en un Artículo anterior , Hablé sobre cómo se puede generar gravedad artificial acelerando a 9,8 metros por segundo al cuadrado. Haz eso y prácticamente alcanzarás la velocidad de la luz, luego desaceleras a 1G y habrás completado un viaje épico mientras disfrutas de la cómoda gravedad a bordo al mismo tiempo. Es una victoria total.
Lo que no mencioné es cómo esta aceleración arruina el tiempo para usted y las personas que no viajan con usted. Estas son las buenas noticias. Si acelera a ese ritmo durante años, puede viajar a través de miles de millones de años luz en el transcurso de una vida humana.
Estas son las malas noticias, si bien es posible que experimente algunas décadas de viaje, el resto del Universo lo experimentará miles de millones de años. El Sol que dejó se habrá extinguido hace miles de millones de años cuando llegue a su destino.
Bienvenido a las alucinantes implicaciones de los vuelos espaciales relativistas en constante aceleración.
Con muchas cosas en física, debemos nuestra comprensión del viaje relativista a Einstein. Dilo conmigo, 'gracias Einstein'.
El efecto de la dilatación del tiempo es insignificante para velocidades comunes, como la de un automóvil o incluso un avión a reacción, pero aumenta drásticamente cuando uno se acerca a la velocidad de la luz.
Funciona así. La velocidad de la luz siempre es constante, no importa qué tan rápido vayas. Si me quedo quieto y enciendo una linterna, veo que la velocidad de la luz se aleja de mí a 300.000 km / s. Y si viaja al 99% de la velocidad de la luz y enciende una linterna, verá que la luz se aleja a 300.000 km / s.
Pero desde mi perspectiva, si estás quieto, parece que te mueves increíblemente lento. Y desde su perspectiva casi a la velocidad de la luz, también parece que me muevo increíblemente lento, todo es relativo. Lo que sea necesario para asegurarse de que la luz siempre se mueva, bueno, a la velocidad de la luz.
Esta es la dilatación del tiempo, y en realidad la estás experimentando todo el tiempo, cuando conduces en autos o vuelas en un avión. La cantidad de tiempo que transcurre para ti es diferente para otras personas dependiendo de tu velocidad. Esa cantidad es tan pequeña que nunca la notarás, pero si viajas a una velocidad cercana a la de la luz, las diferencias se acumulan con bastante rapidez.
Pero se vuelve aún más interesante que esto. Si de alguna manera pudieras construir un cohete capaz de acelerar a 9.8 metros / segundo al cuadrado, y solo fueras cada vez más rápido, alcanzarías la velocidad de la luz en aproximadamente un año más o menos, pero desde tu perspectiva, podrías seguir acelerando. . Y cuanto más aceleras, más avanzas y más tiempo experimenta el resto del Universo.
La consecuencia realmente extraña, sin embargo, es que desde su perspectiva, gracias a la relatividad, los tiempos de vuelo se comprimen.
Estoy usando la calculadora relativista de naves estelares en convertalot.com . Deberías intentarlo también.
Proxima Centauri. Credit: ESA/Hubble & NASA
Para empezar, vuelemos a la estrella más cercana, a 4,3 años luz de distancia. Acelero hasta la mitad a una 1G agradable y cómoda, luego doy la vuelta y desacelero a 1G. Para mí, solo se sintieron como 3,5 años, pero en la Tierra, todos experimentaron casi 6 años. En el punto más rápido, iba aproximadamente al 95% de la velocidad de la luz.
Aumentemos esto y viajemos al centro de la Vía Láctea, que se encuentra a unos 28.000 años luz de distancia. Desde mi perspectiva, solo han pasado 20 años. Pero de vuelta en la Tierra, han pasado 28.000 años. En el punto más rápido, iba a 99,9999998 la velocidad de la luz.
Vayamos más allá, ¿qué tal la galaxia de Andrómeda, ubicada a 2,5 millones de años luz de distancia? El viaje solo me toma 33 años para acelerar y desacelerar, mientras que la Tierra experimentó 2,5 millones de años. ¿Ves cómo funciona esto?
La galaxia de Andrómeda. Crédito: NASA / JPL-Caltech / WISE Team
Prometí que te dejaría boquiabierto, y aquí está. Si quisiera viajar a una aceleración constante de 1G y luego desacelerar hasta el borde mismo del Universo observable. Esa es una distancia de 13,8 mil millones de años luz de distancia; solo experimentarías un total de 45 años. Por supuesto, una vez que llegaste allí, tendrías un Universo observable muy diferente, y miles de millones de años de expansión y energía oscura habrían empujado a las galaxias mucho más lejos de ti.
Algunas galaxias habrán caído sobre el horizonte cósmico, donde ninguna cantidad de tiempo te permitirá alcanzarlas.
Si quisiera viajar a 100 billones de años luz de distancia, podría hacer el viaje en 62 años. Para cuando llegues, el Universo sería muy diferente. La mayoría de las estrellas habrían muerto hace mucho tiempo, el Universo se quedaría sin hidrógeno utilizable. Habrías dejado un Universo próspero y vivo en billones de años en el pasado. Y nunca podrías volver.
Nuestros buenos amigos en Kurzgesagt cubrieron un tema muy similar, discutiendo los límites de la exploración del Universo por parte de la humanidad. Es maravilloso y deberías míralo ahora mismo .
Por supuesto, crear una nave espacial capaz de una aceleración constante de 1G requiere energías que ni siquiera podemos imaginar, y probablemente nunca las adquiriremos. E incluso si lo hicieras, el Universo que disfrutas sería un recuerdo lejano. Así que no se entusiasme demasiado con adelantarse billones de años en el futuro.
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