26 febrero 2007

El objeto más veloz construido por el hombre


Hoy leía en el blog de Dan (centpeus) una entrada sobre el viaje de la sonda New Horizons hacia Plutón que os recomiendo que leáis. Fue lanzada hace un año y ya está llegando a Jupiter. Ha recorrido una distancia equivalente a 5 veces la que hay desde la Tierra al sol, aunque tendremos que esperar hasta el 2015 para que llegue a Plutón y más aun para que explore el cinturon de Kuiper. Podéis ir viendo la posición de la sonda en estos enlaces (que he copiado del blog de Dan) detalle Jupiter, vista general.

Una de las cosas que más me ha llamado la atención es el poco tiempo que ha tardado en llegar a Jupiter (1 año) y es que va a la increible velocidad de 19,6 kilometros por segundo convirtiendose en el objeto más rápido creado por el hombre. Esa velocidad es un 0,0065% de la velocidad de la luz, y dado que la velocidad de la luz es la velocidad máxima que permite el universo es muy muy muy rápida.

Pero al ir a tanta velocidad aparecen cosas a las que no se suele estar acostumbrado. De igual modo que cuando el hombre empezo a moverse a 120 km/h gracias a los automóbiles y hubo que pensar en cosas que no tenian importancia cuando ibamos a caballo, con esto igual. Por ejemplo si la sonda tiene un reloj este tenderá a atrasarse respecto a uno de la Tierra (debido a la velocidad respecto a un sistema de referencia inmobil) y tenderá a adelantarse respecto a uno de la Tierra (debido a que el campo gravitatorio será más débil), la que sea mayor decidirá si se atrasa o se adelanta. Por otra parte, las ondas que emite para comunicarse sufren un corrimiento al rojo (debido a la velocidad).

Voy a intentar explicar que es el corrimiento al rojo con un ejemplo. Pero antes hago un parentesis para aclarar algo sobre estas ondas. Los humanos hemos puesto nombres diferentes a las ondas electromagnéticas segun su frecuencia por causas historicas que ya explicaré otro día. Así que a las ondas de 430 THz (1Thz = 1.000.000 MHz) las llamamos luz roja, las de 750 THz las llamamos luz azul. Las de más de 800 Thz las llamamos ultravioletas, a partir de los 30.000 THz las llamamos rayos X. Por otra parte por debajo de la luz roja las ondas de frecuencia menor de 120 las llamamos infrarojos. A partir de 1000 MHz (1 MHz=0,0000001 THz) las llamamos miocrondas y finalmente las que estan por debajo de 300 MHz las llamamos ondas de radio. Como se puede ver dependiendo de la frecuencia, a nuestros ojos, tienen propiedades bien distintas, pero son todas lo mismo.

Volvamos al ejemplo. Supongamos que yo tengo una emisora de radio, RadioCienciaFM, y que emito en 96.8 Mhz, así que para sintonizarme mis radioyentes ponen su dial a la misma frecuencia (96.8 Mhz). Pero si uno se aleja a velocidades cercanas a la luz la frecuencia de las ondas que emite disminuye. Entonces si yo siguiese emitiendo RadioCienciaFM a 96.8 en una nave que se aleja a suficiente velocidad mis oyentes tendrian que sintonizarme a una frecuencia más baja, tendrian que poner por ejemplo el dial a 80.1 y si alguien me mirase por un telescopio veria que mi jersey azul ahora es verde y que la planta que me lleve en la nave pasa del verde al rojo. Cuando volviese a la Tierra, supongamos que hubiese ganado que el reloj se atrase, (vamos a velocidad suficientemente alta) para mi habría transcurrido menos tiempo que para mis oyentes. Debido a esto, si yo hablo durante dos minutos ellos oirían mi voz 2 minutos y algunos segundos, pero ¡yo solo hablo 2 minutos! ¿como puede ser que me oigan durante más tiempo del que hablo? para llenar el hueco, la locución que oirían en la radio seria más lenta y la voz más grave (como en un walkman al que se le acaban las pilas).

4 comentarios:

Alejo dijo...

Entiendo el corrimiento de las ondas debido al movimiento. Por eso los coches antes de avanzarte se oyen de una forma y, despues de avanzarte, suenan más agudos.

Aún y así, sigo sin pillar como puede ser que la cantidad de tiempo que pase para una persona que viaje a velocidad cercana a la luz sea diferente de otro que no... no lo pillo

Proximo dijo...

Y haces bien en no entenderlo porque a lo que tu creias que me refería es lo que se llama la paradoja de los gemelos. Pero yo me refería a la dilatación temporal gravitacional (aun estoy haciendo el articulo de la wikipedia, pero en la wiki en inglés ya está hecho )

Proximo dijo...

He vuelto a leer la entrada y tienes razón no quedaba suficientemente clar, creo que ahora está mejor thnx

Joseph Martin Tello Pinedo dijo...

Helios A fue lanzada el 10 de diciembre de 1974 y Helios B el 15 de enero de 1976, ambas desde el Complejo de Lanzamiento Espacial nº41 de Cabo Cañaveral a bordo de sendos cohetes Titan IIIE Centauro. Ambas sondas entraron en órbitas muy excéntricas, con el afelio a casi una Unidad Astronómica y el perihelio a sólo 0,3 UA; a menos distancia del Sol que Mercurio. Son los objetos más rápidos construidos por el hombre hasta ahora (2010), alcanzando en su perihelio más de 252.900 km/h (70,4 km/s).
Las sondas fueron construidas para una vida útil de 18 meses y completaron sus misiones principales a principios de los años 1980, aunque continuaron enviando datos hasta diciembre de 1981 (Helios B) y el contacto con Helios A se perdió el 16 de marzo de 1986. En la actualidad siguen, mudas, sus órbitas elípticas alrededor del Sol.