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| Una instantánea del movimiento relativista: La relatividad especial se hace visible. Crédito: Universidad Tecnológica de Viena |
Cuando se habla de objetos moviéndose casi a la velocidad de la luz, mucha gente imagina figuras aplastadas o deformadas. Durante años, esa ha sido la imagen popular. Pero un equipo de físicos de Viena decidió comprobar qué vería realmente una cámara si un cubo o una esfera viajaran al 99.9% de la velocidad de la luz. Para lograrlo, no aceleraron nada: recrearon la escena con una técnica tan ingeniosa que convierte un viejo concepto teórico en una imagen real.
La idea principal del experimento, publicado en Nature, consiste en reconstruir una fotografía a partir de rebanadas ultrarrápidas de luz reflejada. Un láser ilumina el objeto, una cámara extremadamente veloz captura solo un instante brevísimo de esa luz y, después de cada captura, el objeto se desplaza ligeramente hacia adelante. Con ese proceso se imita cómo sería su recorrido real si estuviera viajando a velocidades relativistas.
Para que cualquiera pueda entenderlo: una cámara recoge fotones que llegan al mismo tiempo. Cuando un objeto viaja casi tan rápido como la luz, la luz que proviene de su parte trasera sale antes que la delantera. Esa diferencia hace que la cámara mezcle tiempos distintos y la forma registrada parezca girada, no aplastada. A este fenómeno se le conoce como efecto Terrell-Penrose, una ilusión de rotación causada por el orden en que llega la luz.
El proyecto, dirigido por Dominik Hornof en la Universidad Tecnológica de Viena, tomó como referencia trabajos de 1959 firmados por Roger Penrose y James Terrell. Ellos predijeron que un objeto ultrarrápido conservaría su apariencia general: una esfera seguiría viéndose circular y un cubo parecería rotado. Para quienes no dominan estos temas, vale aclarar que relatividad especial es el campo de la física que describe qué ocurre cuando algo se mueve muy rápido, y predice efectos como la Lorentz contraction, un acortamiento físico real en la dirección del movimiento.
El equipo no intentó medir ese acortamiento físico, porque la cámara no lo muestra directamente. La cámara solo registra lo que llega junto, y esa sincronía engañosa es la que crea la ilusión visual. Todo el experimento se basó en exposiciones de 300 picosegundos, un intervalo tan pequeño que corresponde a una billonésima de segundo. Gracias a un intensificador de imagen con microcanales —una placa llena de canales microscópicos que multiplican electrones— pudieron obtener señales muy débiles sin perder precisión temporal.
Para simular una velocidad del 80% de la luz, hicieron avanzar un cubo de un metro casi 5 centímetros entre una captura y la siguiente. En el caso de una esfera al 99.9%, el desplazamiento por paso fue de unos 6 centímetros. El resultado final mostró exactamente lo que la teoría anticipaba: la esfera seguía viéndose circular y el cubo parecía estar girado, aunque en realidad no había rotación alguna.
También aparecieron ligeras distorsiones en las imágenes, pero los propios autores explican que se debieron a detalles del montaje, como la orientación del objeto y la iluminación necesaria para que toda la superficie quedara visible. No son efectos de la relatividad, sino artefactos experimentales.
Una de las ventajas de esta técnica es que funciona en una sala común, sin aceleradores ni equipos inaccesibles. Esto abre la puerta a visualizar otros escenarios famosos de la relatividad, como los cambios aparentes en sombra, reflejos o el orden en que ocurren ciertos eventos. Incluso generaron animaciones que ralentizan la luz a “ritmo de caminata” para entender cómo se forma cada imagen cuadro por cuadro.
El valor del experimento está en que convierte ideas que solían quedar atrapadas en ecuaciones en algo tangible. Ver cómo la teoría coincide con una imagen construida con herramientas sencillas es una prueba de que a veces no hace falta un laboratorio gigantesco para observar fenómenos extremos. Basta una buena estrategia, luz sincronizada y una cámara que abra los ojos durante el instante exacto.
Fuentes, créditos y referencias:
Dominik Hornof et al, A snapshot of relativistic motion: visualizing the Terrell-Penrose effect, Communications Physics (2025). DOI: 10.1038/s42005-025-02003-6
