¿Cómo de lejos puedes viajar en una nave espacial?

¿Cómo de lejos puede viajar un astronauta a lo largo de su vida? Miles de millones de años luz, parece ser. Pero tienen que ser muy cuidadosos cuando apliquen los frenos en el viaje de vuelta.

Desde que los cosmólogos descubrieron que la expansión del universo se está acelerando, muchos se han preguntado cuánto restringe esto lo que podríamos ver con nuestros telescopios en el futuro. Las regiones lejanas del universo finalmente se expandirán tan rápido que la luz de esos objetos nunca nos alcanzará.

De la misma forma, la energía oscura – la misteriosa fuerza tras la aceleración – coloca un límite a la exploración humana del universo, dice Juliana Kwan de la Universidad de Sydney en Nueva Gales del Sur, Australia, que ahora ha refinado estos límites en nuestros viajes. Incluso con cohetes que nos llevasen a rozar la velocidad de la luz, la expansión nos dejaría atrás finalmente.

Lo más lejos que podría llegar la luz emitida por nuestro Sol hoy, dado que mantiene una vana carrera contra la expansión acelerada, actualmente está en 15 mil millones de años luz de distancia. De acuerdo con cálculos anteriores de Jeremy Heyl de la Universidad de British Columbia en Vancouver, un cohete súper-avanzado podría lograr recorrer la mayor parte de este camino en una vida humana. Acelerando a unos 9 metros por segundo cuadrado – lo que daría una sensación similar a una confortable 1 g – una nave podría llegar al 99 por ciento del camino al “horizonte” de expansión. A pesar de la vasta distancia, esto le llevaría apenas 50 años en el marco de referencia del astronauta, debido a que el tiempo pasaría más lento que en la Tierra debido a la relatividad (Physical Review D, DOI: 10.1103/PhysRevD.72.107302).

Ahora, en un artículo que aparece en Publications of the Astronomical Society of Australia, Kwan y sus colegas han encontrado que el viaje podría llevar incluso menos tiempo. Basándose en los últimos valores cosmológicos para la energía oscura y otros parámetros, demostraron que un astronauta podría hacer el viaje en apenas 30 años.

Pero sus cálculos también sugieren que el retorno a casa presenta sus propios retos. Incluso las ligeras incertidumbres en la fuerza de la energía oscura o en la densidad total de materia en el universo podría provocar que una nave no encontrase la Tierra por millones de años luz. Comenzar el frenado justo un segundo demasiado tarde podría provocar que te pasases de largo de la Vía Láctea, dice Kwan. “Estarías efectivamente perdido en el espacio”.

Aún parando en el lugar adecuado, podrías quedar disgustado. Habrían pasado 70 mil millones de años al volver a casa, por lo que el Sol habría expirado muchísimo tiempo antes, llevándose a la Tierra con él y la visión de los alrededores aparecería mayormente oscura.


Autor: Rachel Courtland
Fecha Original: 23 de septiembre de 2009
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Comments (9)

  1. ¿Cómo de lejos puedes viajar en una nave espacial?…

    ¿Cómo de lejos puede viajar un astronauta a lo largo de su vida? Miles de millones de años luz, parece ser. Pero tienen que ser muy cuidadosos cuando apliquen los frenos en el viaje de vuelta. Desde que los cosmólogos descubrieron que la expansión del …

  2. SerShi

    Esto no lo he entendido muy bien:

    Aún parando en el lugar adecuado, podrías quedar disgustado. Habrían pasado 70 mil millones de años al volver a casa, por lo que el Sol habría expirado muchísimo tiempo antes, llevándose a la Tierra con él y la visión de los alrededores aparecería mayormente oscura.

    ¿Eso quiere decir que haríamos una especie de viaje en el tiempo?

    Si alguien me lo puede explicar, se lo agradeceré.

    salu2!

  3. Rafa

    Igual no he entendido nada, soy de letras, pero lo de 9m/seg me parece una velocidad bastante lenta, ¿no serán 9 km/seg?. Si solo son 9, Hussain Bolt correría más rápido que el supuesto cohete.

    • No es una velocidad, es una aceleración. Una aceleración de 9 m/s2 indica que en el primer instante irás a 9 m/s, en el segundo 2 irás a 18, en el 3 a 27… etc. La aceleración de la gravedad (eliminando el rozamiento del aire) es de 9.8 de ahí que la tomen como referencia.

    • Tritio

      Se trata de aceleración no de velocidad. Acelera esos 9m/s durante 30 años y verás que velocidad te sale no creo que Bolt pudiese igualarla ;)

  4. KARKANT

    Como actua el limite de la velocidad de la luz con una acceleracion como la mencionada?

    • Hola Karkant, muy interesante tu pregunta. Comentábamos antes que la velocidad de un cuerpo se puede calcular en un instante dado partiendo de la fórmula v = a x t siendo a la aceleración y t el tiempo transcurrido. Pero apuntas muy bien, si aceleramos durante el tiempo suficiente, ¿no llegaremos a superar la velocidad de la luz? Para velocidades relativistas (cercanas a las de la luz) se debe aplicar las transformadas de Lorentz y se obtiene: v = (a x t) / 1 + (a x t) / c

      Para unas velocidades muy bajas (no relativistas) a x t / c es muy cercano a cero, por lo que el divisor es prácticamente 1 y la fórmula resultante sería la obtenida por Galileo que aplicábamos en el primer caso. En cambio, supongamos que a x t nos da un valor de 100 veces la velocidad de la luz. Aplicando la fórmula relativista obtenemos que:

      v = 100c / 1 + (100c/c) –> v= 100 / 1 + 100 –> v= 100c /101

      El divisor siempre será mayor que el dividendo por lo que podremos acercanos infinitamente a la velocidad de la luz, pero no llegar a ella. Espero que se haya entendido…

    • Jurl

      Pues como lo hace siempre. Puedes aproximarte todo lo que quieras, pero cada vez te cuesta más energía. Para entendernos, probablemente (cálculo mental probablemente erróneo) para pasar del 99,99999% de la velocidad de la luz al 99,999999% haya que consumir más energía que para alcanzar la primera cifra (en algún momento pasa eso). Esto es un problema académico, ni siquiera teóricamente es posible lo que dicen. No puedes viajar con una fuente de energía tan brutal, estaríamos hablando de cantidades ya astronómicas de energía.

      Por demás, moviéndose a más del 99% de la velocidad de la luz, impactar con un electrón, por ejemplo (hay unos cuantos por kilómetro cúbico en el espacio intergaláctico, y más cositas), viene a ser un mini GRB xD.

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