Los astronautas interestelares enfrentarían retrasos en las comunicaciones de años debido a la dilatación del tiempo

por | Dic 5, 2023 | Noticias del Espacio, Noticias

Las leyes de la física significan que la comunicación con naves espaciales cercanas a la velocidad de la luz sería un gran desafío.

Debido a las distancias y velocidades alucinantes requeridas, los viajes interestelares serían extraordinariamente difíciles, si no imposibles, de lograr para la humanidad. Pero una nueva investigación destaca otro desafío: los apagones de comunicación.

El siguiente sistema estelar más cercano al nuestro, Alfa Centauri , está a más de 4 años luz de distancia, por lo que, salvo que se produzca una revolución tecnológica de ciencia ficción sofisticada en los próximos siglos, si queremos extendernos entre las estrellas, tendremos que hazlo de la manera “lenta”.

Eso significa que necesitaríamos algún tipo de método de propulsión que pudiera acercarnos a la velocidad de la luz , pero no superarla . Pero incluso si lográramos este ambicioso objetivo, este modo de transporte futurista presentaría todo tipo de desafíos de comunicación, explican los científicos en un artículo subido recientemente a la base de datos preimpresa arXiv .

El primer problema es que la propia luz sólo puede viajar a una velocidad finita. Si bien esto no obstaculiza gravemente la comunicación cerca de la Tierra, los ingenieros ya tienen que lidiar con este desafío cuando se comunican con sondas enviadas a través del sistema solar . Por ejemplo, los mensajes tardan unos minutos en llegar a Marte y horas en llegar a los planetas exteriores. Para una comunicación a distancias aún mayores (como un escenario imaginado de una nave espacial enviada a algún sistema estelar a muchos años luz de distancia) significaría que cualquier mensaje tardaría años en llegar a la nave.

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Pero ese no es el único obstáculo. La relatividad especial nos enseña que los relojes no están sincronizados en todo el universo. Los viajeros a bordo de la nave espacial experimentarían una dilatación del tiempo, en la que el tiempo fluiría más lentamente que para las personas en la Tierra. Este efecto ya es mensurable; por ejemplo, es necesario tenerlo en cuenta para sincronizar señales de satélites GPS.

Pero en nuestro escenario imaginado, nuestros viajeros se mueven lo más cerca posible de la velocidad de la luz. Esto es absolutamente esencial para la propagación hacia la galaxia . Debido a la dilatación del tiempo, los pasajeros no experimentarían los años y décadas de viaje; para ellos, dependiendo de qué tan rápido se movieran, podrían pasar sólo semanas o meses.

Esta dilatación del tiempo introduciría serios problemas para coordinar mensajes, lo que requiere una cantidad significativa de matemáticas. Si bien es molesto, esa no sería la parte más difícil de un viaje interestelar . En cambio, es que las naves espaciales que viajen a una velocidad cercana a la de la luz sufrirían severos períodos de apagón de comunicaciones.

En su artículo, los investigadores investigaron dos escenarios hipotéticos de viajes interestelares. En el primero, los viajeros continuarían acelerando su nave espacial a una aceleración constante de 1 g, la misma aceleración que proporciona naturalmente la gravedad de la Tierra . Esto acercaría cada vez más su nave espacial a la velocidad de la luz.

Curiosamente, este tipo de aceleración constante introduciría un horizonte de sucesos . Si la gente de la Tierra enviara un mensaje a la nave espacial, ese mensaje se limitaría a la velocidad de la luz. Correría hacia la nave espacial, pero mientras tanto, la nave también se alejaría de la señal. Si el mensaje se enviara lo suficientemente pronto, eventualmente llegaría al barco después de un retraso significativo. Pero si esperaran demasiado, el mensaje nunca llegaría; la nave espacial siempre estaría un paso por delante del mensaje y, desde su perspectiva, las señales de la Tierra eventualmente se apagarían.

El segundo escenario ofrece diferentes desafíos. Los investigadores consideraron el caso de una nave espacial enviada a un destino lejano. Al principio, la nave espacial aceleraba constantemente, pero a mitad de su viaje, giraba y desaceleraba para no pasar simplemente por su objetivo. Este escenario introduciría su propio conjunto de desafíos de comunicación.

En primer lugar, la nave espacial dejaría de recibir mensajes de la Tierra después de un cierto período de tiempo. Estos mensajes eventualmente llegarían a la nave espacial, pero solo después de que ésta hubiera llegado a su destino y hubiera dejado de moverse.

Por otro lado, la nave espacial podría enviar señales a la Tierra, y esas señales siempre llegarían a sus objetivos. Además, las señales enviadas desde el destino (por ejemplo, una colonia ya establecida en el planeta distante) siempre llegarían a la nave espacial mientras navegaba en esa dirección.

Pero las señales enviadas desde la nave espacial al destino no llegarían hasta poco antes de que la propia nave llegara allí, momento en el que todos los mensajes enviados se acumularían unos sobre otros, anunciando la llegada de la nave.

Estas realidades significan que la comunicación con naves espaciales cercanas a la velocidad de la luz sería un gran desafío. Todos los vehículos interestelares deben funcionar de forma independiente, porque después de un cierto tiempo quedarán aislados de la Tierra. Si surge un problema, podrán contárselo a la gente en la Tierra, pero no podrán escuchar una respuesta.

Además, las colonias distantes no se enterarían del lanzamiento de una nave espacial en su dirección hasta poco antes de que la nave llegara allí.

Pase lo que pase, el viaje interestelar sería un viaje solitario.

Hyperion
Author: Hyperion

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