus feixos.
En termes teòrics es diu velocinautes als supostos viajers de l'espai capaços d'alcançar a la seva marxa els 300.000 quilòmetres per segon. Si algun dia arriban a existir, cosa físicament impossible, com es sabut, les sensacions que experimenten no seran del tot agradables.
Per començar, a mida que ens acostem a la velocitat de la llum, tots els objectes que es trobin a l'espai semblaran empetitits a la seva longitut. El temps dins la nau espaial anirà cada vegada més a poc a poc, amb la qual cosa els velocinautes envelliran més lentament que els seus parents a la Terra. Un cop arribat a c el temps no transcorreix en absolut. Segons les fòrmules de la teoria de la relativitat, el temps propi, el vivit pel periple, poseeix un valor zero. I això significa que en el momenten que hem començat el nostre viatge, aquest ja ha concluit. Els velocinautes s'aniran aproximant a la frontera temporal de l'univers: volaran directament cap al futur, a la fi de l'Univers.
Com a conseqüència del desplaçament del color vermell ( L'EFECTE DOPPLER)en tots els objectes, el cel s'obscureixerà progressivament rera el veloços viatgers, l'angul visual dels quals es reduirà poc a poc, fins que solament vegin un angost segment del firmament. La llum estel.lar es tornarà més intensa per segons, fins convertirse en mortífers raigs gamma. Malgrat de l'acceleració sempre constant de la nau, els singulars viatgers aniran cada vegada més poc a poc, perquè el seu vehícle s'anirà fent més pesat. Quant més s'aproximin a la velocitat de la llum, major massa adquiriran els tripulants.
Teòricament, degut a la igualtat de la massa inert i de la massa pesada, la nau anirà atraient amb més força altres cossos celestes, fins que tots s'estavellin amb ella (tindrà la mateixa força gravitatòria que un forat negre.
Aquesta velocitat d'un segon per segon es la rapidesa màxima posible en termes temporals. Tot això queda una mica més clar si aixequem el món quatridimensional en el que estan integrats espai i temps.
Per a això, pensem tres eixos espaials i coloquem damunt nostre unitat de medició de longitut, és a dir, un centímetre. Llavors, per poder anyadir l'esfera del temps en s valem d'un enginyós truc: convertir-lo, per art de magia, en espai. La vareta que utilitzarem és, una vegada més, la velocitat de la llum. Enlloc de la unitat temporal, el segon, coloquem sobre un quart eix la distància que recorreria la llum en aquest periode, és a dir, 300.000 quilòmetres. D'aquesta forma, i en comparació amb els altres tres, aquest eix está exageradament dilatat.
Encara que es tracta d'una esfera perfectament vàlida en termes físics, a la qual s'anomena quarta dimensió i, a vegades, per simplificar, eix temporal. Segurament ja haurà advertit de què es trata, del temps espaial, de la relació del temps amb l'espai a través de la velocitat de la llum.
Ara afirmem que cadascú de nosaltres es desplaça constantment a la mateixa velocitat, concretament a la velocitat de la llum, per aquest temps espaial quatridimensional, encara que amb direcció diferent. Si decansem al nostre silló, ens mourem a la velocitat màxima ( un segon per segon ) pel supereix. L'espai, sin embarg, es manté quiet. Si pujem a una veloç nau, una part d'aquest moviment es desviada per a la locomoció a l'espai. En conseqüència, disminueix la velocitat del temps, és a dir el nostre envelliment. El temps transcorre més a poc a poc o, explicat gràficament, ja no avancen tan de pressa cap a l'eix espaial.