domingo, 2 de octubre de 2011

[Ciencia] Porque no podemos alcanzar la velocidad de la luz?




De seguro muchos han escuchado que es imposible alcanzar una velocidad superior a la de la luz ( aprox. 300000km/s en el vacio) y de seguro que muchos mas han escuchado la famosa ecuacion de Einstein E= mc^2. Pero realmente se comprende esta ecuacion? Se entiende porque el limite de velocidad esta tan estrechamente ligado a esta? Pues bueno, espero que al terminar de leer esta entrada las dudas sobre esto queden despejadas


Para entender esta ecuacion primero voy a pedirles que consideren una similiar, por ejemplo una para convertir pulgadas(x) a milimetros(y) en este caso la ecuacion de conversion esta dada por y=25.6x. ahora vamos a reemplazar 25.6 por una constante a la que vamos a llamar c^2. reemplazando en la ecuacion original tenemos y=x*c^2 les recuerda a algo esto? de hecho podemos usar esa ecuacion para convertir cualquier unidad de longitud en otra unidad de longitud ; solo que la constante c^2 sería diferente.
El motivo por el que funcionan estas ecuaciones de longitud es debido a que milimetros y pulgadas son diferentes maneras de medir lo mismo en este caso longitudes. El enorme logro de Einstein fue descubrir que energia y masa son diferentes formas de medir lo mismo. Lo que nos quiere dar a entender la ecuacion E= mc^2 , es que una gran cantidad de energia nos dan un pequeña cantidad de masa y es por esto que el factor de conversion (c ^2) es enorme

Por ejemplo, si medimos masa en kilogramos y energía en joule, la ecuación se puede escribir así: e = 90.000.000.000.000.000m. Esto significa que una batería cargada (que contiene casi 1 millón de joules de energía) pesa 0,0000000001 gramo más que una batería descargada.

Si trabajamos con diferentes unidades, la constante de conversión será diferente. Por ejemplo, si medimos masa en toneladas y energía en BTUs, entonces c será 93.856.000.000.000.000. Si medimos energía y masa en lo que los físicos llaman “la unidad natural” (en la cual c = 1), escribiríamos la ecuación: e = m, lo que la hace más fácil de entender; solo significa que masa y energía son la misma cosa.

No importa que la energía sea energía eléctrica, energía química, o energía atómica. Todas pesan la misma cantidad por unidad de energía. De hecho, la ecuación aun funciona con algo que los físicos llaman energía cinética, que es la energía que posee algo al moverse. supongamos que bateamos una pelota de beisbol y la enviamos con una velocidad de 100km/h, de acuerdo con la ecuacion, la pelota adquirira mas peso al momento de golpe. Cuanto mas fuerte batee la pelota, mas pesada se volvera. Suponiendo que envio la pelota a 100km/h y usando la ecuacion de Einstein podemos decir que estamos haciendo la pelota  más pesada en 0,000000000002 gramos

Supongamos que viajamos en una nave espacial que aceleramos mas y mas hasta acercarla a la velocidad de la luz. A medida que la velocidad se incrementa, se va agregando cada vez mas energia lo que a su vez hace que nuestra nave gane mas y mas masa. Para cuando alcance el 90% de la velocidad de la luz, la nave tendrá tanta energía que casi tendrá el doble de masa original. Se vuelve cada vez más difícil empujarla para los motores, porque es muy pesada. A medida que se acerque a la velocidad de la luz, retorna la disminución: a mas energía que tiene la nave, más pesada, mas energía necesaria para acelerarla solo un poco, más pesada, y asi, hasta que en un punto justo antes de llegar a la velocidad luz, tendremos tanta masa que la energia necesaria para moverla es infinita es decir que por mucho que inyectemos energia no podremos acelerar mas.


Ahora, si alguien me pregunta, "la luz siempre sera lo mas rapido del universo?", yo responderia con un rotundo no, muchos se preguntan porque y es algo bastante simple, lo que la e=mc^2  prohibe es acelerar un cuerpo hasta la velocidad luz, pero esta ley fisica NO prohibe que exista un cuerpo que sea mucho, mucho mas rapido y esto me trae a la memoria una frase T.H White "Lo que no es imposible es obligatorio!" 

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