¿Sabes
hasta dónde
ha llegado la exploración espacial? ¿Has visto
películas
o has fantaseado sobre viajes a otros sistemas planetarios
de nuestra galaxia? ¿Y sobre viajes en el tiempo? El centro
de nuestra galaxia está a 30.000 años luz. Esto significa que la luz,
la más veloz, tarda en llegar 30.000
años terrestres ¿aguantarías
tú un viaje tan largo?
Anexo: Exploración
espacial
DIAPOSITIVA
2:
Viaje al centro de nuestra galaxia
¿Un viaje de 60.000 años?
En la charla anterior vimos los efectos de la relatividad
en un vuelo de las Islas Canarias a la Península Ibérica,
ahora vamos a pensar en un viaje un poco más
largo. Vamos a pensar
en un viaje al centro de la Vía Láctea. El centro
de la Vía Láctea está a 30.000 años
luz de nosotros. Es decir, la luz del centro galáctico
llega a nosotros después de un viaje de 30.000 años
(según nuestro punto de vista).
Ilustración
artística de nuestra galaxia, la "Vía Láctea"
Nuestro sistema solar está situado en
uno de los brazos espirales más cerca del borde que del centro
de la galaxia. Antes de que supiésemos que el Sol y
las estrellas que vemos en la noche formaban parte de una galaxia, bautizamos como "Vía
Láctea" a la mancha alargada y blanquecina que cruza
nuestro cielo. Ahora sabemos que esa mancha son las estrellas
que pueblan el centro galáctico vistas desde la Tierra.
Actualmente, el término "Vía Láctea" designa
también
a nuestra galaxia en su conjunto.
DIAPOSITIVA
3
Gravedad
artificial: Los
científicos han preparado la propulsión de la nave para que la aceleración
sea igual a la que ejerce la gravedad sobre la superficie de la Tierra.
De esta manera, el astronauta se siente empujado sobre la superficie trasera
de la nave exactamente de la misma manera en que se sentía atraído por
la Tierra en su superficie. Esta gravedad artificial le hace sentirse como
en
casa durante todo el viaje.
Animación: El
astronauta está flotando con la nave. Cuando los motores de
la nave se encienden, la base con los motores encendidos avanza hacia
el astronauta, hasta alcanzarlo y hacer la función de suelo.
Luego, los motores se detienen y el astronauta vuelve a flotar. Cuando
se encienden los motores del otro lado de la nave, vuelve a suceder
lo mismo, solo que lo que antes era techo se convierte en suelo y
viceversa.
DIAPOSITIVA
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El viaje se lleva a cabo en una nave que se acelera constantemente
hasta alcanzar
velocidades próximas a la de la luz durante la mitad del recorrido. Después
se invierten los motores para frenar a la nave y llegar con velocidad cero al
centro de la Vía Láctea.
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Como
nada puede viajar más rápido que la luz, si enviamos
una nave al centro de la galaxia no podremos esperar su vuelta antes
de 60.000
años. ¿No es demasiado para una vida humana?
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¿60.000 años para quién?
Sin embargo no debemos olvidar que cualquier viaje
espacial es también un viaje en el tiempo, al futuro,
y que si la nave va lo suficientemente rápida, la dilatación
temporal hará que
el tiempo en la nave transcurra con suficiente lentitud
como para que en una vida humana se pueda recorrer todo
el trayecto de ida y vuelta al centro de la Vía Láctea.
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Tabla resumen de los tiempos empleados
en la ida:
En esta tabla se resumen los tiempos transcurridos en la Tierra y en la nave
en diferentes momentos del viaje de ida (ver
tabla).
DIAPOSITIVA
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Distancia al centro de la galaxia
y contracción del espacio.
La nave ha llegado al centro de la galaxia, a 30.000 años luz
de la Tierra. ¿Qué espacio
les habrá parecido recorrer a los navegantes? Según la fórmula
habitual (s=vt) si han tardado unos 20 años a una velocidad cercana
a la de la luz, pensarán que han recorrido sólo 20 años
luz. Este es otro fenómeno relativista, la contracción de Fitzgerald-Lorentz,
que es la otra cara de la moneda de la dilatación del tiempo.
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Efecto
Doppler y aberración de la luz
Cuando la velocidad de la nave es ya muy cercana a la de la luz,
el paisaje, cuando miran por las ventanas de la nave, se ve muy afectado
por el efecto Doppler y la aberración de la luz. Cuando miran por
la ventana delantera, las estrellas son muy brillantes y azules y parecen
agolparse
en la dirección
hacía donde se dirige la nave. Por la ventana trasera, sin embargo, las
pocas estrellas
que se ven son débiles y enrojecidas.
Anexos:
RELATIVIDAD ESPECIAL
Cuando
los astronautas regresen a sus casas habrán transcurrido
60.000 años terrestres, y lo más seguro es que
deseen volver a la Tierra que dejaron. Pero su nave solo viaja
al futuro...
