Imagina un objeto tan pequeño que es casi invisible, pero que se mueve tan rápido que podría dar la vuelta a la Tierra más de siete veces en un solo segundo, mientras su masa se multiplica exponencialmente. Esto no es ciencia ficción; es el logro que un equipo de físicos del Instituto de Viena de Ciencia y Tecnología Cuántica ha logrado en un laboratorio, acelerando nanopartículas a velocidades que rozan el límite absoluto del universo: la velocidad de la luz.

Este experimento no solo establece un nuevo récord, sino que abre las puertas a probar los fundamentos de la física misma, donde lo imposible se vuelve real: un objeto que, en pleno movimiento, se vuelve siete veces más "pesado".

El equipo, liderado por Dominik Hornof, ha publicado sus hallazgos en Nature y, contrario a lo que uno podría imaginar, no se trata de una nave espacial en miniatura ni de un poderoso haz de partículas subatómicas. El protagonista de esta historia es una microburbuja de silicio, una esfera hueca miles de veces más delgada que un cabello humano.

El experimento del equipo de Hornof consistió en colocar estas microburbujas en una cámara de vacío y suspenderlas en el aire utilizando “pinzas ópticas”: haces de luz láser que pueden inmovilizar partículas diminutas. Una vez atrapadas, un pulso de luz láser increíblemente corto e intenso las golpea, transfiriéndoles una cantidad monumental de energía en una fracción de segundo. El resultado: una aceleración tan brutal que estas microburbujas alcanzan el 99% de la velocidad de la luz (0,99c).

Y aquí es donde el experimento se vuelve interesante. Según la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, cuando un objeto se acerca a la velocidad de la luz, su energía cinética se manifiesta como un aumento de masa. No es que gane más átomos, sino que la energía puesta en movimiento se "materializa", haciendo que el objeto se comporte como si fuera mucho más masivo.

¿Cuánto aumenta? Los cálculos son contundentes. A un 99% de la velocidad de la luz, el Factor de Lorentz, la magnitud que cuantifica este efecto, es de aproximadamente 7. Esto significa que la microburbuja, durante su viaje ultrarrápido, tiene una masa relativista unas siete veces mayor que cuando está en reposo. Si su masa en reposo fuera de 1 microgramo, en ese instante se comportaría como si pesara 7 microgramos. Este no es un concepto abstracto, sino una realidad física que hace que el objeto sea increíblemente más difícil de seguir acelerando, actuando como un "freno relativista" que impide que cualquier objeto con masa alcance la velocidad de la luz.

¿Por qué es tan importante alcanzar estas velocidades? Acelerar objetos macroscópicos (aunque sean extremadamente pequeños) a estas velocidades sin destruirlos y poder medir estos efectos relativistas es un desafío titánico. Este experimento es un salto cualitativo por varios motivos. Primero, pone a prueba a Einstein al ser una demostración práctica y directa de la relatividad en acción sobre un objeto manejable en un laboratorio. Permite a los científicos probar las leyes de la física en regímenes de energía y velocidad que antes eran inaccesibles.

Al mismo tiempo, estas microburbujas, con su masa multiplicada, se convierten en proyectiles de alta energía perfectos. Al estudiar sus colisiones, los físicos pueden simular y comprender mejor los procesos violentos que ocurren alrededor de agujeros negros o en los rayos cósmicos.

Y finalmente está el futuro. La capacidad de controlar y medir la materia en este régimen extremo podría tener aplicaciones a largo plazo en la propulsión de naves espaciales, la creación de nuevos materiales o el desarrollo de fuentes de radiación compactas.

Lo interesante es que este logro no es el final, sino el comienzo de una nueva era. El equipo de Hornoff planea llevar el experimento aún más lejos, intentando alcanzar el 99,9% de la velocidad de la luz, donde el aumento de masa sería más de 22 veces, midiendo con una precisión sin precedentes cómo la relatividad moldea el comportamiento de la materia.