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Supongamos que un instrumento situado en un lugar emite una señal. Dos segundos después, una estación muy distante registra una alarma.
¿Pudo el primer evento haber causado el segundo?
La respuesta no se desprende de las palabras antes y después. Depende de qué tan separados estén los eventos, cuánto tiempo haya transcurrido entre ellos y si alguna influencia pudo haber recorrido esa distancia a tiempo. La relatividad nos ofrece un diagrama para responder precisamente esa pregunta: el cono de luz.
El cono de luz suele presentarse como una representación de la regla según la cual nada puede viajar más rápido que la luz. Eso es cierto, pero pone el énfasis en el lugar equivocado. La utilidad más profunda del diagrama consiste en mostrar qué eventos pueden estar conectados causalmente. La velocidad de la luz importa porque marca el límite de toda influencia posible.
1. Comencemos con un evento
En relatividad, un evento es algo que ocurre en un lugar y un momento determinados: un detector hace clic, una lámpara se enciende, un mensaje llega. Un diagrama de cono de luz comienza tomando uno de esos eventos como punto de referencia.
Imaginemos ahora que el evento emite un destello. A medida que transcurre el tiempo, la luz se propaga hacia afuera en todas las direcciones espaciales. En el espacio tridimensional ordinario, el frente de onda en expansión sería una esfera.
Un diagrama básico del espacio-tiempo omite dos dimensiones espaciales y muestra únicamente una dirección horizontal, mientras el tiempo transcurre en sentido vertical. Por eso, la luz en expansión aparece como dos líneas diagonales. Si incluimos tanto el futuro como el pasado del evento elegido, esas líneas forman el conocido cono doble.