Nuestro objetivo como equipo es darle a conocer a las personas y a nuestros compañeros el porqué no hay viajes interestelares y que obstáculos son los que se presentan para que no se puedan logar estos viajes.
En específico son dos las razones físicas por las cuales el hombre no puede llegar a realizar estos viajes interestelares.
Una es las distancias que tiene la tierra de otros planetas o galaxias.
Y otra es la velocidad del viaje.
o Si queremos el contacto con otra civilización, lo mejor que podría pasar es que
o no estuviera muy lejos.
o A 15 años luz encontramos como 40 estrellas como el Sol y la velocidad de la luz nos tomaría 30 años ir y volver.
o Lo mas rápido que hemos hecho es el Pionero 10 (a 20 Km/s !!!). 0.005% de c
o Va hacia Aldebaran y le tomará 2 millones de años llegar
o A ese paso nos tomaría 950 000 años llegar a Alfa Centauri y otro tanto regresar.
o Haber llegado a la Luna no nos hace capaces
o de llegar a la estrella mas cercana con “un
o poco mas de esfuerzo”
Año luz
Un año luz es la
distancia que recorre la
luz en un
año. Más específicamente, es la distancia que recorrería un
fotón en el
vacío a una distancia infinita de cualquier
campo gravitacional o
campo magnético, en un
año Juliano (365,25 días de 86.400
s). Un año luz no es una unidad de
tiempo, sino de
longitud; sería, por lo tanto, incorrecto decir, por ejemplo, que la supernova X explotó hace 1.500 años luz. Un año luz equivale aproximadamente a 9,46 × 1012
km, o sea 9.460.500.000.000
km (poco menos de diez
billones de km), ya que la
velocidad de la luz en el vacío es de 299.792,458 km/s. De este modo, un año luz se puede escribir también como 9,4605
billones (no confundir con
millardos) de kilómetros por año = 9,4605 × 1012 km/año.
En campos especializados y científicos se prefiere el
pársec y sus múltiplos para las distancias astronómicas, mientras que el año luz sigue siendo habitual en ciencia popular y divulgación. También hay unidades de longitud basadas en otros períodos de tiempo, como el
segundo luz y el
minuto luz, utilizadas especialmente para describir distancias dentro del Sistema Solar, pero también se suelen restringir a trabajos de divulgación, ya que en contextos especializados se prefiere la
unidad astronómica.
Carece de símbolo, aunque en inglés es frecuente ver la abreviatura l. y. o ly, y en español a. l. o al.
Valor
Un año luz equivale a:
aproximadamente 9,46 × 1012
kmaproximadamente 5,88 × 1012
millasaproximadamente 5,11 × 1012
NMaproximadamente 63.241
uaaproximadamente 0,3066
pcEstas cifras están basadas en un año juliano de exactamente 365,25 días y en una velocidad de la luz de 299.792,458 km/s.
Algunos datos
La distancia entre el Sol y la estrella más cercana,
Próxima Centauri, es de 4,22 años luz.
Según la
Teoría de la Relatividad, ningún objeto material (
masa > 0) puede acelerar hasta la velocidad de la luz.
Velocidad de la luz
La velocidad de la luz en el
vacío es por definición una
constante universal de valor 299.792.458 m/s
[2] [3] (suele aproximarse a 3·108 m/s), o lo que es lo mismo 9,46·1015
m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado
año luz.
Se denota con la letra c, proveniente del
latín celéritās (
velocidad), y también es conocida como la constante de
Einstein.
La velocidad de la luz fue incluida oficialmente en el
Sistema Internacional de Unidades como constante el 21 de octubre de
1983, pasando así el
metro a ser una unidad dada en función de esta constante y el tiempo.
La velocidad a través de un medio que no sea el "
vacío" depende de su permitividad eléctrica y permeabilidad magnética y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta
velocidad es inferior a "c" y queda codificada en el
índice de refracción. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la velocidad de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío.
Descripción
De acuerdo con la
física moderna estándar, toda
radiación electromagnética (incluida la
luz visible) se propaga o mueve a una velocidad constante en el vacío, conocida comúnmente como velocidad de la luz, que es una
constante física denotada como c. Esta velocidad c es también la velocidad de la propagación de la
gravedad en la
Teoría general de la relatividad.
Una consecuencia en las leyes del electromagnetismo (tales como las
ecuaciones de Maxwell) es que la velocidad c de radiación electromagnética no depende de la velocidad del objeto que emite la radiación. Así, por ejemplo, la luz emitida de una fuente de luz que se mueve rápidamente viajaría a la misma velocidad que la luz proveniente de una fuente estacionaria (aunque el color, la frecuencia, la energía y el momentum de la luz cambiarán, fenómeno que se conoce como
efecto Doppler).
Si se combina esta observación con el principio de
relatividad, se concluye que todos los observadores medirán la velocidad de la luz en el vacío como una misma, sin importar el
marco de referencia del observador o la velocidad del objeto que emite la luz. Debido a esto, se puede ver a c como una constante física fundamental. Este hecho, entonces, puede ser usado como base en la teoría de relatividad especial. La constante es la velocidad c, en vez de la luz en sí misma, lo cual es fundamental para la
relatividad especial. De este modo, si la luz es de alguna manera retardada para viajar a una velocidad menor a c, esto no afectará directamente a la teoría de relatividad especial.
Observadores que viajan a grandes velocidades encontrarán que las distancias y los tiempos se distorsionan de acuerdo con la
transformación de Lorentz. Sin embargo, las transformaciones distorsionan tiempos y distancias de manera que la velocidad de la luz permanece constante. Una persona viajando a una velocidad cercana a c también encontrará que los colores de la luz al frente se
tornan azules y atrás se
tornan rojos.
Si la información pudiese viajar más rápido que c en un marco de referencia, la
causalidad sería violada: en otros marcos de referencia, la información sería recibida antes de ser mandada; así, la causa puede ser observada después del efecto. Debido a la
dilatación del tiempo de la relatividad especial, el cociente del tiempo percibido entre un observador externo y el tiempo percibido por un observador que se mueve cada vez más cerca de la velocidad de la luz se aproxima a cero. Si algo pudiera moverse más rápidamente que luz, este cociente no sería un
número real. Tal violación de la causalidad nunca se ha observado. Existe, sin embargo, un experimento inquietante realizado por los científicos del "NEC Research Institute at Princeton ", los cuales afirman haber logrado pulsos de luz a una velocidad 300 veces superior a c.
[4](Es necesario notar que se trata de un experimento no confirmado ni publicado aún).
Un cono de luz define la ubicación que está en contacto causal y aquellas que no lo están. Para exponerlo de otro modo, la información se propaga de y hacia un punto de regiones definidas por un
cono de luz. El
intervalo AB en el diagrama a la derecha es "tiempo-como" (es decir, hay un marco de la referencia en qué acontecimiento A y B ocurren en la misma ubicación en el espacio, separados solamente por su ocurrencia en tiempos diferentes, y si A precede B en ese marco entonces A precede B en todos marcos: no hay marco de referencia en el cual el evento A y el evento B ocurren simultáneamente). De este modo, es hipotéticamente posible para la materia (o la información) viajar de A hacia B, así que puede haber una relación causal (con A la causa y B el efecto).
Por otra parte, el intervalo AC es "espacio-como" (es decir, existe un marco de referencia donde el evento A y el evento B ocurren simultáneamente). Sin embargo, también existen marcos en los que A precede C o en el que C precede a A. Confinando una manera de viajar
más rápido que la luz, no será posible para ninguna materia (o información) viajar de A hacia C o de C hacia A. De este modo no hay conexión causal entre A y C.
De acuerdo a la definición actual, adoptada en
1983, la velocidad de la luz es exactamente 299.792.458 m/s (aproximadamente 3 × 108 metros por segundo, 300.000 km/s o 300 m por millonésima de s).
El valor de c define la
permitividad eléctrica del vacío ( ) en unidades del
SIU como:
La
permeabilidad magnética del vacío (μ0) no es dependiente de c y es definida en unidades del
SIU como:
.
Estas constantes aparecen en las
ecuaciones de Maxwell, que describen el
electromagnetismo y están relacionadas por:
Las distancias astronómicas son normalmente medidas en
años luz (que es la distancia que recorre la luz en un año, aproximadamente 9,454256 × 1012 km (9 billones de km) especialmente en textos populares.
Medición de la velocidad de la luz
La historia de la medición de la velocidad de la luz comienza en el
siglo XVII en los albores de la
revolución científica. La mayor parte de los primeros experimentos para intentar medir la velocidad de la luz fracasaron debido a su alto valor y tan solo se pudieron obtener medidas indirectas a partir de fenómenos astronómicos. En el
siglo XIX se pudieron realizar los primeros experimentos directos de medición de la velocidad de la luz confirmando su naturaleza electromagnética y las
ecuaciones de Maxwell.
Primeros intentos
En
1629 Isaac Beeckman, un amigo de
René Descartes, propuso un experimento en el que se pudiese observar el flash de un
cañón reflejándose en un
espejo ubicado a 1,6 km del primero. En
1638,
Galileo propuso un experimento, para medir la velocidad de la luz al observar la percepción del retraso entre el lapso de destapar una
linterna a lo lejos. René Descartes criticó este experimento como algo superfluo, en el hecho de que la observación de eclipses, los cuales tenían más poder para detectar una velocidad finita, dio un resultado negativo. En
1667, este experimento se llevó a cabo por la Academia del Cimento de Florencia, con las linternas separadas a 1,6 km sin observarse ningún retraso.
Robert Hooke explicó los resultados negativos tal como Galileo había dicho: precisando que tales observaciones no establecerían la infinita velocidad de la luz, tan sólo que dicha velocidad debía ser muy grande.
Primeras mediciones
En
1676 Ole Rømer realizó el primer estimado cuantitativo de la velocidad de la luz, estudiando el movimiento del satélite
Ío de
Júpiter con un
telescopio. Es posible medir el tiempo de la revolución de Ío debido a los movimientos de la sombra entrante/saliente de Júpiter en intervalos regulares. Rømer observó que Ío gira alrededor de Júpiter cada 42,5 h cuando la Tierra esta más cerca de Júpiter. También observó que, como la
Tierra y Júpiter se mueven separándose, la salida de Ío fuera de la proyección de la sombra comenzaría progresivamente más tarde de lo predicho. Las observaciones detalladas mostraban que estas señales de salida necesitaban más tiempo en llegar a la Tierra, ya que la Tierra y Júpiter se separaban cada vez más. De este modo el tiempo extra utilizado por la luz para llegar a la Tierra podía utilizarse para deducir la velocidad de ésta. Un año después, las entradas de Ío en la proyección de la sombra ocurrían con mayor frecuencia ya que la Tierra y Júpiter se acercaban uno a otro. Con base a estas observaciones, Rømer estimó que la luz tardaría 22 min en cruzar el diámetro de la órbita de la Tierra (es decir, el doble de la unidad astronómica); las estimaciones modernas se acercan más a la cifra de 16 min y 40 s.
Alrededor de la misma época, la unidad astronómica se estimaba en cerca de 140 millones de km. La unidad astronómica y la estimación del tiempo de Rømer fueron combinados por
Christian Huygens, quien consideró que la velocidad de la luz era cercana a 1000 diámetros de la Tierra por minuto, es decir, unos 220.000 km/s, muy por debajo del valor actualmente aceptado, pero mucho más rápido que cualquier otro fenómeno físico entonces conocido.
Isaac Newton también aceptó el concepto de velocidad finita. En su libro
Opticks expone el valor más preciso de 16 minutos por diámetro, el cual parece él dedujo por sí mismo (se desconoce si fue a partir de los datos de Rømer, o de alguna otra manera).
El mismo efecto fue subsecuentemente observado por Rømer en un punto rotando con la superficie de Júpiter. Observaciones posteriores también mostraron el mismo efecto con las otras tres lunas Galileanas, donde era más difícil de observar al estar estos satélites más alejados de Júpiter y proyectar sombras menores sobre el planeta.
Aunque por medio de estas observaciones, la velocidad finita de la luz no fue establecida para la satisfacción de todos (notablemente
Jean-Dominique Cassini), después de las observaciones de
James Bradley (1728), la hipótesis de velocidad infinita se consideró totalmente desacreditada. Bradley dedujo que la luz de las estrellas cayendo sobre la Tierra parecerían provenir en un ángulo leve, que podría ser calculado al comparar la velocidad de la Tierra en su órbita con la velocidad de la luz. Se observó esta llamada
aberración de la luz, estimándose en 1/200 de un grado.
Bradley calculó la velocidad de la luz en alrededor de 298.000 km/s. Esto es solamente un poco menos que el valor actualmente aceptado. El efecto de aberración fue estudiado extensivamente en los siglos posteriores, notablemente por
Friedrich Georg Wilhelm Struve y
Magnus Nyren.
Medidas directa
La segunda medida acertada de la velocidad de la luz usando un aparato terrestre fue realizada por
Hippolyte Fizeau en
1849. El
experimento de Fizeau era conceptualmente similar a aquellos propuestos por Beeckman y Galileo. Un rayo de luz se dirigía a un espejo a cientos de metros de distancia. En su trayecto de la fuente hacia el espejo, el rayo pasaba a través de un engranaje rotatorio. A cierto nivel de rotación, el rayo pasaría a través de un orificio en su camino de salida y en otro en su camino de regreso. Pero en niveles ligeramente menores, el rayo se proyectaría en uno de los dientes y no pasaría a través de la rueda. Conociendo la distancia hacia el espejo, el número de dientes del engrane, y el índice de rotación, se podría calcular la velocidad de la luz. Fizeau reportó la velocidad de la luz como 313.000 km/s. El método de Fizeau fue refinado más tarde por
Marie Alfred Cornu (1872) y
Joseph Perrotin (1900) pero fue el físico francés
Léon Foucault quien más profundizó en la mejoras del método de Fizeau al reemplazar el engranaje con un espejo rotatorio. El valor estimado por Foucault, publicado en
1862, fue de 298.000 km/s. El método de Foucault también fue usado por
Simon Newcomb y
Albert Michelson, quien comenzó su larga carrera replicando y mejorando este método.
En
1926, Michelson utilizó espejos rotatorios para medir el tiempo que tardaba la luz en hacer un viaje de ida y vuelta entre la montaña Wilson y la montaña San Antonio en California. Las medidas exactas rindieron una velocidad de 299.796 km/s.
Relatividad
Con base en el trabajo de
James Clerk Maxwell, se sabe que la velocidad de la radiación electromagnética es una constante definida por las propiedades electromagnéticas del vacío (
constante dieléctrica y
permeabilidad).
En
1887, los físicos
Albert Michelson y
Edward Morley realizaron el influyente
experimento Michelson-Morley para medir la velocidad de la luz relativa al movimiento de la Tierra. La meta era medir la velocidad de la Tierra a través del éter, el medio que se pensaba en ese entonces necesario para la transmisión de la luz. Tal como se muestra en el diagrama de
interferómetro de Michelson, se utilizó un espejo con media cara plateada para dividir un rayo de luz
monocromática en dos rayos viajando en ángulos rectos uno respecto del otro. Después de abandonar la división, cada rayo era reflejado de ida y vuelta entre los
espejos en varias ocasiones (el mismo número para cada rayo para dar una longitud de trayectoria larga pero igual; el experimento Michelson-Morley actual usa más espejos) entonces una vez recombinados producen un patrón de
interferencia constructiva y destructiva.
Cualquier cambio menor en la velocidad de la luz en cada brazo del interferómetro cambiaría la cantidad de tiempo gastada en su tránsito, que sería observado como un cambio en el patrón de interferencia. En el acontecimiento, el experimento dio un resultado nulo.
Ernst Mach estuvo entre los primeros físicos que sugirieron que el experimento actualmente aportaba una refutación a la teoría del
éter. El desarrollo en física teórica había comenzado a proveer una teoría alternativa, la
contracción Fitzgerald-Lorentz, que explicaba el
resultado nulo del experimento.
Es incierto si Einstein sabía los resultados de los experimentos de Michelson y Morley, pero su resultado nulo contribuyó en gran medida a la aceptación de su
teoría de relatividad. La teoría de Einstein no requirió un elemento etérico sino que era completamente consistente con el resultado nulo del experimento: el éter no existe y la velocidad de la luz es la misma en cada dirección. La velocidad constante de la luz es uno de los postulados fundamentales (junto con la
causalidad y la
equivalencia de los marcos de inercia) de la relatividad especial.
Problemas de la distancia para los "extraterrestres"
Vivimos en una época donde la aeronáutica a menudo lanza naves espaciales a los cielos en misiones que han traído grandes y novedosos avances a nuestra sociedad. La NASA envía sus naves a la órbita de la tierra con regularidad pasmosa y en el presente se están enviado misiones de investigación a Marte. Pero al mismo tiempo, a diario vemos en la televisión o en el cine viajes interespaciales a través de la Vía Láctea y más allá. Pero... ¿Acaso somos participantes de un experimento donde se nos está tratando de convencer de la facilidad de los viajes interespaciales?
Para no ser víctimas, especialmente nosotros los cristianos, debemos tener en cuenta dos detalles primordiales:
A. Las leyes y constantes de la física han colocado límites austeros en cualquier viaje espacial significativo que seres inteligentes (hombres o "extraterrestres"), deseen, o mejor dicho, sueñen, algún día hacer.
B. No existe la posibilidad, ni siquiera remota, de que la tecnología existente o soñada pueda superar estos límites. Es como si alguien hubiera colocado linderos para que no nos escapemos.
Como dijimos antes, existen los virtuales viajes intergalácticos y los interplanetarios, pero estos solamente se pueden definir como viajes virtuales. Virtuales porque la pasmosa distancia que existe entre las estrellas y entre los más cercanos "planetas", si así se pueden llamar, es simplemente insuperable para cualquier ser inteligente, hombre o no-hombre.
Para seres vivos, para seres mortales, para seres con una existencia limitada y finita, esas distancias, claro está, se tienen que ver en función al tiempo, y el tiempo significa riesgos mortales que eventualmente se podrían encontrar.
El tamaño (o la extensión) del problema
La estrella más cercana a la tierra está a 25 trillones de millas. Esta distancia es tan imponente que es mejor que usemos un ejemplo para ilustrarla, ya que estas son cifras que nuestros sistemas bancarios apenas manejan, pero la gente regular nunca tiene acceso a nada que ni se acerque a estas astronómicas cantidades:
Si tomáramos una piña, y la usáramos para nuestro modelo, y ella representara aproximadamente el diámetro del Sol, que es de un millón de millas, la distancia a la estrella más cercana, en esa escala, sería la distancia de Los Ángeles a Managua, la capital de Nicaragua.
En otras palabras, si una persona se fuera a recorrer esta distancia entre el sol y la estrella más cercana, en el auto más veloz de los que compiten en los deportes motor, a ese vehículo le tomaría 112,000 años para llegar a Managua, partiendo desde Los Ángeles.
Los lectores de Antesdelfin.com deben estar conscientes de las inmensas distancias de que estamos hablando aquí. Pero esas distancias no son el único problema que enfrenta la ciencia cuando en su afán por probar que Dios no existe y que por tanto la vida debió haberse originado a partir de medios puramente naturales, por tanto existiendo la posibilidad de que la vida haya "evolucionado" en otros lugares del universo, se lanzan a una costosa y básicamente inútil carrera espacial. Hace apenas unos días, la Unión Europea lanzó un nuevo cohete hacia Marte con el único y exclusivo motivo de "Enterarnos de una vez y para siempre si existe o existió vida en Marte" [
Unmanned Spacecraft Blasts Off for Mars]. ¡Más adelante, mencionaré varios otros problemas insuperables!
En pos de dar mayor perspectiva a nuestro análisis, imaginemos que este viaje encuentra la posibilidad de que haya existido vida en Marte. ¿Acaso no saben estos científicos que lo que encontrarán para apoyar su teoría de que la vida existe en otros planetas no podrá superar los requisitos básicos para que seres inteligentes puedan llevar a cabo viajes intergalácticos?
Para que la vida sea posible en un planeta se tienen que dar tantas "coincidencias" totalmente imposibles, que pensarlo siquiera resulta ridículo. Lo primero que tendría que suceder es que dicho planeta tendría que contar con una órbita que no sea completamente circular, ni tampoco demasiado excéntrica. El planeta debe estar protegido por un planeta compañero a manera de escudo, para evitar que sea bombardeado por los millones de asteroides que andan perdidos por el universo, así como ocurre en Júpiter, pero que a la vez no sea rebotado por la energía proveniente de la gravedad del otro planeta. Aquí podríamos citar el aire, su composición, la atmósfera, EL AGUA, la presión atmosférica, gravedad, fuerza de cohesión, estabilidad molecular, campo magnético, distancia de la estrella, composición del terreno, etc., etc., etc.
Pero aún hay otros factores que deben considerar estos famosos científicos y que al parecer no se sienten cómodos compartiéndolos con la gente regular como usted y yo. Ninguna estrella que se encuentre localizada a una distancia aproximada de 50 años-luz (Un año-luz es la distancia que recorre la luz en un año a 300,000 kilómetros POR SEGUNDO), puede cumplir con los requisitos que un planeta tendría que cumplir para que pudiera existir la vida en él. ¡Encontrar dicho planeta es imposible. Simplemente imposible! Pero supongamos que vida inteligente fuera capaz de vivir a 50 años luz de nosotros y quisieran visitarnos. Estos ET tendrían que trazar una trayectoria en zigzag a través de varios peligros galácticos para alcanzar el planeta tierra, haciendo que su viaje sea mucho más prolongado que si simplemente trazaran una línea recta. ¡Ser tragado por un pozo negro del tamaño de varios sistemas solares no sería el método más seguro de llegar a la tierra!
Pero además, los viajeros interespaciales tendrían que evitar pasar demasiado cerca de las estrellas para no ser afectados por la mortífera radiación de neutrones que emiten las estrellas supergigantes, las erupciones de las Novas y las Supernovas (explosiones de estrellas), y hasta los desperdicios de tales erupciones que de seguro andarían a velocidades incalculables por todos los alrededores buscando con quién chocar. Además, estos esperados extraterrestres tendrían que evitar gases, polvo, y cometas extremadamente densos en sus brazos espirales, esto sin mencionar los ambientes o "Environs" de las estrellas nacientes.
Los extraterrestres viajeros tendrían que permanecer en el plano de la galaxia, ya que cualquier desviación del plano los expondría a la radiación letal que se produce desde los corazones galácticos. Sus maniobras para evitar estos peligros extenderían su viaje aproximadamente 75 años luz adicionales a los 50 originales que los separaban de la tierra. En total, tendrían que viajar 125 años luz. Eso significaría viajar a 300,000 kilómetros por segundo, multiplicado por 60 para alcanzar una velocidad dada en minutos, multiplicado por 60, para alcanzar una velocidad dada en horas, multiplicado por 24 horas para alcanzar una velocidad dada en días. Hmmmmm! Mejor no coloco la cifra que esta multiplicación dio, ¡ya que no quiero hacer este artículo más extenso de lo que ya es!
Pero esperen... ¡Aún hay otros "pequeños" factores que Carl Sagan y los directores de las películas que vemos en los cines, y los científicos que envían estas naves a Marte no nos han dicho! Recientemente se ha descubierto un factor que haría que estos 125 años luz aumenten sustancialmente. Basándonos en la suposición de que cualquier nave interplanetaria (usada para el tipo de viaje que aquí figuramos), tendría que querer mantener comunicación con el planeta de donde salió. ¿No? Pues....
Un grupo de investigadores de vida extraterrestre hizo el análisis al espacio entre todas las 202 estrellas del mismo tipo que nuestra estrella más cercana (que es nuestro Sol), cubriendo una distancia de 155 años luz de la tierra. Ni una sola señal inteligible fue detectada dentro de las cercanías de estas estrellas. Este descubrimiento significaría, para una potencial nave extraterrestre, que tendría que haber pasado 255 años-luz viajando, más los años luz esquivando los peligros antes mencionados, alcanzando una distancia aproximada de 230 años luz en el camino (¡Esto a la velocidad de la luz!). En otras palabras, estos "amigos" del espacio habrían viajado 1.36 cuadrillones de millas para llegar a nuestra atmósfera en sólo 230 años.
En conclusión, los humanos no pueden hacer este tipo de viajes todavía, pero posiblemente en un futuro se puedan realizar y así poder comprobar si existen seres en otros planetas o no, pero de lo contrario se seguirá manteniendo esto en misterio como hasta el día de hoy.
