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27/1/23 - DJ:

La velocidad superlumínica no soluciona el viaje intergaláctico

T.E.L: 5 min.

Viajar por el universo requiere muchísimo tiempo, aunque se viaje más rápido que la luz.



Hemos dicho aquí que es poco probable que nos visiten seres de otros mundos. Es así por dos razones:
1-El universo es muy grande. Las distancias entre las estrellas y entre las galaxias son enormes.
2-No se puede viajar a la velocidad de la luz.

La consecuencia de estas dos premisas se vislumbra con matemáticas:
Aunque se viaje al 99,999% de la velocidad de la luz, el tiempo de viaje a la Galaxia Andrómeda sería de 3 millones de años. 
De modo que las dos características de la realidad mencionadas, generan el problema del doble costo:
Conocemos la relación v=d/t, por la cual, la velocidad es igual a distancia sobre tiempo. Si mantenemos la distancia constante, entonces, al aumentar la velocidad, disminuye el tiempo. Sin embargo, al aumentar la velocidad, también aumenta la energía necesaria.

Por tanto, uno podría pensar que al viajar al espacio se paga uno de dos costos: o es alto el costo de la energía, y se viaja velozmente y el tiempo de viaje es corto. O es bajo el costo de energía, se viaja lento y el tiempo de viaje es muy alto.
Pero dadas las distancias y la velocidad, para la mayoría de los casos, lo que finalmente ocurre es que se gasta mucha energía y a pesar de eso, se tarda mucho en viajar. Un doble costo.

LA SOLUCIÓN DE LOS FOX MULDER
Los Expedientes X tenían a dos protagonistas principales: Fox Mulder, que creía en mitos y leyendas; y Dana Scully, que era escéptica. Estos personajes de ficción sirven como modelo de pensamiento de personas reales. Leo por aquí y por allá, que para solucionar el problema indicado antes, los Fox Mulder de la vida, usan a la ciencia como si fuera magia. Es conocida una frase de Arthur Clarke en su novela "El fin de la infancia" en la que afirma que una tecnología avanzada es indistinguible de la magia. El problema es que a veces lo que se presenta como ciencia, en realidad es un hechizo.

Así, los amantes de la ciencia y la ciencia ficción, a veces pierden el sentido de realidad y se dejan llevar por sus deseos. Entonces toman como una verdad escrita que ciertos desarrollos teóricos permitirían viajar más rápido que la velocidad de la luz. Y ¡Voilá!, problema resuelto.

El primer inconveniente es que la supuesta solución teórica es impracticable, a menos que exista, se descubra y se manipule un tipo de materia exótica desconocida. Como dije, es magia. El segundo asunto es el que quiero abordar hoy aquí: aunque fuera posible viajar más rápido que la velocidad de la luz, el problema ES EL MISMO. Es decir: la solución, no soluciona casi nada. Veamos.

LA REALIDAD, SEGÚN DANA SCULLY
Dada la relación entre velocidad y tiempo indicada antes, entonces si viajamos x veces más rápido, tardaríamos x veces menos. Por tanto:
Si viajamos a 1x la velocidad de la luz desde M31 a la Vía Láctea, el tiempo de viaje sería de 3 millones de años.
Si viajáramos a 10x, es decir, diez veces más rápido que la velocidad de la luz, tardaríamos 10 veces menos: 300 mil años.
Si viajamos a 100x, el tiempo de viaje sería de 30 mil años.
Si viajamos a 1000x, el tiempo sería de 3 mil años.


*Nota: no estamos considerando efectos relativistas para posibles tripulantes.

Recordemos que cuanto más rápido, más energía. En estos tres ejemplos, el gasto de energía es imposible de calcular y a pesar de eso, el tiempo de viaje sigue siendo muy alto. Andrómeda es una galaxia cercana, ya que forma parte del Grupo Local. Si viajar 1000 veces más rápido que la velocidad de la luz no es solución para viajar a una galaxia cercana, entonces tampoco será una salida para todas las más lejanas, es decir, para el 99,9999999999% del universo.



EL PROBLEMA DEL TIEMPO DE VIAJE
Lo que no he abordado en forma específica en otros posts, es por qué el mayor tiempo hace que los viajes largos sean impracticables.
Si pensamos en viajes tripulados, además de la energía para impulsar la nave, habría que agregar que a mayor masa, mayor energía requerida. Si se incluye tripulación, tales seres biológicos necesitarán una atmósfera respirable, comida, agua y energía para utilizar instrumentos.
Si el tiempo de viaje es mayor a la vida biológica promedio, los tripulantes morirían durante el trayecto. La hibernación criogénica es fantástica para contar historias de ficción, pero no para mantener vida biológica durante miles de años.
Seres de otros mundos tendrían una biología distinta a la nuestra y por tanto, mayor o menor tiempo de vida. Pero que vivan miles o millones de años los convertiría en dioses. Postular eso es lo mismo que rezar. Adicionalmente, si hay seres vivos en la nave, la aceleración y desaceleración debe ser muy lenta, ya que sino la Primera y la Tercera Leyes de Newton matarían a esas criaturas por las enormes fuerzas G. Esto es importante porque, aunque se pudiera viajar a la velocidad de la luz, en cuyo caso no pasaría tiempo para los astronautas, no se podría viajar a tal velocidad todo el trayecto, sino solo una parte.

Si las naves no fueran tripuladas sería más lógico. De igual manera, lo esperable para seres inteligentes es que tales naves NO TENGAN LUCES. ¿Para qué las tendrían, excepto para llamar la atención de los ufólogos?

Hay varios motivos vinculados a la obsolescencia tecnológica (OT):
OT1: Si el tiempo de viaje es muy largo, es esperable que durante el trayecto se desarrolle una tecnología mucho mejor, haciendo a la tecnología usada en el viaje como obsoleta.
OT2: Hace 40 años usábamos disquetes (floppy disks). Hace 20, discos compactos y luego DVD. Hoy usamos SSD y la nube. Si le diera un floppy disk, ¿sabría usted cómo leer esa información? Ahora pensemos lo mismo pero no con 4 décadas de diferencia, sino con 4 milenios.
OT3: los objetos inertes no se mueren porque no tienen vida. Pero se rompen. Computadoras de a bordo e instrumentos no duran para siempre. Si el viaje dura cientos o miles de años o más, los dispositivos eventualmente, dejarán de funcionar.



EL JUEGO DE LAS ESCONDIDAS UNIVERSAL
Cuando era chico, mi madre me mandó a un gimnasio cuyo profesor tenía métodos poco ortodoxos. Enseñaba kung-fu, pero antes hacía pasar a sus alumnos por unos ejercicios como el que sigue: varios alumnos, con sus ropas de arte marcial, descalzos, ingresan a una habitación y se ubican en forma separada. Luego se apaga la luz, el cuarto queda oscuro. El objetivo es moverse hacia la pared de enfrente, sin que los demás nos escuchen. Por el sonido, los demás pueden detectarnos y al hacerlo, alcanza con que nos toquen para que debamos quedarnos quietos. Los que logran avanzar más, son los que ganan.

En el universo, jugamos a lo inverso: queremos "hacer contacto". Pero las reglas del juego nos dificultan la tarea: el universo es enorme, no se puede viajar a la velocidad de la luz. Incluso al hacerlo, los tiempos de viaje sería muy altos hasta para galaxias cercanas. Y encima, el universo se expande.

CONCLUSIÓN
Los Fox Mulder de la vida ofrecen supuestas soluciones mágicas y generan falsas expectativas. Si la realidad es distinta de lo que conocemos, ya nos vamos a enterar. Pero aún si se pudiera viajar más rápido que la velocidad de la luz, no es una solución para los viajes intergalácticos.
En Star Wars o Star Trek, viajar más rápido que la luz es tan fácil como apretar un botón o darle una orden al compañero peludo del Halcón Milenario. Es la magia del cine. Es ficción.
Los Dana Scully no queremos mentirle a la gente ni a nosotros mismos. Deseamos que haya vida allí afuera, que podamos descubrir seres inteligentes. Sería genial. Pero, ¿cuán posible es? No mucho, desgraciadamente.

Sin embargo, hay una consecuencia optimista: si, como hemos dicho en otras ocasiones, la esfera viajable alrededor de la Tierra es de, por ejemplo, 200 años luz, entonces, la cantidad de potenciales mundos con vida y civilizaciones inteligentes, debe ser una lista muy corta. Investigar científicamente tales mundos, a la distancia, en busca de marcadores biológicos o tecnológicos es un método mucho mejor que rezar o analizar imágenes borrosas y relatos inverosímiles.

Debe haber una verdad allí afuera. Pero primero hay que empezar por casa.☉


Fuentes y enlaces relacionados
Viajar por el espacio más rápido que la luz no es ciencia ficción: hay físicos trabajando seriamente en ello

La "esfera viajable" del universo

Sobre las imágenes
De JA Galán Baho - Trabajo propio, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49470400
De JA Galán Baho (original design by Andrew Z. Colvin) - Trabajo propio, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35127424
De Andrew Z. Colvin - Trabajo propio, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=71065238

https://esahubble.org/images/heic1112f/
ESA/Hubble & Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin (ESA/Hubble)

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