TARDÍGRADOS

Ciencia en español -ʟᴀ ʀᴀᴢóɴ ᴇsᴛá ᴀʜí ғᴜᴇʀᴀ-

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Distancia al centro del universo. El tamaño del presente: ¿Por qué parece imposible superar la velocidad de la luz en el vacío, y por qué esa velocidad parece ser una constante universal aunque no lo sea?

Posted by Albert Zotkin en noviembre 7, 2019

La velocidad de la luz en el vacío es c = 299.792.458 m/s, la cual nos llevaría a las inmediaciones de la Luna desde la superficie terrestre en menos de 1 segundo. Dicen que dicha velocidad es una constante universal, y que además de ser constante no puede ser superada independientemente del sistema de referencia desde el que se considere. Pero, si tenemos en cuenta las inmensas escalas de espacio y tiempo de nuestro universo observable, esa supuesta constante universal resulta insufriblemente lenta. Para que un rayo laser pudiera atravesar el diámetro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se necesitarían más de cien mil años. Está claro que las ondas electromagnéticas no son el vehículo idóneo para comunicarnos a escalas intergalácticas. De hecho hay fuerzas titánicas, que la naturaleza puede desatar, que podrían, al menos teóricamente, impulsar partículas a velocidades superlumínicas (pero, la Dirección General de Tráfico, que algunos llaman Relatividad Especial, nos prohíbe viajar a más de 299.792.458 m/s por autopistas intergalácticas 😛 ).
Hace 65 millones de años, según cierta teoría, de la que parece que se están acumulando las evidencias a favor, los dinosaurios se extinguieron debido a que un meteorito de 15 kilómetros de ancho chocó contra la Tierra. Para saber si eso fue exactamente así, alguien podría sugerirnos lo siguiente: “bastaría viajar por el espacio a una velocidad superior a la de la luz hasta llegar a un punto clave situado a más de 65 millones de años-luz de la Tierra, y observar con un potente telescopio nuestro planeta. Es decir, estaríamos observando un evento muy remoto del pasado terrestre. Eso deberia ser así porque los fotones de la colisión del meteorito con la Tierra aún no habrían llegado a ese punto clave donde colocamos nuestro telescopio. Es decir, esos fotones aun no han sido absorbidos. Pero, ¿estamos seguros de que eso sería así?. Si viajamos al doble de la velocidad de la luz (v = 2c), nuestro punto clave para observar un evento de nuestro pasado de hace 65 millones de años, estaría exactamente a 130 millones de años-luz. Si viajamos a n veces la velocidad de la luz, nuestro punto clave estaría a 65 millones de años-luz más 65/(n-1) millones de años-luz. En general, para observar un evento que ocurrió hace un tiempo t, habría que viajar a un punto clave x a una velocidad de v = nc, tal que

\displaystyle  x = c\;t+\frac{c\;t}{n-1}\\\\\\

y la observación del evento sería inmediata, es decir, no tendríamos que esperar a que ocurriera. Si quisiéramos esperar cierto intervalo de tiempo Δt a que ocurriera el evento, tendríamos que incrementar la localización x a otra más distante x‘, o incrementar nuestra velocidad superlumínica:

\displaystyle  x' = x+\Delta x = x + c\; \Delta t

Pero, ¿estamos seguros de que fotones que fueron emitidos hace 65 millones de años, desde la Tierra, aún siguen por ahí revoloteando, esperando ser absorbidos por algún sistema material?. ¿Y si resulta que es imposible superar la velocidad de la luz c en el vacío por la sencilla razón de que el fotón emitido fue instantaneamente absordbido por algún sistema material, independientemente de la distancia que separó al emisor del receptor?. La hipótesis que planteo es simple. Existiría un desfase de tiempos presentes entre dos sistemas materiales distantes. Si Alicia está separada de Bob por una distancia x constante, entonces sus tiempos presentes están desfasados un intervalos Δt = x/c. Ese desfase es relativo, y significa que el presente del sistema remoto está siempre en algún tiempo pasado del sistema material localizado en el origen de nuestro sistema de referencia.

Tu presente está en mi pasado, y en tu pasado está mi presente, porque entre tú y yo existe la distancia“.

De esta forma tan poética, eliminamos las paradojas de la Relatividad Especial de Einstein. La luz no viaja, simplemente permanece estacionaria, hasta que el fotón es eventualmente alcanzado por un sistema material anclado en una expansión concéntrica relativa.

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Automoción por pantografía inteligente en catenaria

Posted by Albert Zotkin en junio 27, 2016

Hace unos días leí una noticia sobre el proyecto eHighway que Siemens está poniendo en práctica en Suecia. Se trata de electrificar un tramo de carretera pública de modo que por él circulen camiones de mercancías híbridos (con motor eléctrico y convencional de combustión). La clave del éxito de este proyecto está en los pantógrafos inteligentes. Un pantógrafo es ese armatoste plegable, que poseen todos los tranvías y algún que otro tren, para alimentar desde una catenaria (un cable) de energía sus motores eléctricos. Se les llama pantógrafos inteligentes a aquellos que son capaces de conectarse (o desconectarse) a la catenaria por sí mismos, cuando el vehículo entra o sale del alcance de la misma.
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Evidentemente los objetivos de este proyecto eHighway de Siemens son básicamente dos, los cuales se complementan:
1. Liberar a los vehículos (esencialmente camiones pesados de mercancías) del consumo de combustibles fósiles (gasoil, gasolina, etc).
2. Suministrar energía eléctrica a las infraestructuras e catenarias que sea limpia y renovable y libre de emisiones (energías como la eólica, la fotovoltaica, la hidroeléctrica, la geotérmica, etc).
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Pero yo añadiría unos cuantos objetivos y estrategias más. Por ejemplo. Los tramos de autopistas electrificados con catenarias, además de suministrar directamente energía eléctrica a los motores de los vehículos podrían también ir recargando unas baterías, de modo que cuando el vehículo saliera de la catenaria tendría más autonomía y no sólo podría hacer uso del motor de explosión convencional sino que podría seguir usando también su motor eléctrico.
Además, yo añadiría también, una amplia red de estaciones de servicio en las que los vehículos cambiaran sus baterías usadas o semi-usadas por otras del mismo modelo completamente cargadas. He dicho cambiar, no recargar baterías. Eso significa, que los vehículos no pierden tiempo estacionados mientras recargan sus baterías, sino que directamente se les cambia la carga por otra llena en menos de un minuto.
La pantografía inteligente por catenaria será en un futuro próximo la solución mas limpia y eficiente a la escasez de combustibles fósiles.

Saludos pantográficos a todos 😛

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