¿Puede algo viajar más rápido que la luz si siempre ha estado viajando más rápido que la luz?

Sé que hay millones de preguntas sobre viajes más rápidos que la luz, pero escúchame. Según la relatividad especial, es imposible acelerar algo a la velocidad de la luz. Sin embargo, aún podemos tener objetos (como fotones) yendo a gran velocidad. C si nunca tuvieran que acelerar en primer lugar, es decir, si siempre van a la velocidad de la luz.

Lo que me preguntaba es, ¿sería posible que descubramos alguna partícula que viaje más rápido que la velocidad de la luz? Una vez más, no me refiero a algo que pueda acelerarse más allá C , sino algo que siempre va más rápido que la luz. ¿Eso contradice la relatividad?

Respuestas (2)

Sí, si una partícula viajara más rápido que la luz, siempre viajaría más rápido que la luz. Esto es lo que se llama un taquión , y en cierto sentido tienen una masa imaginaria.

Los tres regímenes, similar al tiempo, similar a la luz y similar al espacio (es decir, distancias espacio-temporales subluminales, luminales y superluminales) son invariantes bajo la transformación de Lorentz. Por lo tanto, cualquier cosa en una 'capa de masa' superlumínica siempre permanecería allí y no podría ser desacelerada a la velocidad de la luz o subluz.

El problema no es que violaría la relatividad, sino la causalidad, ya que con una propagación de la información más rápida que la luz uno podría 'viajar en el tiempo', lo que llevaría a paradojas.

Para una introducción echa un vistazo a Wikipedia

No está completamente claro si los taquiones violarían la causalidad. Hay argumentos en contrario. Véase, p. ej., E. Recami: “Tachyon kinematics and causality: Un análisis sistemático exhaustivo de las paradojas causales de los taquiones”, Foundations of Physics 17 (1987) 239-296, disponible en dinamico2.unibg.it/recami/scientific.htm
¿Los taquiones son en realidad perturbaciones en torno a una inestabilidad? A nivel cuántico, las partículas que se crean y aniquilan en eventos del espacio-tiempo parecen resolver todo el problema de la casualidad. En cuanto a si resuelve las interacciones a través de campos locales.

Una de las consecuencias del movimiento FTL es que siempre hay un marco de referencia donde el objeto está en diferentes lugares al mismo tiempo. Esto es opuesto al movimiento similar al tiempo, donde siempre hay un cuadro donde el objeto está en el mismo lugar en diferentes momentos.

Ahora considere la estructura del protón. Se sabe que el número de protones constituyentes observados (llamados quarks) depende del marco de referencia del observador. Cuanto más rápido se mueve el observador con respecto al protón, se observan más constituyentes de protones. La explicación más natural de este fenómeno es que los quarks son objetos similares al espacio.

La explicación más natural de este fenómeno es que los quarks son objetos similares al espacio. Eso es un gran salto en la lógica. Si los quarks fueran taquiones, tendrían que tener masas imaginarias, lo que no parece plausible.
@BenCrowell No tiene nada que ver con las masas. La masa (considerada como 4 vectores de energía-momento) es siempre similar al tiempo. La observación de los constituyentes de protones se lleva a cabo en experimentos con dispersión inelástica profunda de electrones en protones. Los electrones se dispersan en las cargas, no en las masas (a menos que suponga que la carga siempre está unida a la masa). Las cargas dentro del protón demuestran un comportamiento similar al espacio, no masas. Ver, por ejemplo, mi respuesta a esta pregunta: physics.stackexchange.com/questions/191451/…