Teoría de la relatividad para tontos (II): Viajando por el espacio
publicado por Fry

Según la teoría de la relativad, no sólo es relativa la velocidad, sino también el tiempo. Si un sujeto se mueve a una determinada velocidad sobre un objeto que se mueve a otra velocidad, habrá que sumar o restar sus velocidades si es observado desde "fuera". Siguiendo con este planteamiento, coges el coche para ir de vacaciones y se hace de noche. Vas en tu flamante bólido a 200 kms/h y decides encender los faros para ver la carretera. Según lo que vimos en el anterior post, un observador que estuviera sentado en un banco al pie de la carretera debería observar que la velocidad de la luz que proyectan los faros del coche va a 300.000 km/s (la velocidad de la luz) más la velocidad del coche. Evidentemente si la luz sale desde un sujeto en movimiento (el coche) debería salir "disparada" más rápido que si se enciende una linterna estando parado en la carretera. Es lo lógico, si el conductor se asoma por la ventana y dispara una bala hacia adelante la velocidad del proyectil se sumará a la del coche. Sin embargo con la luz no ocurre esto, la luz es una constante universal y obtendremos exactamente la misma medida independientemente de la velocidad del objeto que la proyecta e independiemente del observador. Es decir, el conductor y el hombre sentado en el banco obtendrían la misma medición de la luz, algo que contradice toda lógica.

Y siempre hemos oído la misma frase. No se puede ir más rápido que la velocidad de la luz. Y uno se pregunta, ¿por qué coño no vamos a poder ir más rápido?, ¿eso quién lo dice? ¿Es sólo una suposición? no me lo creo. Voy a tratar de explicarlo de forma sencilla.
¿Por qué coño no se puede alcanzar la velocidad de luz?
Si aceptamos como cierta la teoría de la relatividad (hasta ahora los experimentos la han corroborado constantemente) no se puede ir más rápido que la velocidad de la luz. Vamos a ver por qué.
No creo que haya nadie en el mundo que no haya visto alguna vez la fórmula más conocida de la toda la ciencia.



Hipotéticos viajes interestelares con la relatividad

Ahora vamos con un hipotético viaje mucho más lejano aprovechándonos de la relatividad. Lo ilustro con otro dibujito, esta vez me lo he curado más.

Tal y como vemos en el dibujo, la nave saldría de la tierra con una aceleración constante de 9'8 m/s2, dirigido hacia el planeta de turno, en el ejemplo, a 30 años luz. La aceleración es exactamente esa para simular la aceleración que provoca la gravedad de la tierra, así los pasajeros pisarían el suelo de la nave como si estuvieran en la tierra. Esta aceleración permanecería constante hasta su llegada al destino, por lo que cada vez iría más y más rápido. Pero uff, se estrellaría al llegar allí¡¡¡ No hay problema, justo en mitad del camino la nave gira 180º para empezar, con la misma aceleración, a frenar la nave suavemente y llegar parada a su destino. En este punto el suelo se convertiría en el techo de la nave, pero bueno, podrían sujetar las cosas de alguna forma. Ese no es nuestro problema.
Hasta aquí va todo bien, pero las cosas aún pintan mejor. Todavía seguimos teniendo el grave problema del tiempo necesario. Con esa aceleración constante podríamos llegar a velocidades cercanas a las de la luz (nunca llegar), por lo que el transcurso del tiempo en la nave sería muy distinto del medido en la tierra, sería menor¡¡¡¡ En este caso, los que realizan la medición en la tierra obtendrían una medición de uno 70 años, pero la contracción del tiempo para los medidores del interior de la nave sería, aproximadamente, la mitad¡¡¡ Es decir, los astronautas podrían pasar en la nave unos 35 años hasta tocar tierra¡¡¡ Si tenemos en cuenta que hay estrellas más cercanas (alfa centauri a 4 años luz), los astronautas pasarían sólo 5 años dentro la nave, aunque la NASA en la tierra contara sólo 10.
El problema principal es que el combustible necesario es astronómico en el despegue y es, hoy por hoy, absolutamente impracticable. Aumentar un poco la velocidad final de la nave requeriría multiplicar exponencialmente el combustible inicial, hasta superar, sin problemas, toda la energía de la tierra. Con modernos motores de hidrógeno (aún no inventados) o de antimatería podríamos alcanzar velocidades de 270.000 km/s, algo nada despreciable, que posibilitaría el viaje que he hablado anteriormente. Pero amigos, para eso, aún queda mucho. Actuamente toda la mole que sale de la tierra sólo es para escapar de la gravedad, ya no queda combustible para más, y aquí estamos suponiendo que consumimos cantidades ingentes durante todo el viaje. Realmente esta posibilidad está lejos.
Próxima entrega: Paranoias de la relatividad: la curvatura del tejido espacio-tiempo.
esta entrega en verdad estuvo excelente...
ni mi maestro de física lo hubiera podido explicar tan bien... aunque tambien es porque no le hago mucho caso...