"Tau cero" de Poul Anderson

Iniciado por Telescopio, 22-Sep-09, 11:03

Tema anterior - Siguiente tema

Telescopio

Aprovechando que me encuentro miserablemente postrado a causa de una ciática asociada a una contractura en la pierna izquierda, y a la espera que la adusta enfermera del centro de salud venga a ponerme una nueva inyección de Inzitan, estoy aprovechando (ahora que el Eurobasket ha terminado como tenía que hacerlo) para ponerme al día en las muchas lecturas que tengo pendientes.

Entre ellas está una de las grandes obras de la ciencia ficción "hard": la aclamada TAU CERO del gran y prolífico Poul Anderson (1926-2001):



Publicada en 1970 y ambientada en el siglo XXIII, la novela narra la epopeya de un grupo de cincuenta expedicionarios embarcados en la nave interestelar  Leonora Christine, propulsada por un estatorreactor (ramjet) Bussard, que le permite alcanzar una velocidad próxima a la de la luz empleando como combustible el hidrógeno interestelar. El objetivo es un planeta tipo Tierra alrededor de la estrella Beta Virginis, a 36 años luz.

A bordo, el tiempo subjetivo transcurre más lentamente (efectos relativistas), de modo que el viaje de varias décadas tendría, para los viajeros, una duración de unos pocos años. En las matemáticas de la relatividad hay un factor conocido como tau. Cuanto más se aproxima tau a cero, momento en que la velocidad de la nave tendría que igualar teóricamente a la de la luz, tanto más grande se hace la masa de la nave y tanto más se alarga el tiempo subjetivo en relación con el resto del universo.

A los nueve años luz de la partida de la Tierra (dos años en la nave), ocurre un accidente: la Leonora Christine choca con una nube de polvo interestelar. Excepto algún mal golpe, nada parece haber afectado el vuelo, puesto que la aceleración continúa acercándose a la velocidad de la luz. Sin embargo, poco después, los tripulantes descubren que el sistema de desaceleración se ha estropeado y no pueden detener la nave, que sigue ganando velocidad a medida que el factor tau se acerca a cero y se lanza hacia los abismos de lo desconocido...

Os recomiendo que os la leáis. Si no la encontráis en las librerías, podéis descargarla aquí:

http://www.librosgratisweb.com/pdf/anderson-poul/tau-cero.pdf

En cuanto al estatorreactor interestelar, el concepto fue desarrollado en 1960 por el físico estadounidense Robert W. Bussard, y popularizado por el astrónomo y divulgador Carl Sagan, en su libro Cosmos, siendo también citado en la novela "Mundo Anillo" de Larry Niven.



El concepto del Bussard ramjet propone la recolección del hidrógeno presente en el medio interestelar para generar con él una reacción de fusión nuclear controlada y obtener una aceleración, utilizando para ello un recolector gigantesco (del orden de decenas de miles de kilómetros) que captaría los átomos de hidrógeno, el elemento más abundante del Universo y los llevaría a un motor y este las impulsaría por detrás aceleradas a casi la velocidad de la luz. Según Sagan, un motor así tendría el tamaño de un satélite o un planeta pequeño.

El problema es que en el espacio abierto hay un átomo por cada 10 cm3 de volumen, por lo que el recolecto debería terner unas dimensiones gigantes. Para economizar masa, hay quienes proponen utilizar un láser para cargar los átomos de hidrógeno y después atrapar a los átomos más cercanos con un campo magnético muy fuerte (Wikipedia).



Para saber más:

http://es.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet

http://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet (recomendado).

Saludos
[center]¡¡ATENTO!! TIENES TODOS MIS LIBROS (MUY BARATOS) AQUÍ[/center]

Manchega

Gracias por la información, me he bajado el libro y cuando tenga tiempo lo leeré.
Por cierto espero que te mejores de tu ciática. Como consejo de Profe de Educación Física te recomiendo que cuando deje de dolerte mucho, practiques algunos estiramientos para prevenir otro ataque como el que has tenido, de vez en cuando puedes hacerlos, potenciarán la elasticidad del músculo piramidal que está entre el glúteo y la cadera y te consolará en futuras dolencias. Te dejo unos dibujos y la página explicativa. Por cierto perdonar si contesto a Telescopio con este tema que nada tiene que ver con la astronomía es simplemente por prestarle mi ayuda, si no es correcta mi contestación ruego la borreis y lo cuelgo a en otro hilo o intento mandarlo por privado, Gracias y disculparme. :salu2:







Por cierto este ultimo es más cómodo si lo haces tumbado en la cama llevándote las piernas al pecho juntas, segun aparecen en el dibujo.

http://www.estiramientos.es/index.php?filt=ciatica




The real voyage of discovery consists not in seeking new landscapes but in having new eyes.

Telescopio

Pues muchas gracias. Lo pondré en práctica.
[center]¡¡ATENTO!! TIENES TODOS MIS LIBROS (MUY BARATOS) AQUÍ[/center]

Alberto Castellón

No es por fardar la idea o el argumento, ¿pero no sería más práctico llevar a bordo un buen tanque de hidrógeno líquido? Con la ínfima cantidad de átomos que se requiere para la obtención de energía por fusión nuclear, siempre será más sencillo llevar trillones de átomos confinados en un depósito de buen tamaño, que construir un embudo de las dimensiones de un planeta. Digo yo...

MACysuscanon

Combustible transportado=Masa a mover=más combustible gastado, el concepto del Ramjet se basa en que todo ese combustible que no se almacena, si no que se capta en el espacio, es masa que puede ser empleada en otra cosa, dotando a la nave de una autonomía teóricamente ilimitada.
No hay puertas cerradas, sólo complicadas de traspasar, no hay foto imposible, sólo no has descubierto cómo hacerla o no tienes el equipo necesario.

Mi galería de Flickr, no espereis el Louvre, son fotos, y punto.

Esto es un foro, no un SMS

Ser educado, hasta donde yo se, sigue siendo gratis
Si itum est, itum esse

Manchega

Por cierto hay en youtube unas lecciones magistrales de Relatividad Especial del Profesor Leonard Susskind`s de la Universidad de Stanford, están en inglés y yo las he podido ver recientemente pero traducciendo a trompicones, sabeis si se pueden encontrar en castellano en alguna parte? o hay algún libro del autor referente al tema y es castellano?. Os recomiendo que hagais una visita a la pagina, hay varias lecciones al respecto os cuelgo el link de una de ellas:

http://www.youtube.com/watch?v=BAurgxtOdxY

También podeis bajar gratuito el libro la Nueva Mente del Emperador de Roger Penrose para quien le encanten las Matemáticas y la Física: Además de hacer referencia a Leyes físicas y matemáticas (relatividad, mecánica cuántica...)se habla de la inteligencia artificial, etc...:

http://www.quedelibros.com/libro/14433/La-Mente-Nueva-Del-Emperador.html
:salu2:



The real voyage of discovery consists not in seeking new landscapes but in having new eyes.

Alberto Castellón

Cierto que llevar el combustible a bordo aumenta la necesidad de más combustible. Que se lo digan a los de fórmula uno. Pero es que hace falta tan poquito combustible para obtener energía de fusión... El necesario, por ejemplo, para abastecer a toda la ciudad de París durante un año cabría en un maletín de oficinista. Me sigue pareciendo más práctico un tanque de deuterio que construir un embudo del tamaño de un planeta para recoger hidrógeno. Claro que habría que hacer cuentas para decantarse por uno u otro sistema.

Telescopio

Los requerimientos energéticos para llevar una astronave tripulada a una velocidad no ya cercana a la de la luz, sino sólo a un 30-50% son descomunales. No hay forma de llevar el combustible a bordo (bueno, sí, siendo capaces de fabricas decenas o cientos de toneladas de antimateria y optimizando la reacción, cosa que todavía no sabemos cómo hacer, pues el coste es astronómico). La gran ventaja del estatorreactor interestelar (si pudiera llevarse a la práctica, que eso es otra cuestión) es que tanto su alcance como su velocidad podrían ser en teoría ilimitados (bueno, no podría llegar a C, pero sí al 99,99%), aunque recientes estudios indican que la velocidad máxima estaría en torno al 80% de C.

Saludos
[center]¡¡ATENTO!! TIENES TODOS MIS LIBROS (MUY BARATOS) AQUÍ[/center]

MACysuscanon

Acelerar una nave colonizadora a velocidades cercanas a la de la luz no es moco de pavo, serían miles y miles de toneladas a desplazar, a las que hay que sumar las miles de toneladas de combustible necesarias para llegar de aquí a por ejemplo Alpha-Centaruri que está "sólo" a 4,2 años luz.

Iluminar una ciudad y acelerar una gran masa a esas velocidades son dos conceptos energéticos diferentes, para lo primero se requieren grandes cantidades de energía, pero una vez encendidas las luces, el consumo más o menos se mantiene estable, acelerar una gran masa requiere romper la inercia inicial, y después para mantener una aceleración constante se necesita cada vez más energía, sobre todo si hablamos de la velocidad de la luz, para llegar a ella se requiere una cantidad infinita de energía según el principio de la teoría de la relatividad.
No hay puertas cerradas, sólo complicadas de traspasar, no hay foto imposible, sólo no has descubierto cómo hacerla o no tienes el equipo necesario.

Mi galería de Flickr, no espereis el Louvre, son fotos, y punto.

Esto es un foro, no un SMS

Ser educado, hasta donde yo se, sigue siendo gratis
Si itum est, itum esse

Israel

muchisimas gracias por tu recomendación telescopio.
Un saludete







Cuéntame algo, lo olvidaré; muéstramelo, podré recordarlo; sin embargo, involucrame en ello y lo comprenderé. Proverbio chino

Alberto Castellón

Tampoco hace falta tanta energía, si uno no se obstina en acelerar grandes masas. Por ejemplo, con g=9,8m/s², o sea, caída libre (que tampoco es tanta aceleración pues estamos acostumbrados a notarla desde que nacemos) antes de un año (basta hacer la multiplicación) se alcanzarían los 300.000Km/s. En concreto, en 354,31 días. Por eso estimo más prudente contentarse con naves coquetas, en vez de gigantes pesadísimos.

Ahora bien, como escritor que he publicado algo de ciencia-ficción (poco, la verdad), admito que se trata de una idea fascinante. Y la novela, que recuerdo vagamente pues la leí hace tiempo, me encantó. Ya no se escribe ciencia-ficción de esa calidad, es decir ciencia-ficción basada en ciencia.

MACysuscanon

El problema de un viaje interestelar es que la nave tiene que ser enorme si o si, no hay más vuelta de hoja, la nave tiene que llevar a la tripulación, provisiones de todo tipo, desde aire, agua y comida a recambios, pasando por medicamentos, vehículos de exploración autónomos, prendas de vestir, materiales básicos de construcción...

Sigo insistiendo en un concepto que la gente no tiene muy en cuenta, y es la logística, en una órbita terrestre algunos aspectos se pueden obviar, por que en un momento dado de emergencia se puede enviar a la órbita los que haga falta, pero en un viaje de esas magnitudes tienes que llevarte todo, absolutamente todo lo que necesites contigo, e incluso más, no puedes dejar los imprevistos al azar, ten en cuenta que la tripulación y pasajeros de la nave van a colonizar un nuevo planeta, a pesar de lo que se pueda saber por análisis remotos, no saben lo que se van a encontrar y necesitan una base mínima para empezar en el nuevo mundo, es por eso que una nave colonizadora debe ser gigantesca.

La teoría de la relatividad dice que un cuerpo con masa distinta de cero necesitará toda la energía del universo para llegar a la velocidad de la luz, tarde lo que tarde en alcanzarla.
No hay puertas cerradas, sólo complicadas de traspasar, no hay foto imposible, sólo no has descubierto cómo hacerla o no tienes el equipo necesario.

Mi galería de Flickr, no espereis el Louvre, son fotos, y punto.

Esto es un foro, no un SMS

Ser educado, hasta donde yo se, sigue siendo gratis
Si itum est, itum esse

Israel

Bueno hay teorias que no dicen lo mismo:
   Dos físicos de la Universidad de Baylor (Estados Unidos) creen que han dado con la clave que puede permitir que viajar a la velocidad de la luz pase del ámbito de la ciencia ficción al de la ciencia. Además, se trata de una idea que no rompe ninguna de las leyes de la física.

   El doctor Gerald Cleaver, profesor asociado de Física en Baylor, y su colega, Richard Obousy, estudiante postdoctoral de este centro, han teorizado que la manipulación de las dimensiones espacio-tiempo en el espacio con una cantidad masiva de energía, permitiría crear una 'burbuja' que podría empujar una nave con una velocidad superior a la de la luz.

   Para crear esta burbuja, estos físicos piensan en la manipulación de la denominada '11 dimensión' del Universo para la obtención de energía. Cleaver explica que la energía oscura positiva es responable de la aceleración en el movimiento del Universo, tal y como pasó después del Big Bang, cuando el Universo se expandió a una velocidad superior a la de la luz.



   El método esta basado en la Métrica de Alcubierre. (En 1994 el físico mexicano Miguel Alcubierre publicó en la revista científica Classical and Quantum Gravity un modelo matemático que supondría posibles los viajes a velocidades mayores que la luz, es decir, superlumínicos efectuando trucos con el espacio-tiempo. Alcubierre plantea la métrica que lleva su nombre como una solución a algunas ecuaciones de Einstein en el marco de la Teoría General de la Relatividad). De esta forma, la nave espacial no se movería realmente, sino que se instalaría entre las dimensiones espacio-tiempo de expansión y contracción. Toda vez que el espacio sí se movería en torno a la nave, la nueva teoría no violaría la Teoría de la Relatividad de Einstein, que determina que sería necesaria una cantidad infinita de energía para acelerar un objeto por encima de la velocidad de la luz.

   La teoría de las cuerdas --un modelo fundamental de la física que básicamente afirma que todas las partículas son en realidad expresiones de un objeto básico-- sugiere que el Universo está hecho de múltiples diomensiones: altura, profundidad y longitud son tres dimensiones, y el tiempo es la cuarta. Los científicos creen que hay en total una decena de dimensiones, aunque las otras seis todavía no han sido identificadas. Un nueva teoría, denominada teoría M, plantea una diemnsión sobre la que realmente vibran estas cuerdas. Es esta 'dimensión 11' la que estos físicos creen que puede aportar la energía para viajar por encima de la velocidad de la luz.

   Estos físicos estiman que la cantidad de energía necesaria para influir en las dimensiones extra es equivalente a toda la masa de Júpiter convertida en energía. "Es una cantidad enorme", dijo Clever. "Tenemnos un largo camino por delante antes de que podamos crear algo que pueda desencadenar una energía de esta naturaleza", informa ScienceDaily







Cuéntame algo, lo olvidaré; muéstramelo, podré recordarlo; sin embargo, involucrame en ello y lo comprenderé. Proverbio chino

Alberto Castellón

Aparte de lo que menciona Israel, ya en los sincrotones más antiguos se aceleraba a partículas subatómicas a velocidades relativistas sin un gran gasto de energía. Y en los modernos aceleradores se lanzan positrones contra electrones (que no tienen masa nula) a velocidades cercanas a la de la luz. Los rayos cósmicos que nos estropean nuestras astrofotografías de aficionado también son protones o neutrones a velocidades próximas a c. Por el eje de rotación de los agujeros negros de los núcleos de las galaxias Sheifert o de los quásares se arrojan masas enormes a velocidades de centenares de miles de km/s. El hecho de que la propia velocidad de la luz se considere inalcanzable (aunque matemáticamente no hay inconveniente para que sea superable, ahí están los hipotéticos taquiones) es porque en tal caso se anula el denominador de las fórmulas de Lorentz. En matemáticas, no existe la división por cero.