domingo, 13 de noviembre de 2011

Stephen Hawking: El tiempo y la velocidad.



Para viajar al futuro, sólo tienes que viajar muy, pero muy rápido. Mucho más rápido incluso que la velocidad necesaria para evitar ser arrastrado hacia un agujero negro cuando es orbitado, como lo vimos antes. Esto se debe a otro hecho extraño en el universo. Hay un límite de velocidad cósmica, 186.000 millas por segundo, también conocida como la velocidad de la luz. Nada puede superar esa velocidad. Es uno de los mejores principios establecidos en la ciencia. Lo creas o no, viajando a casi la velocidad de la luz te transportas al futuro.

Para explicar por qué, vamos a soñar con un sistema de transporte de ciencia ficción. Imagine una pista que va derecho alrededor de la Tierra, una pista para un tren ultrarrápido.Vamos a usar este tren imaginario para acercarse lo más posible a la velocidad de la luz y ver cómo se convierte en una máquina del tiempo. A bordo hay pasajeros con un billete de ida hacia el futuro. El tren comienza a acelerar, más rápido y más rápido. Pronto circunda la Tierra una y otra vez.

Acercarse a la velocidad de la luz rodeando la Tierra significa dar vueltas muy rápido, siete veces por segundo. Pero no importa cuánto poder tenga el tren, nunca podrá alcanzar la velocidad de la luz, ya que las leyes de la física lo prohíben. En su lugar, podemos decir que se acerca, apenas por debajo de esa velocidad máxima. Ahora sucede algo extraordinario, el tiempo empieza a fluir lentamente a bordo en relación con el resto del mundo, al igual que cerca del agujero negro, pero más todavía. Que todo en el tren se mueva lentamente, explica el sueño de un sistema de transporte de ciencia ficción.

Esto ocurre para proteger el límite de velocidad y no es difícil ver por qué. Imagínese una niña corriendo delante el tren. Su velocidad de avance se suma a la velocidad del tren, así que ¿no podía romper el límite de velocidad, simplemente, por accidente?. La respuesta es no. Las leyes de la naturaleza evitan la posibilidad, relentizando el tiempo a bordo. Por lo tanto, no puede correr lo suficientemente rápido para romper el límite. El tiempo siempre se desacelerará sólo lo suficiente para proteger el límite de velocidad. Y a partir de ese hecho viene la posibilidad de viajar durante muchos años en el futuro.

El vehículo tripulado más rápido de la historia fue el Apolo 10. Este llegó a alcanzar 25.000 kilómetros por hora. Sin embargo, para viajar en el tiempo vamos a tener que ir más de 2.000 veces más rápido

Imaginemos que el tren dejó la estación de 1 de enero de 2050.Este circula la Tierra una y otra vez, durante 100 años hasta que finalmente se detiene el Día de Año Nuevo, 2150. Los pasajeros sólo habrán vivido una semana porque el tiempo se ralentizo mucho al interior del tren. Cuando salen se van a encontrar con un mundo muy distinto del que habían dejado. En una semana han viajado a 100 años en el futuro. Por supuesto, la construcción de un tren que podía llegar a esa velocidad es casi imposible. Sin embargo, hemos construido algo muy parecido al tren en el acelerador de partículas más grande del mundo en el CERN en Ginebra, Suiza.

Profundo, en un túnel circular de 16 millas de largo, hay un flujo de miles de millones de pequeñas partículas. Cuando la máquina está encendida, se aceleran partículas de cero a 60.000 kilómetros por hora en una fracción de segundo. Al aumentar la potencia, las partículas van cada vez más rápido, hasta que estén zumbando alrededor del túnel 11.000 veces por segundo, que es casi la velocidad de la luz. Pero al igual que el tren, no podrán llegar a esa velocidad máxima. Sólo pueden llegar al 99,99 por ciento del límite. Cuando esto suceda, ellas también comenzarán a viajar en el tiempo. Sabemos esto porque de algunas partículas de muy corta duración, llamadas mesones pi, por lo general, se desintegran después de sólo 25 mil millonésimas de segundo, pero cuando son acelerados a velocidades cercanas a la luz, duran 30 veces más.

Es así de simple. Si queremos viajar hacia el futuro, sólo tenemos que ir rápido. Realmente rápido. Y creo que de la única manera que podriamos hacerlo es en el espacio. El más rápido del vehículo tripulado de la historia fue Apolo 10. Se llegó a una velocidad de 25.000 kilómetros por hora. Sin embargo, para viajar en el tiempo vamos a tener que ir más de 2.000 veces más rápido. Y para hacer eso vamos a necesitar una nave muy grande, una máquina realmente enorme. La nave tendría que ser lo suficientemente grande como para llevar una gran cantidad de combustible, lo suficiente como para acelerar hasta casi la velocidad de la luz. Para llegar justo por debajo del límite de la velocidad cósmica se necesitarían seis años completos a plena potencia.



La aceleración inicial sería suave porque la nave sería muy grande y pesada. Pero poco a poco tomaría velocidad y pronto estaríamos cubriendo distancias enormes. En una semana, habría llegado a los planetas exteriores. Después de dos años alcanzará la mitad de la velocidad de la luz y estara fuera de nuestro sistema solar. Dos años más tarde estaría viajando al 90 por ciento de la velocidad de la luz. Alrededor de 30 billones de kilómetros de la Tierra y cuatro años después de su lanzamiento, la nave comenzará a viajar en el tiempo. Por cada hora de tiempo en la nave, dos pasarían en la Tierra. Una situación similar a la nave espacial que órbita alrededor del agujero negro masivo.

Después de dos años de empuje completo de la nave llegaría a su velocidad máxima, el 99 por ciento de la velocidad de la luz. A esta velocidad, un solo día a bordo sería un año de tiempo de la Tierra. Nuestra nave estaría realmente volando hacia el futuro.

La disminución del tiempo tiene otros beneficios. Esto significaría que podríamos, en teoría, recorrer distancias extraordinarias dentro de una sola vida, un viaje al borde de la galaxia tardaría sólo 80 años. Pero la verdadera maravilla de nuestro viaje es que revelaría cuán extraño es el universo. Es un universo donde el tiempo corre a velocidades diferentes en diferentes lugares. Donde agujeros de gusano diminutos existen a nuestro alrededor. Y donde, en última instancia, podemos utilizar nuestra comprensión de la física para convertirnos en verdaderos viajeros a través de la cuarta dimensión.

7 comentarios:

  1. Muy interesante y complejo a la vez.
    Cuanto mas nos acerquemos a la velocidad de la luz, mas aumentará la masa.
    Tendremos que viajar por ahora con la imaginacion, que es mas rápida.
    Un saludo

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  2. Ozzy amigo, es grato verte en casa, Llevas toda la razón y omo dices, por ahora seguiremos viajando en esa nave ultrarápida que es nuestra imaginación.

    Quizas sentados, detras de una amplia ventana, muy a lo Carl Sagan, paseando por el espacio vacio, divisando a lo lejos esos enjambres de estrellas que son las galaxías, adentrandonos en una de ellas, atravesando una nebulosa de emisión, de la que caen como racimos multicolores las nuevas estrellas, divisando nuevos mundos, acercandonos al horizonte de eventos de un agujero negro, sintiendo en la ergonosfera ese pandeo gravitatorio, zigzagueando a traves de un cinturón de asteroides para no colisionar con alguno de ellos. En definitiva, en este pequeño parrafo, de unos cuantos minutos de duración, hemos realizado ese viaje hacia el futuro.

    Pero hay algo que Hawking no ha estimado y es que a pesar de esa gran velocidad, quizas nunca iriamos al futuro sino al pasado, pues sería lo mismo que viajar a traves del lente de un telescopio, siempre lo que vemos es el pasado de las cosas, las distancias son tan grandes que incluso, la velocidad de la luz resulta muy lenta para semejantes distancias.

    Saludos cordiales.

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  3. Amigo como es que vemos el pasado de cada cosa de cierta distancia (como las estrellas) pongamos el ejemplo de la estrella alfa centaurio, que esta, redondeando a 4 años luz. Imaginemos que de la tierra mandamos un robot a explorarla, tardaria 4 años en llegar y obtener la informacion entonces tardaria otros 4 años en regresar con la informacion ya hace de 4 años de la estrella alfa, entonces la informacion seria del pasado de la estrella , de acuerdo, pero, pasaria lo mismo obserbandolo desde un telescopio? En fin que velocidad tienen la vista?

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  4. Amigo, la verdad es que la cosa no es tan simple, si tomamos como ejemplo una estrella y a una distancia de " 4 años", a lo que nos referimos con esos 4 años, es a " 4 años luz" , eso significa que tendríamos que viajar a la velocidad de la luz, es decir, a 300.000 kms. x segundo.. Solo así podríamos tener ese tan corto viaje. Pero lamentablemente un viaje a esa velocidad, de acuerdo a nuestras leyes físicas, es imposible.
    Por otra parte y de acuerdo a lo que consultas sobre telescopios, es precisamente lo que vemos, las imágenes de los objetos que viajan por el cosmos a la velocidad de la luz y que de pronto se nos ponen por delante del lente.

    saludos

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    1. Todo lo que vemos por medio del telescopio, representa el pasado lejano, piensa que la imagen que vemos del sol, es una imagen con 8,6 minutos de diferencia, eso significa que si en este preciso instante explotase, solo lo divisaríamos en 8,6 minutos mas, espero haber sido claro.

      saludos.

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  5. De acuerdo. Gracias me lo has aclarado.
    Haunque con curiosidades, la imgane es conducia porque?
    Ya que la luz, yo tengo entendido que va através del Éter.
    Las olas por el mar, el sonido por el aire. me ajudas?Gracias.
    Saludos desde
    España.

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  6. Amigo recuerda que la luz viaja a través del vacío ya que la teoría de la relatividad especial descarto la existencia del Eter, asi como algunos otros experimentos que demostraron que la velocidad de la luz no varia dependiendo de la velocidad del observador siempre será la misma velocidad. la luz viaja también a través del vacio del espacio.

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