Según la teoría de la relatividad de Einstein, nada puede viajar más rápido que la luz en el vacío. Esta velocidad límite de aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo no es simplemente una restricción técnica sino una consecuencia fundamental de cómo funciona el universo. Sin embargo, desde los años 60, los físicos teóricos han especulado sobre la posibilidad de partículas hipotéticas llamadas taquiones que existirían permanentemente más allá de la barrera de la luz, desafiando nuestra comprensión del espacio, el tiempo y la causalidad.
El origen teórico del concepto
El nombre taquión proviene del griego takhus (rápido). Fue acuñado por el físico Gerald Feinberg en 1967, aunque la idea de partículas superlumínicas había sido considerada antes. Feinberg se preguntó: ¿qué pasaría si aplicáramos las ecuaciones de la relatividad especial a partículas que siempre viajaran más rápido que la luz? Sorprendentemente, las matemáticas no colapsan necesariamente; producen resultados extraños pero potencialmente consistentes. Para las partículas ordinarias, la energía aumenta con la velocidad. Para los taquiones, las matemáticas se invierten peculiarmente. Tendrían una masa imaginaria, su energía disminuiría al acelerar, y requerirían energía infinita para desacelerar hasta la velocidad de la luz. Si los taquiones existieran, exhibirían propiedades profundamente contraintuitivas. A medida que ganaran energía, viajarían más lentamente pero siempre más rápido que la luz. Perder energía los haría acelerar.
Relatividad y causalidad
El problema con la causalidad es fundamental. La relatividad especial establece que la simultaneidad es relativa. Para los taquiones, diferentes observadores podrían ver una secuencia diferente de eventos. Si un taquión viaja de un punto A a un punto B, un observador podría ver la emisión en A antes de la recepción en B, pero otro observador moviéndose suficientemente rápido podría ver la recepción antes de la emisión. Esto permitiría, en principio, la comunicación con el pasado. Tales paradojas han llevado a muchos físicos a concluir que los taquiones no pueden existir en la realidad física. A pesar de su naturaleza hipotética, los científicos han buscado taquiones experimentalmente. Los detectores de rayos cósmicos buscan partículas llegando antes de lo que la luz tomaría. Los aceleradores de partículas examinan las colisiones para encontrar firmas consistentes con la producción de taquiones. Hasta ahora, todas las búsquedas han resultado negativas.
Taquiones en la teoría de cuerdas
La teoría de cuerdas encuentra taquiones en ciertas versiones. La teoría de cuerdas bosónicas predice un taquión en su espectro de partículas. Esto fue considerado un problema fatal inicialmente. Los físicos eventualmente interpretaron el taquión bosónico no como una partícula física sino como un indicador de la inestabilidad del vacío. Los desarrollos posteriores evitan los taquiones en el espectro de partículas físicas. Sin embargo, el análisis de los taquiones en la teoría de cuerdas ha llevado a comprensiones profundas sobre la estructura del vacío cuántico. La idea de los taquiones plantea preguntas filosóficas profundas sobre la naturaleza del tiempo. Si las partículas pudieran viajar hacia atrás en el tiempo, ¿significa que el pasado y el futuro existen simultáneamente? El debate conecta con discusiones sobre el determinismo versus el libre albedrío. Si pudieras influir en tu pasado, ¿estaba ese pasado predeterminado a incluir tu influencia futura?