Existe algo no universo mais rápido que a luz?

Trong vũ trụ có thứ gì nhanh hơn ánh sáng? - 1 — Os físicos já tentaram "perseguir" a luz (Ilustração: Getty).

A história abrange séculos, desde o experimento fracassado de Galileu até as verificações modernas de Einstein, explicando o aparentemente impossível.

De Galileu às primeiras medições da velocidade da luz

Antes do século XVII, a maioria das teorias acreditava que a luz se propagava instantaneamente ou que sua velocidade era absoluta. No entanto, Galileu Galilei foi o primeiro a duvidar dessa hipótese.

Em 1638, ele e seus assistentes realizaram um experimento em duas montanhas, usando lanternas com o objetivo de medir o atraso da luz. No entanto, o atraso era tão pequeno (da ordem de microssegundos) que os equipamentos e os reflexos humanos da época não conseguiam medir a velocidade real da luz. Apesar do fracasso, Galileu concluiu que a luz, "se não for instantânea, deve ser extremamente rápida".

Trong vũ trụ có thứ gì nhanh hơn ánh sáng? - 2 — Os experimentos de Galileu o ajudaram a descobrir que a velocidade da luz é finita, mas esse número é extremamente grande (Foto: Medium).

Poucas décadas depois, o astrônomo Ole Römer fez a primeira estimativa. Observando a lua de Júpiter, Io, ele notou que o tempo de entrada e saída de Io da sombra de Júpiter variava com a posição da Terra em sua órbita.

Essa discrepância cumulativa de mais de 10 minutos foi explicada por Römer como resultado do tempo extra que a luz leva para percorrer distâncias maiores. A partir disso, ele estimou a velocidade da luz em cerca de 214.000 km/s, um resultado revolucionário para a época.

Em 1849, o físico Hippolyte Fizeau mediu diretamente pela primeira vez a velocidade da luz usando uma engrenagem rotativa de alta velocidade combinada com um espelho refletor colocado a 8 km de distância.

Quando as engrenagens giraram tão rápido que a luz foi bloqueada pelo dente seguinte, Fizeau calculou uma velocidade de cerca de 315.000 km/s, 5% abaixo do valor atual. Esse foi o ponto de virada que tornou a luz um objeto de estudo quantitativo, em vez de uma hipótese.

Einstein e os Limites Absolutos do Universo

A maior questão permanece: por que a velocidade da luz é o limite máximo? No início do século XX, Albert Einstein resolveu esse problema com suas famosas teorias.

Ele fez a seguinte pergunta: se uma lanterna fosse montada em um foguete em alta velocidade, a luz emitida excederia a luz no vácuo? A resposta surpreendente foi não, porque tempo e espaço não são absolutos.

Trong vũ trụ có thứ gì nhanh hơn ánh sáng? - 3 — Albert Einstein resolveu o problema da luz com sua teoria (Foto: Getty).

De acordo com a teoria da relatividade especial (1905), quando um objeto se move rapidamente, sua massa aumenta e, ao mesmo tempo, o tempo desacelera. Quando atinge a velocidade da luz, o tempo para, a massa torna-se infinita e não pode acelerar mais. Isso torna impossível para qualquer partícula de matéria ultrapassar a velocidade da luz.

Experimentos posteriores confirmaram gradualmente a teoria de Einstein. Em 1964, o pesquisador do MIT Bill Bertozzi acelerou elétrons e descobriu que, à medida que se aproximavam da velocidade da luz, eles se tornavam tão pesados que não conseguiam mais acelerar.

Na década de 1970, dois físicos, Joseph Hafele e Richard Keating, levaram relógios atômicos de césio em um avião para dar a volta ao mundo . Quando retornaram, os relógios estavam funcionando mais devagar do que o relógio padrão do laboratório. Isso era uma evidência clara da dilatação do tempo.

Hoje em dia, até mesmo os sistemas GPS em satélites precisam calcular correções de tempo de acordo com a teoria da relatividade. Se ignorado, o erro de posicionamento pode chegar a quilômetros, causando o colapso completo de todo o sistema mecânico moderno.

A velocidade da luz, portanto, não é apenas um número seco, mas um limite fundamental da natureza, a base da física e da tecnologia modernas.

Dos fracassos de Galileu, do progresso de Römer, da engenhosidade de Fizeau ao gênio de Einstein, a história da luz provou uma verdade: neste universo, nada pode ir mais rápido que a luz.

Fonte: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trong-vu-tru-co-thu-gi-nhanh-hon-anh-sang-20250929072502675.htm