EVOLUCIÓN DE LA VELOCIDAD:
Resulta muy difícil imaginar que podría haber existido algún instante en la historia de la
humanidad donde en ningún rincón de nuestro planeta existiese una mente trabajando en la resolución de algún problema, por simple o complejo que este fuese. Es justamente de esas mentes ocultas
en esos rincones, e inspiradas por la necesidad o talvez algún sueño o fantasía, que han nacido inventos como la rueda, la palanca, la escalera, el clavo, la mesa, la brújula, el barco, las velas
de viento, las hélices, el avión y tantos otros que revolucionaron su época o que en el peor de los casos pasaron desapercibidos. Se quiere
enfatizar con esto que siempre ha existido la ciencia y que como tal, siempre existirá; además de
separarse en infinidad de ramas, dedicadas cada una de ellas a resolver problemas de distinta índole.
Quizás fue algún tronco caído a las orillas de un río el primer medio de
transporte utilizado por el ser humano, o probablemente algún animal domesticado;
lo cierto es que siempre ha permanecido el espíritu de lucha por mejorar lo concebido; logrando así, evolucionar de la forma hoy
conocida; llegando a construirse grandes embarcaciones a velas o a vapor, movidas por aspas gigantescas (toda una hazaña de
ingeniería), que representaron el principal medio de transporte por varios siglos. Hasta que a alguien se le ocurrió
mirar hacia el cielo y envidiar a las aves sus alas. Fue así como muchos hombres de ciencia
(conocidos o no), decidieran crear un artefacto similar a las aves; con alas, cola, ¡y hasta plumas!. No obstante, muchos resultaron infructuosos. Siguió la lucha y en 1.903 los hermanos Wright
lograron su cometido.
Es evidente el gran salto científico y tecnológico dado entonces. Desde ese momento se
ha trabajado muchísimo y se han rebasado muchas metas. Los aviones de hoy día son, por ejemplo, muchísimo más rápidos que los de entonces
y que cualquier transporte terrestre o marino de cualquier época pasada o presente; por ello su importancia al hablar de
velocidades, pues resulta claro que el volar brinda un sin número de ventajas a la hora de moverse rápidamente.
Nunca se ha podido predecir con lujo de detalles las consecuencias de alcanzar ciertas velocidades, ya sean dichas consecuencias
sobre el artefacto o sobre el piloto. En un principio se desarmaban las alas, se caían los motores y nunca faltó un giro mortal imprevisto a la hora de acelerar más
y más; pero fue la practica la mejor maestra y poco a poco todo se solucionaba. Entonces alguien se fijó (nunca falta gente así) una meta: Rebasar la
velocidad del sonido. Considerada la velocidad del sonido imposible o por lo menos muy difícil de superar, quedaba solo la tarea de trabajar e idear hasta lograr lo
propuesto. Fue así como un buen día, a bordo de un avión de gran poder y mucho ruido, se cruzó el cielo a una velocidad superior a la del sonido. Es difícil imaginar el momento cuando el aparato
aceleró y produjo ese ¡Boom! que todos asociamos a la llamada "barrera del sonido" (Ese "Boom" no se debe propiamente a la ruptura de una "barrera del sonido" sino a la presión del
aire en la punta de la aeronave), pero es fácil suponer el gran sentimiento de satisfacción de los realizadores.
Hoy día la velocidad del sonido (Quizás sea esta la meta más significativa en lo que a velocidades se refiere) puede ser superada con relativa facilidad, e inclusive
varias veces su valor, produciéndose algunos fenómenos que aquí no serán tratados. Sin embargo, la ambición, la curiosidad o grandes
sueños hayan fijado lo que es hoy día la próxima meta a rebasar: la velocidad de la luz. ACELERANDO HASTA LOS 300.000 KM/SEG:
Alcanzar la velocidad de la luz es una meta fijada hace ya algún tiempo, pero lamentablemente seguimos estando en la fase preliminar de trabajar e idear para llegar al
objetivo. Es natural (por seguir un rumbo), continuar en el camino andado para superar la velocidad del sonido, mejorando los logros
obtenidos. Es decir, construir un avión muchísimo más liviano que los mejores y más rápidos que los de ahora, diseñar motores y/o turbinas ¡muchísimo! más potentes y eficientes que
los más capaces de ahora y desarrollar un combustible unas cuantas miles de veces más rendidor que los más rendidores de
hoy en día, para combinarlos así y obtener el transporte más rápido conocido en la historia de la tecnología. Podemos imaginar entonces a dicho artefacto despegando y acelerando hasta alcanzar
por lo menos los 300.000 Km/seg que la velocidad de la luz implica; un hecho quizás
no tan difícil de imaginar pero que aún con un aparato como el descrito involucra factores tan evidentes y aleatorios como difíciles de superar. Factores considerados como los auténticos
obstáculos para lograr lo propuesto.
Un avión supersónico sería capaz de alcanzar la velocidad del sonido (343 m/s o 1200 Km/h) en unos treinta segundos; ello
se traduce en una aceleración de aproximadamente 12m/s^2. Puede notarse que es algo mayor que la aceleración de gravedad (la aceleración de la gravedad es
aproximadamente 9.8 m/s^2). Sin embargo, para optimizar el proceso supongamos una variación de velocidad de por lo menos cinco veces la producida por nuestro campo gravitatorio. Entonces, a una
aceleración de 49 m/s^2 el avión llegaría a los 1200 Km/h en unos siete segundo de vuelo; un lapso de tiempo relativamente corto pero que supone consecuencias sino mortales al
menos muy peligrosas para el piloto, pues estaría sometido a cinco veces su peso, que lo presionaría contra el asiento.
Si un artefacto ultraliviano y superpotente acelerase a 49 m/s^2 en línea recta estaría viajando a la velocidad de la luz
en no menos de setenta días y medio (recordemos que se trata de la misma aceleración capaz de mover una aeronave para variar su
velocidad de 0 a 1200 Km/h en siete segundos) y recorrería al menos 90 millardos de kilómetros (90.000.000.000 de kilómetros), el
equivalente de ir y venir de Marte unas ¡7500 veces! y más que suficientes para salir de nuestro sistema
solar. No es difícil suponer entonces, lo problemático que podría resultar para el piloto el estar sometido a tal "empujón" por más de dos meses, aun considerando una tecnología capaz de
ahorrarle la necesidad de abandonar la silla, la cápsula, o lo que se considere prudente para pilotar la nave. ALGUNOS INCONVENIENTES:
Todo lo planteado hasta ahora se basa en la existencia de una tecnología capaz solo de
proporcionar grandes ahorros de energía, basados únicamente en la física clásica, por ello lo inconveniente de tomar este camino
para lograr el objetivo. Seguimos…
Otro factor a considerar es la posibilidad de choque con algún planeta, meteoro,
cometa o cualquier ente material ubicado en cualquier parte del universo. Quizás pueda predecirse la posición de un sin número de cuerpos en
lo que a nuestro sistema solar se refiere, e inclusive sus adyacencias, pero conviene considerar las grandes distancias inmiscuidas en el asunto,
distancias éstas, suficientes para (como ya se bosquejó) salir de él.
Talvez sea una supercomputadora la encargada de detectar posibles colisiones y calcular las variaciones en la dirección de la trayectoria, para evitar así lo que
resultaría fatal al experimento, pero, si la nave (y sobre la marcha) tuviese la capacidad de cálculo y además la
potencia para desviar su propia masa a espacios de tiempo muy pequeños solo generaría perdidas en cuanto a eficiencia se refiere, sin dejar de ser conveniente
para el sistema piloto-aparato; hemos estado planteando la combinación de tres elementos base: impulsor, combustible y poca masa; todo con el
fin de optimizar los recursos y lograr el máximo provecho; entonces ya no debe
ser dificultad asimilar el prejuicio de desperdiciar considerables raciones de energía en esquivar todo lo que se cruce en
el camino.
Cuando Einstein a principios del pasado siglo enunció la teoría que abría las
puertas de los viajes en el tiempo (teoría de la relatividad, 1.905), también (y posteriormente) puso
las cadenas que al parecer las cerraban nuevamente, al revelar que la masa de un cuerpo depende de la velocidad a la que se encuentre y que a la
velocidad de la luz ésta se hace infinita, imposibilitando de esa manera desplazarse en esas circunstancias. Se refería a que un cuerpo
al variar su velocidad varía su masa, dependiendo la variación, de la masa del cuerpo en reposo y de la
relación de la velocidad con la velocidad de la luz, pues, al variar ésta (la velocidad del cuerpo) dentro de los parámetros
ordinarios, la masa se modifica inapreciablemente, pero al ir acelerando y al acercarse cada vez más a los 300.000 Km/seg ésta se incrementa indefinidamente.
Si se analizan algunas fórmulas de física clásica, como la fuerza de atracción entre planetas ( F=M1*M2/(R*R) ) , e inclusive de física cuántica, como la fuerza de
atracción entre cargas ( F=Q1*Q2/(R*R) ) , se puede observar que desde un punto de vista meramente matemático la fuerza de atracción en
ambos casos crece a medida que se acercan los elementos considerados; en la practica sabemos que las
partículas no son sometidas a fuerzas gigantescas si las colocamos una al lado de la otra o incluso una dentro de la otra (una mucho más
grande que la otra), ello permite pensar que algo similar ocurre con la masa a altas velocidades,
es decir, quizás la masa se incremente hasta alcanzar lo que sería su "masa máxima" para mantenerse estable o tal vez oscilar alrededor
de esa magnitud. Los cálculos hechos al comienzo del texto suponen una masa constante (Leyes Newtonianas), pero si la masa se incrementa y se aplica la misma fuerza para mover el aparato, la
aceleración disminuirá y ello acarrea, por supuesto, más tiempo de vuelo, más distancia a recorrer y mayor inercia que vencer a la hora de esquivar obstáculos; tres elementos primordiales en el
proyecto.
Sin importar el avance que puede alcanzar la tecnología basada en la física clásica, resulta muy difícil relacionarla con fenómenos tan
cuánticos como lo es la velocidad de la luz por no poseer las herramientas necesarias para obtener los logros
esperados. Podrían realizarse infinidad de estudios y proyectos, pero siempre existirán y surgirán dificultades
que superar, que no solo impongan verdaderos retos; sino, que sería inevitable caer en contradicciones,
como es el caso de querer viajar a la velocidad de la luz y que la masa se haga infinita. Por ello debe concluirse que el camino
verdaderamente natural es el de utilizar herramientas cuánticas, para superar cualquier obstáculo que impida alcanzar los objetivos y que el trabajar e idear debe
enfocarse en desarrollar esa área aún tan desconocida y que, tal vez por ello, es la inspiradora de tantas fantasías e historias de ciencia-ficción. DESAPARECIENDO Y REAPARECIENDO:
La física cuántica definitivamente está en pañales, aún así ha traído a la luz del mundo conceptos y teorías que atentan contra cualquier postulado de la mecánica
clásica, por fuerte o "demostrado" que éste se encuentre. Ha permitido hablar entonces de
propiedades corpusculares de la luz y de comportamientos ondulatorios de cuerpos palpables, ya se dice de
superconductores de electricidad, e inclusive se ha planteado la posibilidad de tele transportar elementos materiales
como si se tratase de una señal de radio o un pensamiento. Es esto último (la tele transportación) el verdadero reto planteado, por ser tan fascinante como
utópico (Para un verdadero científico nada es utópico). No está de más ubicarse en unos cien o doscientos años (talvez menos) en el futuro y desde ya estudiar las ventajas de las herramientas
cuánticas sobre las clásicas.
Las teorías que se irán construyendo, suponen la existencia de un aparato capaz de
tele transportarse, por lo menos, a distancias muy pequeñas, pero en intervalos de tiempos tan o
más pequeños aún; para ello se alude a tecnología netamente cuántica y a la autosuficiencia de operación de la nave, es decir, que no necesite de
artefactos de apoyo para alcanzar su fin.
El principio básico de desplazamiento por tele transportación, se basa, en descomponer toda la estructura
atómica y sub-atómica de la materia, asumiendo una condición no propiamente material, e imposible de explicar con los
conocimientos actuales, para luego rearmarse después de variar su posición en, digamos, unos cuantos milímetros
(no se pretende explicar el proceso de tele transportación, sino su aplicación). Observemos el fenómeno
como sucedería de manera continua: En primer lugar, la nave estaría, aún sin funcionar, posada sobre tierra firme; posteriormente y controladamente se tele transportaría para
aparecer, supongamos, un milímetro sobre el nivel del suelo; Pero esto implica que por la
gravedad caería nuevamente, solo que antes de descender el milímetro, y ya pasada una fracción de
segundo, desaparecería para reaparecer por encima y ubicarse nuevamente a un milímetro sobre tierra firme,
para ello necesita desplazarse hacia arriba la distancia (menor que un milímetro) que desciende mientras ocurre
el proceso de tele transportación. Si el fenómeno se repitiese continuamente y en intervalos de tiempo muy pequeños (milésimas de segundo),
un observador externo vería, en resumen, una nave que se mantiene "casi" estática a un milímetro de
altura, sin poseer ésta, ni hélices, ni turbinas que la sostengan. Se usa la palabra "casi" porque el ojo humano si bien no captaría cada
vaivén del aparato, apreciaría algunos de ellos, sucediendo igual que con las aspas que giran a altas velocidades, donde se puede apreciar
un efecto en el que parecen verse girando lentamente, por lo que se vería a la nave "vibrando" en el aire a una frecuencia mucho menor que con la que sube y baja
realmente.
Cualquier cuerpo en caída libre, y partiendo del reposo, necesita de 143 milésimas de
segundo para recorrer el primer milímetro, ello nos dice que el proceso de tele transportación debe
suceder en un lapso menor de tiempo. El tiempo que transcurre entre la "desaparición" o "desarme" y
la reintegración lo limita la tecnología en sí; no obstante, pensar que ocurre instantáneamente sería idealizar el fenómeno, por lo que se
considerará pequeño, pero sin llegar a ser infinitesimal, estando en el orden de los milisegundos (para velocidades aparentes bajas). Considerando estas
condiciones, el aparato se movería poco menos de un milímetro en un tiempo de algunos milisegundos, clásicamente esto significaría una velocidad cercana a 1,0 m/s,
pero en este caso se trata solo de una velocidad
aparente; concepto que será tratado posteriormente.
Hasta ahora se ha construido una escena donde un artefacto posado sobre tierra firme se tele
transporta a una distancia relativamente pequeña hacia arriba, pero poco después de empezar a caer y antes de tocar el suelo se vuelve a tele transportar al mismo punto
donde lo hizo anteriormente (no instantáneamente), para volver a bajar, gracias a la gravedad, y repetir así el proceso, con la intención de mantenerse
"flotando" a una altura previamente definida por "el" o "los" operadores, observándose además una vibración de toda la estructura.
Siguiendo con el argumento anterior, la nave podría en segunda instancia, transportarse a
distancias cada vez más alejadas del suelo o el punto de referencia, significando ello una ascensión
(en línea recta) del aparato; para comenzar luego a dirigirse en cualquier dirección horizontal escogida, gracias a la combinación de avances
diagonales que compensen la caída por gravedad y al mismo tiempo den desplazamiento horizontal al
sistema. Considerando esto, el artefacto se movería en cualquier direccióndeseada con solo controlar el próximo
punto de aparición, por lo que se podrían ubicar imaginariamente muchos puntos cercano entre sí que formen una línea, la que se convertiría en la trayectoria a seguir con solo
definir el punto más cercano y en el sentido deseado como el próximo lugar de aparición, y repetir el proceso. LA VELOCIDAD Y SUS
EFECTOS:
La definición de velocidad en la mecánica clásica se basa en la variación de posición
de un cuerpo en un tiempo determinado; de aplicarse esta definición a un cuerpo que se tele transporta, se considerarían en este caso,
la variación de la posición y el tiempo que tarda en descomponerse, transportarse y rearmarse dicho cuerpo; por lo que es físicamente lícito aplicar ese concepto al fenómeno de
la tele transportación y pensar en la existencia de algún tipo de velocidad comparable a la estudiada en la mecánica clásica, con todo lo que normalmente implica: Inercia, energía cinética,
cantidad de movimiento, etc.; por ello la necesidad de un análisis
más detallado de la situación.
Si un objeto cualquiera permanece estático sobre alguna superficie y luego "desaparece" para
luego "reaparecer" en otro lugar, definitivamente se le debe asociar una velocidad, que dependerá de la distancia que separa a los puntos en
cuestión y del tiempo necesario para el cambio de posición, esa velocidad puede incrementarse, bien aumentando la distancia o disminuyendo el tiempo de D-T-R
(Desarme-Transportación-Rearme), pudiendo variar desde magnitudes muy pequeñas comparables con la
velocidad de una bicicleta, hasta inclusive la velocidad del sonido o la de la luz. Se habló
de la velocidad necesaria para desplazar una fracción de un milímetro hacia arriba a la nave recreada al comienzo de este capitulo, para ello se supuso una distancia de un
milímetro (1x10-3 m) y un tiempo de un milisegundo (1x10-3 seg.), lo que resulta en un valor algo modesto de un metro
por segundo (1 m/s)(nótese que a pesar de estar flotando la nave tiene una velocidad), no obstante si el cambio fuese de un metro y si este ocurriese en un milisegundo,
la velocidad asociada sería de mil metros por segundo (1000 m/s), o de tres mil seiscientos kilómetros por hora (3600 km/h), solo por dar un ejemplo. Sin
embargo en el caso de la tele transportación se trata
de una velocidad aparente, debido a la ausencia de los factores ya mencionados, como lo son: Inercia, energía cinética, etc., ausencia que
será explicada de inmediato: El fenómeno de la tele transportación se basa en la
descomposición de la estructura de un cuerpo que se encuentra estático, para
ser rearmado posteriormente, y con otra ubicación, en un punto donde permanecerá igualmente estático, donde el grado de
repetibilidad del proceso determinará el desplazamiento y la velocidad, por lo que, a pesar de estar cambiando de posición constantemente, el
cuerpo realmente estará inmóvil, sólo que en puntos diferentes (el fenómeno puede compararse con el principio con el que funciona
el cinematógrafo, el cual se basa en una serie de fotografías o dibujos que al verse seguidamente muestran un movimiento "aparente", resultando solo un engaño al observador). Por los
conocimientos de la física clásica, no es difícil asimilar que un cuerpo sin velocidad (real), no posee energía cinética, ni inercia
cinética (la tendencia de un cuerpo en movimiento a seguir en movimiento), ni cualquier otro fenómeno asociado a dicha velocidad real.
La velocidad de oscilación para eludir los efectos de un campo gravitatorio puede ser
despreciada si se compara con la que se puede alcanzar en un desplazamiento horizontal, por lo que
es válido obviar la inercia u otras consecuencias de la rapidez real, alcanzada cuando desciende luego de subir una y otra vez (sube con velocidad aparente y
baja con velocidad real). En presencia de campos gravitacionales la velocidad de oscilación tiene una dirección perpendicular a la velocidad aparente, siendo la verdadera razón por lo que la
velocidad real en la oscilación no afecta a la aparente; además de que por descender en caída libre y aparecer para volver a caer, por fuerte que sea este campo, en el interior de la nave no se
sentirá. VENTAJAS IMPLICADAS:
Si se transporta la nave a diversos puntos (lentamente), con el propósito de
formar una trayectoria, de seguro al finalizar el proceso, se vería al artefacto ubicado sobre el "último punto" de dicha
trayectoria, que serviría de llegada; sin embargo, lo mismo puede ocurrir si se repite lo anterior pero no tan lentamente; podría suceder entonces, que un cuerpo que viaja a velocidades muy altas
(la del sonido o comparable con la de la luz) se detiene repentinamente sin presentar mayor dificultad, con solo dejar de
transportarse. Al igual que se puede detener repentinamente debido a la ausencia de inercia, también puede cambiar de dirección
bruscamente, por lo que los obstáculos en el camino pueden ser esquivados sin mayor problema; otra ventaja es lo innecesario que
resulta salir de la atmósfera, pues el aire ya no ofrece resistencia (recuerde que se trata de un cuerpo estático), además de ahorrarse las grandes distancias para alcanzar altas velocidades; ya
que, así como puede detenerse bruscamente, puede arrancar de la misma forma, siendo la aceleración calculable según los primeros tres puntos de la trayectoria y considerando la "velocidad de
crucero" (la velocidad de crucero sería la distancia entre los puntos 2 y 3 dividido por el tiempo de D-T-R
empleado; siendo la aceleración aparente el cociente entre la velocidad de crucero y el tiempo de D-T-R empleado entre los puntos 1 y 2.)
Otra característica del hecho de no poseer velocidad real, es la no-variación de la masa, no obstante, es necesario suponer
que al descomponer el cuerpo para una posterior recomposición, la condición del mismo no es meramente
material, pues el pensar que la tele transportación se basa en el simple desplazamiento de partículas sería como imaginar un cohete espacial a pedales.
Una última pero no menos importante consecuencia de la no-existencia de velocidad real
es la no-distorsión del tiempo dentro de la nave al alcanzar altas velocidades aparentes, consecuencia
que al analizarla se transforma en la razón
por lo cual todo el proceso es posible. Para recordar como ocurre la distorsión temporal se debe
mencionar que a altas velocidades un observador en movimiento apreciaría como un día lo que para otro observador fijo serían tal vez años, al medir la velocidad en cuestión desde
dentro de la nave se haría de la siguiente forma: Considerando dos puntos estáticos y el tiempo
en llegar desde uno al otro, el valor de interés resulta del cociente de las dos mediciones de distancia y tiempo,
pero al medir el mismo tiempo desde fuera éste sería mayor y por ende la velocidad calculada
menor.
Tomemos como ejemplo lo siguiente: Si se realiza un viaje de ida y vuelta al
sol a la velocidad de la luz (suponiendo como posible hacerlo con velocidades reales) el piloto solo contaría unos ocho minutos de vuelo pero los cronometristas de la tierra se habrán cansado de
esperar; es decir que por mas que se acelere y aunque el piloto se esté desintegrando al estar próximo a "c", la rapidez en
determinado momento medida desde fuera no tendría nada de fantástico.
Quizás esta conclusión en especial decepcione a los fanáticos de los viajes en el tiempo a través de altas velocidades; no obstante, se debe recordar que según la teoría
de relatividad generalizada, la presencia de grandes masas (fuertes campos gravitacionales) también producen distorsión temporal.
Todo lo anterior nos asegura la posibilidad de la existencia de un artefacto capaz de
suspenderse y mantenerse "flotando", arrancar a velocidades muy altas y en su destino, detenerse casi instantáneamente (el tiempo de
D-T-R nunca es nulo), ¡Toda una maravilla de Ingeniería!. Que más que ser solo utopía o ciencia-
ficción es una "realidad futura", alcanzable solo con las herramientas apropiadas:
La Física Cuántica.
Separando las ideas de todo lo descrito en las anteriores páginas, y apartando las opiniones sobre la posibilidad o irrealizibilidad del asunto (cuyas conclusiones
son aplicables no solo a una nave sino también a partículas) la realidad es que existen científicos conocidos o
no; que inspirados por algún sueño o fantasía, se encuentran trabajando e ideando para mejorar lo ya logrado al respecto; y que, considerando que nada es utópico,quieren darle a las
civilizaciones del mañana la propiedad de referirse a las naves impulsadas por tele transportación, como hoy día nos referimos a los aviones supersónicos
de propulsión a chorro, ¿y porqué no?, que se refieran a esas naves como hoy nos referimos a
los aeroplanos construidos por los hermanos Wright.
SOBRE EL AUTOR:
José Miguel Pandare nace un cuatro de enero de 1975 en la pequeña
ciudad de San Carlos, en el centro-occidente de VENEZUELA.
Educado siempre en instituciones públicas, se gradúa de INGENIERO
ELECTRICISTA en la UNIVERSIDAD DE CARABOBO en la ciudad de
Valencia. Es allí donde empieza a leer sobre Einstein, Maxwell, Edison, entre otros científicos.
Abordado siempre por el tema de los OVNIS, trata de entender como podría la raza humana desplazarse a velocidades
comparables o mayores a la velocidad de la luz, y sin alejarse de los conceptos teóricos de la física cuántica conocidos a la fecha escribe en sus ratos libres de universitario ESPECULACIONES
SOBRE LA VELOCIDAD DE LA LUZ.
A la fecha, José Miguel Pandare ejerce su carrera como Ingeniero y trabaja en documentos relacionados
con viajes en el tiempo (o las distorsiones que se crearían al hacerlo) y el entendimiento de
los que algunos llaman “Inteligencia Artificial”.
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