Relativistic Space Travel [ESP/ENG] - by @eskandar

in STEMGeeks3 months ago

"Existen dos formas de ver la vida: como si todo fueran un milagro, o como si nada lo fuese"

Albert Einstein ( 1879 - 1955 )

"There are two ways of looking at life: as if everything is a miracle, or as if nothing is a miracle".

Albert Einstein ( 1879 - 1955 )


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¿Alguna vez has pensado en viajar a otro planeta fuera de nuestra galaxia?¿has leído un libro de ciencia ficción espacial?¿te han hablado de la teoría de la relatividad de Einstein?; no es de extrañar que no tuvieses relación con esa clase de cosas, actualmente todo está en forma teórica y no se puede hacer nada más allá de lo que tu imaginación te permita.

Es impresionante pensar en lo mucho que a avanzado la sociedad y el mundo en los últimos 150 años. No quiero sonar pesimista, pero estoy seguro de que la razón de esto han sido las dos guerras mundiales y la guerra "fría" (una carrera armamentista silenciosa), las que motivaron al desarrollo de los primeros propulsores lo suficientemente potentes como para sacarnos del planeta; en conclusión, somos una raza que apenas a empezado a estudiar y experimentar el espacio.


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Have you ever thought of traveling to another planet outside our galaxy? have you ever read a space science fiction book? have you ever been told about Einstein's theory of relativity? it is not surprising that you had no relation with that kind of things, nowadays everything is in theoretical form and you can't do anything beyond what your imagination allows you to do.

It is amazing to think how far society and the world have come in the last 150 years. I don't want to sound pessimistic, but I am sure that the reason for this has been the two world wars and the "cold" war (a silent arms race), which motivated the development of the first propellants powerful enough to take us off the planet; in conclusion, we are a race that has just begun to study and experience space.


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La Teoría de la Relatividad



A manera sencilla, cuando nos referimos a viajes relativistas hablamos de hacerlo moviéndonos a la velocidad de luz (a 300.000 km/s), es decir, que recorremos la distancia entre la Tierra y el Sol en 8 minutos. Hasta ahora no se a conseguido nada que se mueva más rápido que la luz; una explicación plausible la proporciona la teoría de la relatividad especial de Einstein, en la que cualquier partícula con masa que aumenta su velocidad hasta acercarla a la velocidad de la luz también aumentará su masa, y dilatará el tiempo a su alrededor, por lo que será necesario cada vez mas energía para mover la partícula más rápido.

Esta razón de por si limita mucho los viajes a esas velocidades, y podría decirse que es una razón teórica proporcionada por la física relativista. Por otro lado, supongamos que esta razón no existe y que podemos movernos a esa velocidad, aun así hay una razón biológica para no poder hacerlo, y se trata del "choque inercial" y la capacidad de nuestro cuerpo a soportar cierta cantidad de aceleración sin desmayarnos o sufrir lesiones internas.


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The Theory of Relativity

Simply put, when we refer to relativistic travel we are talking about moving at the speed of light (at 300,000 km/s), i.e. we travel the distance between the Earth and the Sun in 8 minutes. So far nothing has been achieved that moves faster than light; a plausible explanation is provided by Einstein's theory of special relativity, in which any particle with mass that increases its speed until it approaches the speed of light will also increase its mass, and will dilate the time around it, so that more and more energy will be needed to move the particle faster.

This reason in itself greatly limits travel at those speeds, and arguably is a theoretical reason provided by relativistic physics. On the other hand, let us suppose that this reason does not exist and that we can move at that speed, even so there is a biological reason for not being able to do so, and it is the "inertial shock" and the ability of our body to withstand a certain amount of acceleration without fainting or suffering internal injuries.


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Choque Inercial y Aplastamiento Aceleracional



En esencia son lo mismo, pero aplicados de formas diferentes. El choque inercial nos pasa a diario: cuando estamos en algún vehículo y cambiamos nuestro relativo estado de reposo al de movimiento, sentimos la variación de la velocidad como una fuerza que nos pega al asiento (2da ley de Newton), lo más resaltante de todo es que esa fuerza la experimentamos solo durante el tiempo requerido por el proceso aceleracional.

El aplastamiento aceleracional es el resultado de un choque inercial prolongado; para hacer una analogía, sería como aumentar la gravedad de la tierra, solo que en este caso sería en sentido contrario al movimiento. Quizá esta razón resulte incipiente sin un respaldo, así que usaré una matemática sencilla para explicar mi punto.

Imagina que quieres llegar a 0,9 veces la velocidad de la luz (unos 270.000 km/s), y lo haces desde el reposo a razón de 8 g (una aceleración de 78,4 m/s2), que se pueden experimentar en al tierra; tardarías 40 días en hacerlo y no de manera cómoda, con esa aceleración una persona de 75 kg sentiría que su cuerpo pesa 600 kg, por lo que estaría aplastado contra la silla y apenas consciente (por cierto, solo duraría vivo unos 5 min), imagina pasar 40 días en eso.


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Inertial Shock and Accelerational Crushing

In essence they are the same, but applied in different ways. Inertial shock happens to us every day: when we are in some vehicle and we change our relative state of rest to that of motion, we feel the variation of velocity as a force that sticks us to the seat (Newton's 2nd law), the most remarkable thing of all is that this force is experienced only during the time required by the accelerational process.

Accelerational crushing is the result of a prolonged inertial shock; to make an analogy, it would be like increasing the earth's gravity, only in this case it would be in the opposite direction of motion. Perhaps this reason is inchoate without a backup, so I'll use simple math to explain my point.

Imagine you want to reach 0.9 times the speed of light (about 270,000 km/s), and you do it from rest at a rate of 8 g (an acceleration of 78.4 m/s2), which can be experienced on earth; it would take 40 days to do it and not comfortably, with that acceleration a 75 kg person would feel that his body weighs 600 kg, so he would be crushed against the chair and barely conscious (by the way, he would only last alive about 5 min), imagine spending 40 days in that.


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Razones Adicionales

Como si no fuera poco aún hay razones adicionales casi tan pesadas como las anteriores, la diferencia es que se podrían llegar a solventar con el tiempo suficiente.

Naves Capaces

Desarrollar naves con la capacidad de moverse a esas velocidades y con la suficiente resistencias como para no desarmarse en el proceso y para soportar el polvo estelar (sin mencionar planetas, cometas, asteroides, agujeros negros o alienígenas), sigue siendo pura imaginación. En la actualidad las naves espaciales se mueven de manera muy delicada y les falta mucha movilidad.

Velocidad de Reacción

Si el ser humano promedio reacciona en 0,25 s a un estimulo visual, solo con moverse al 0,001% de la velocidad de la luz (300 km/s), en ese tiempo a habríamos recorrido 75 km EN MENOS DE UN PARPADEO. No me quiero imaginar el dar órdenes y maniobrar toda la nave. ¿Qué tal si la nave es controlada por una computadora, que es mucho más rápida que la reacción del humano?, el resultado no sería muy diferente, ya que aun se recorrería mucho espacio mientras se cambia de rumbo la nave.

¿Cómo vas a Frenar?

Todos piensan en alcanzar la velocidad de la luz, pero detenerse es igual de importante que avanzar. En el espacio hay vacío, por lo que detenerse por fricción no es una opción y usar retro-propulsores requeriría mucho combustible, así que la solución más aceptable para frenar es simplemente no llegar una velocidad muy alta.

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Additional Reasons

As if that were not enough there are still additional reasons almost as heavy as the previous ones, the difference is that they could be solved with enough time.

Capable Ships

Developing spacecraft with the ability to move at those speeds and with enough strength to not fall apart in the process and to withstand stard dust (not to mention planets, comets, asteroids, black holes or aliens), is still pure imagination. At present spacecraft move very delicately and lack a lot of mobility.

Reaction Speed

If the average human being reacts in 0.25 s to a visual stimulus, just by moving at 0.001% of the speed of light (300 km/s), in that time we would have traveled 75 km IN LESS THAN A BLINK. I don't want to imagine giving orders and maneuvering the whole ship, what if the ship is controlled by a computer, which is much faster than the human reaction, the result would not be much different, since we would still travel a lot of space while changing the ship's course.

How are you going to Brake?

Everyone thinks about reaching the speed of light, but stopping is just as important as moving forward. In space there is a vacuum, so stopping by friction is not an option and using retro-thrusters would require a lot of fuel, so the most acceptable solution for braking is simply not to reach a very high speed.

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En Conclusión

El choque inercial provocado por una aceleración mayor a 5 g, aplicado sobre una persona sin ningún apoyo podría causarle daños severos, hasta la muerte. Si no existiese un mayor requerimiento de potencia mientras más nos acercamos a la velocidad de la luz, tuviéramos las naves capaces y los ordenadores óptimos, a una razón de aceleración de 1,5 g tardaríamos 212,6 días en llegar a esta velocidad, pero aun no tenemos solución para el frenado.

Por lo tanto . . .

A menos que se controle el espacio oriundo a la nave y se comprima el espacio (más difícil que el propio viaje a la velocidad de la luz), el viaje a la velocidad de la luz seguirá existiendo solo en la imaginación.


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In Conclusion

The inertial shock caused by an acceleration greater than 5 g, applied on a person without any support could cause severe damage, even death. If there were no greater power requirement the closer we get to the speed of light, had the capable spacecraft and optimal computers, at an acceleration rate of 1.5 g it would take 212.6 days to reach this speed, but we still have no solution for braking.

Therefore . . .

Unless the space oriund to the spacecraft is controlled and space is compressed (more difficult than light-speed travel itself), light-speed travel will continue to exist only in the imagination.


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  • Todas las imágenes fueron sacadas de Pixabay.

  • No justifiqué el texto para diferenciar mejor los dos idiomas.

  • Estoy completamente dispuesto al debate en relación al tema.


  • All images were taken from Pixabay.

  • I did not justify the text to better differentiate the two languages.

  • I am completely open to debate on the subject.


. . . @eskandar - @eskandar - @eskandar . . .

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