La velocitat de la llum

Una de les frases més repetides relacionades amb científics és la que afirma que “tal com va dir Einstein, tot és relatiu”. Aquesta afirmació és una bona demostració que la teoria de la relativitat ha quallat a l’imaginari col·lectiu i que alguna idea tenim del que implica. Però naturalment, Einstein no la va dir aquesta frase, sobretot perquè el que ell afirmava venia a ser, en certa manera, tot el contrari.

El que en realitat va fer-nos veure Einstein era que algunes coses que considerem absolutes, com l’espai o el temps, no ho són pas. Per això ara diem que són relatives, és a dir, que cal expressar-les en relació a alguna cosa. Però Einstein va indicar una cosa que no era gens relativa, sinó completament absoluta. Aquesta cosa és la velocitat de la llum en el buit.

De fet, també és ben conegut que res pot anar més de pressa que la llum. Una llauna pels autors de ciència ficció, però un fet fins ara comprovat en reiterades ocasions. Aquesta velocitat és de, aproximadament, tres-cents mil quilòmetres per segon. (exactament 299.792.458 metres per segon) i es representa amb el símbol “c”, per la paraula llatina “celeritas”, que vol dir velocitat. A més, no fa referència únicament a la llum, sinó a totes les radiacions electromagnètiques i fins i tot a la gravetat.

De manera que l’Univers no és caracteritza per ocupar un espai, o existir durant un temps, sinó pel fet que les radiacions es desplacen a determinada velocitat. Aquesta velocitat és la clau i per això és una de les constants físiques universals.

El problema és que ens costa molt fer-nos una idea mental del que això implica, perquè la nostra ment ha evolucionat per tractar amb velocitats i distàncies a una magnitud humana. Ens costa pensar que el temps o l’espai poden alterar-se, simplement perquè mai estem en condicions d’experimentar-ho en pròpia carn. Però així és el nostre Univers.

I, de fet, si assumim que el que és constant és la velocitat de la llum, podem entendre per quin motiu el temps pot anar a ritme diferent per dos persones. La clau és acceptar que ho mesurem com ho mesurem, la velocitat de la llum sempre ens donarà el mateix valor.

Imaginem que estem aturats en un indret i passa molt ràpidament un cotxe, o un tren o un coet o el que us plagui per davant. Dins aquest vehicle surt un feix de llum del sostre i arriba al terra. Si esteu dins la nau podeu mesurar la distància feta per la llum, del sostre al terra. Però si ho mirem des de fora, com que la nau avança, la trajectòria del feix de llum serà més llarga ja que anirà en diagonal. Sortirà del sostre quan la nau és a la nostra esquerra, i arribarà al terra quan la nau ja és una mica més a la dreta.

Però si calculem la velocitat de la llum, mesurant la distància recorreguda per la llum i el temps emprat, tots dos trobarem el mateix resultat ja que la velocitat de la llum és constant i independent de com la mesurem. Com que les distancies recorregudes són diferents en els dos casos, això vol dir que el temps transcorregut ha de ser diferent per uns i pels altres.

El que ens costa acceptar és que sempre s’obté el mateix valor per “c”. Ens sembla il·lògic que el temps depengui de coses com la velocitat a la que et mous, però quan s’han pogut fer experiments s’ha vist que això és el que realment succeeix.

Hi ha partícules que es desintegren en un determinat temps. Però quan es mouen a velocitats properes a la llum triguen més a desintegrar-se. Realment triguen més? Doncs no. Per elles el temps passa més lentament i es desintegren quan toca. Però per nosaltres el temps passa a un altre ritme i ens sembla que triguen més.

Per tant, Einstein no podia dir que “tot era relatiu”. Justament ell va ser qui va indicar que hi ha coses absolutament constants, com ara la velocitat de la llum. Que aquestes coses no siguin les que ens agradaria o les que estem acostumats ja és un altre problema.