Existe algo no universo que seja 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 a experiência fracassada 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 foi 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 instantânea, deve ser extremamente rápida”.

Trong vũ trụ có thứ gì nhanh hơn ánh sáng? - 2 — As experiências 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 Io, lua de Júpiter, ele notou que o momento da passagem de Io para dentro e para fora 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 a distância maior. A partir disso, ele estimou a velocidade da luz em cerca de 214.000 km/s, um resultado revolucionário na época.

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

Quando as engrenagens giravam tão rápido que a luz era bloqueada pelo dente seguinte, Fizeau calculou uma velocidade de cerca de 315.000 km/s, com uma margem de erro de 5% em relação ao valor atual. Esse foi o ponto de virada que transformou a luz em objeto de estudo quantitativo, e não apenas em hipótese.

Einstein e os limites absolutos do universo

A grande 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 seria maior do que a luz no vácuo? A resposta surpreendente foi não, porque o tempo e o 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 restrita (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 os elétrons se aproximavam da velocidade da luz, tornavam-se 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 lentamente do que o relógio padrão do laboratório. Isso foi uma clara evidência de dilatação do tempo.

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

A velocidade da luz, portanto, não é apenas um número abstrato, mas um limite fundamental da natureza, o alicerce da física e da tecnologia modernas.

Dos fracassos de Galileu, passando pelos progressos de Römer, pela engenhosidade de Fizeau até o gênio de Einstein, a história da luz comprovou 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