8.2 La velocidad un tema interesante y filosófico.

8.2 La velocidad un tema interesante y filosófico.

Algo curioso interesante y quizás filosófico cósmico es lo relacionado con la tremenda velocidad que toman las naves hechas por el hombre y la enorme velocidad relativa de los cuerpos celestes. ¿Cuál es el máximo de velocidad con la que podrá volar una nave llevando en su interior al hombre? ¿Cuál es la velocidad de nuestra Luna alrededor de la Tierra, de la Tierra alrededor del Sol, del Sol o mejor dicho del Sistema Solar en torno al centro de la Vía Láctea, o de la Vía Láctea completa en torno al centro del cúmulo de galaxias, además cual es la velocidad de este cúmulo de galaxias en torno al supercúmulo de galaxias, la velocidad del supercúmulo en torno al centro de los supercúmulos, y así sucesivamente?

La respuesta a la primera pregunta o sea sobre el límite o máximo de velocidad con la que podrá volar una nave llevando en su interior al hombre, la aclararemos con el siguiente ejemplo. Este ejemplo nos ayudará a dilucidar estas disquisiciones que, ahora se vuelven investigaciones absolutamente prácticas, como consecuencia de los viajes entre los planetas, sin dejar por esto de ser en parte una interesante cuestión filosófica.

Nuestro procedimiento de viaje, puesto en el programa automático de largas travesías, es movernos con un movimiento uniformemente acelerado y haciendo que siempre los motores produzcan una reacción de tal modo que se origine en su interior sobre todos los objetos la misma aceleración causada por la gravedad terrestre, o sea con 9,81 m/seg², que por supuesto hace aumentar constantemente la velocidad de la nave. A mitad de camino se invierte la dirección de la nave y nos vamos al destino frenando con la misma aceleración de gravedad. Surge entonces esta pregunta. ¿Cuál es la velocidad adquirida a mitad de camino por las naves Naves-espaciales-atómicas de pasajeros y cual es el límite de esta velocidad?. Les explicaré un par de cosas antes de dar respuesta a esta interesante pregunta.

Ahora creo que usted comprende entonces porqué la maravillosa astronave Nave-espacial-atómica de pasajeros tiene la particularidad, aun cuando inicie su vuelo de una zona ingrávida como la del Anillo Geoestacionario, de hacer sus vuelos adecuando sus motores para ir conservando siempre en el interior de la nave la aceleración de gravedad de la Tierra.

La producción de la gravedad se consigue, como ya lo hemos dicho haciendo girar en torno a un eje virtual por ejemplo una Plataforma orbital o bien acelerando continuamente una astronave, mediante motores a reacción. Esta aceleración de gravedad conseguida mecánicamente es de idéntica naturaleza que la gravedad llamada natural y originada por la presencia de la materia. El misterio de la identidad de estas dos formas de gravedades no es muy sencillo resolverlo. Si nos atenemos a la física clásica es un curioso enigma, y problema para la epistemología. Con la interpretación dada por la Teoría de la Permanencia el problema se comprende mejor, lo que sucede en este experimento se esperaba y los dos fenómenos gravitacionales no son dos tipos de fenómenos totalmente diferentes sino ambos son idénticos. Por sus consecuencias como un sistema gravitatorio la intensidad comparativa de la gravedad es como si fuera una sola. En realidad cuando estamos por ejemplo en el Anillo-geoestacionario, allí en el espacio cósmico en el interior de este nuevo mundo, como no hay el impulso de ningún tipo de motores a propulsión, no existe la sensación de gravedad. Por otro lado al estar en el interior de una astronave y cuando los motores a propulsión están acelerando entonces, se acelera el movimiento del piso y nos da la sensación, de que no es el piso el que se mueve sino las cosas caen hacia el piso, estando en el interior de la nave pensamos que existe en dirección al piso una gravedad que acelera la caída de las cosas en la misma forma en que los motores aceleran la nave. Los motores de nuestra Nave-espacial-atómica están programados para que mantengan siempre acelerando a toda la astronave. Este cambio de velocidad continua, de nuestras naves espaciales, es equivalente al cambio de velocidad producida por los cuerpos en su caída libre es lo que se decía que era producida por la fuerza gravitatoria terrestre.

En los largos viajes se programa que las naves se aceleren hasta mitad de camino de su meta, allí se paran sus motores y se da vuelta en ciento ochenta grados la dirección de la nave completa y de nuevo, funcionan los motores en las mismas condiciones o sea produciendo en el interior de la nave la misma aceleración de gravedad terrestre y durante el mismo tiempo empleado en la mitad del camino, llega la astronave a la meta entonces con velocidad cero.

Les explicaré esto, con algo de matemáticas, abusando de vuestra paciencia al recordarles a ustedes una fórmula sencilla y conocida desde la escuela secundaria para el cálculo de la velocidad final cuando hay como dato o información fija una aceleración constante.

Usamos las siguiente letras o variables para desarrollar nuestras simples fórmulas algebraicas:

V => velocidad adquirida por la nave a causa de la aceleración constante; a => aceleración, en este caso a = g y g = 9,81 m/seg² o lo que es lo mismo decir que la velocidad cambia 9,81 metros por segundo durante cada segundo.

s => espacio a recorrer por ejemplo de la Tierra a la Luna que son s= 400 mil kilómetros, o también s = 400 000 000 metros

Simbolizaremos la raíz cuadrada por Vxxx

V_{(final a mitad de camino)} = Raíz cuadrada de (2as) o sea V(2as)

Pero en nuestro caso a la mitad de camino s = s/2 resultando al reemplazar que la velocidad final a mitad de camino es:

Fórmula que vamos a aplicar para calcular la velocidad final a mitad de camino:

V_{(final a mitad de camino)} = Raíz cuadrada de (as) o sea V = V(as)

Tomando como ejemplo el cálculo de la velocidad adquirida por la Nave-espacial-atómica en sus viajes de la Tierra a la Luna la distancia s es igual a 400 mil kilómetros. La distancia la debemos incluir en la fórmula en metros y no en kilómetros para la compatibilidad con la aceleración que se mide en metros. La aceleración que le damos a la nave es igual a la que tenemos en la Tierra o sea g = 9,81 metros / seg².

V_(final) = Raíz cuadrada de V(9.8* 400 000 000)

V_(final) = 62609,9 metros por segundo.

¡La velocidad adquirida por la nave a mitad de camino de la Tierra a la Luna es de 62,6 kilómetros por segundo! Si comparamos esta velocidad con otras velocidades conocidas entonces nos damos cuenta de la enorme potencia de nuestras astronaves. Dar la vuelta a la Tierra en la órbita en la que lo hizo Yuri es una velocidad de solo 8 kilómetros por segundo. La Tierra se mueve en torno al Sol a una velocidad de 29 kilómetros por segundo. En este viaje a la Luna, adquirimos a mitad de camino una velocidad en dirección a la Luna equivalente a un poco más del doble de la que lleva la Tierra en torno al Sol.

El Sol se mueve en torno al centro de nuestra Galaxia, o sea de la Vía Láctea, a una velocidad de 792 mil kilómetros por hora o sea a 220 kilómetros por segundo. Comparándola con la velocidad de la Tierra en torno al Sol, 29 kilómetros por segundo, (220/29=7,6) redondeando podemos decir que la velocidad del Sol en torno a la Galaxia nuestra es casi ocho veces mayor que la velocidad de la Tierra en torno al Sol. Nuestra Galaxia se traslada con otras galaxias en torno a otro centro gravitatorio a una velocidad de miles de kilómetros por segundo. Se descubrió experimentalmente que había un corrimiento en las rayas espectrales provenientes de las galaxias lejanas. Usando las físicas tradicionales newtoniana-einsteniana se creía en el alejamiento recíproco de todas las galaxias, esto se afirmaba que era consecuencia del corrimiento originado en las rayas espectrales obtenidas de las galaxias lejanas. Para llegar a esta conclusión se aplicaba el efecto Doppler-Fiseau para todo el universo. Se hacía vista gorda al hecho objetivo concreto que la luz proveniente de estas galaxias estaba formada por finísimos corpúsculos, prácticamente se postulaba que un haz de luz no tenía corpúsculos solamente que actuaba como si fueran corpúsculos y en otros casos eran o se movían como ondas. Era absolutamente prohibido pensar en que la luz podía tener además otra cualidad. Con nuestra teoría pasamos por encima de estos prejuicios de algunos científicos y afirmamos categóricamente por ejemplo que los fotones-partículas sufren un cambio en sus propiedades ondulatorias si vienen de distancias gigantescas como ser de las galaxias. Estos fotones atraviesan un campo intergaláctico en el que sufren este cambio que los hace aparecer como que las galaxias se alejaran unas de otras. Hay por otro lado que pensar en un universo gigantesco que no tiene porqué ser considerado que va ajustado a la inercia newtoniana-einsteiniana. Esta invención idealista, seguramente sugerida por un alumno de Newton que le planteó a su profesor que era bueno inventar un principio de inercia, aun cuando no existiera realmente ningún ejemplo que lo confirme, sino pensarlo como un ideal al que tiende toda la materia en movimiento y que este principio reinaba también en todo el universo o sea también en los enormes mundos galácticos. Esta falsa idea, de incluir como un principio la supuesta tendencia a la inercia o sea atribuirles a los cuerpos la predisposición de que en sus movimientos tiendan a seguir movimientos rectilíneos y además con velocidad uniforme, fue un error garrafal de Newton.

Lo objetivo y dado directamente por las observaciones es que, en general las velocidades en los movimientos de los satélites son menores que la de los planetas y la de los sistemas estelares mayor aun que la velocidad que llevan los planetas. Mejor lo ilustramos por medio de números, por ejemplo la velocidad de la Luna en torno a la Tierra es de 1 km/seg y la velocidad de la Tierra en torno al Sol es mucho mayor o sea de 29 km/seg. Por otro lado la velocidad del Sol es de 220 km/seg en torno al centro de la Galaxia que es una velocidad aún mucho mayor y así sucesivamente. Si extrapolamos pensando en zonas del universo aún de mayores dimensiones entonces las velocidades son relativas no tienen límites, como tampoco lo tiene el universo. Los movimientos entre los cúmulos y los supercúmulos de galaxias parecen de todas maneras que se acercan bastante a la velocidad de la propia luz o sea a 300 mil kilómetros por segundo. En las observaciones astronómicas actuales de enormes distancias, llevadas a cabo últimamente, se sigue observando aproximadamente esta proporción anterior del continuo aumento de las velocidades. Se pasa muy lejos esta velocidad de la luz considerada durante muchos años como velocidad límite.

Hay una cuestión que invita a pensar profundamente que es esto de llevar una velocidad ya sea grande o pequeña y que significa, si es que significa algo esto de no llevar velocidad. Se dice con mucha simpleza la velocidad es algo relativo y necesita un sistema de referencia al que hay que someterse para medir. Pero lo concreto es que sin embargo se habla de pequeñas y grandes velocidades refiriéndose a que nos encontramos en la región de la Tierra, que tácitamente la estamos suponiendo como sin movimiento. Mejor voy de nuevo a ejemplarizarlo. Nosotros estamos en la órbita o zona de la Tierra que con la velocidad de 29 km/seg esta trasladándose en torno al Sol, esto es por estar en el Sistema Solar. El Sistema Solar está por supuesto en nuestra galaxia la Vía Láctea y lleva por lo tanto otra enorme velocidad, 220 km/seg. En su recorrido orbital la Tierra va y vuelve respecto a la dirección en que se traslada el Sol. Para saber nuestra velocidad real en torno a nuestra galaxia necesitamos hacer otros cálculos.

Hay alrededor de seis meses en que estas velocidades, de la Tierra en torno al Sol, se deben sumar y otros seis meses en el que se deben restar a los 220 km/seg. Del Sol en torno al centro de la galaxia. Por ejemplo sumamos cuando nos movemos trasladándonos con la Tierra durante casi seis meses en la misma dirección que lleva el Sol y deberemos restar después cuando nos movemos en sentido contrario a la dirección en la que se mueve el Sol o sea en los otros seis meses o mejor dicho en la otra parte de la órbita terrestre. Resulta que este cambio de velocidad se produce físicamente y sin ninguna duda durante todo el tiempo, así lo acusa exactamente el corrimiento de las rayas espectrales comparadas cada seis meses tenemos 220+29= 249 y 220-29= 191 o sea una diferencia de 58 km/seg. Este es el cálculo de cuando vamos y cuando volvemos mirando una estrella ubicada en este plano que comprende nuestro movimiento elíptico. ¡Estamos seguros que esto llamado velocidad no nos puede afectar o sea no nos perturba en absoluto como tampoco impresiona a ningún instrumento que se nos ocurra inventar, que actúe solo en el interior del sistema con el que queremos averiguar su movimiento! ¡Si inventamos un instrumento, aunque sea solo con la imaginación, para medir la velocidad absoluta caemos en un problema lógico filosófico irresoluble! Descubriríamos de paso la absurda velocidad absoluta con relación a un límite del universo que está absolutamente quieto que no se mueve que no debe ni puede tener algún tipo de movimiento. Esto evidentemente es un absurdo. Esto justifica nuestra filosofía y además que tengamos incluido en nuestros principios que la inercia natural, no es irse por la línea recta y tener una velocidad constante, sino estar en todo momento inmerso en el mundo orbital donde por principio se debe cumplir para todos los cuerpos de cada uno cualquiera de los sistemas RV² = C (con C = constante por ejemplo para todo el Sistema Solar y otro valor de C distinto para el sistema Tierra y sus satélites, cuando R es el radio vector y V la velocidad orbital)

En nuestra propia órbita de la Tierra al acercarnos al Sol vamos aumentando continuamente la velocidad y cuando nos alejamos disminuye esta velocidad, si no observamos la luz que nos llega del Sol o de las estrellas no podríamos darnos cuenta de este cambio de velocidad. Si miramos el problema con profundidad estos cambios aparentan no ser reales, para las personas que viven en su interior, ya que no los podemos medir con instrumentos internos al sistema donde estamos inmersos. El estar en órbita tiene estas propiedades. Está establecido en un principio de nuestra física de la Teoría de la Permanencia y allí deben gozar de estas propiedades de este principio por igual desde los electrones a los gigantescos astros. De no ser perturbados por la visita de un cuerpo extraño al sistema sus movimientos son inamovibles en la forma establecida por el principio y eternos en duración. Esto son las consecuencias de los principios que no distinguen ni diferencian lo pequeño de lo grande. El concepto de “enormes velocidades” o el de “cambio de las velocidades en la órbita planetaria cuando nos acercamos al Sol” no es extraño que no nos afecte ni nos demos cuenta cuando sucede sino intuitivamente sabemos que ello es absolutamente natural. Si R_P es el radio vector o distancia de un planeta al Sol y V_P su velocidad en la órbita. Se debe cumplir con el principio de la Teoría de la Permanencia estableciendo que R_PV²_P = C_Sol cuando nos acercamos al Sol R_P disminuye y entonces V_P debe aumentar exactamente en la proporción para que se mantenga siempre la constante C_Sol. Todo debe quedar tan exactamente ajustado que hace mantener inamovible las cosas establecidas de acuerdo a esta expresión. Si el radio vector o distancia R_P disminuye la velocidad orbital V_P debe aumentar en la proporción antes mencionada y si R_P aumenta la velocidad V_P debe disminuir.

Seguramente por la infinitud del cosmos, nos es algo indiferente y nos parece igual el saber o no saber para donde vamos con nuestro Sistema Solar e igual no nos inquieta para nada con que velocidad total lo hacemos. Las velocidades pequeñas o grandes son absolutamente relativas. Las ideas relacionadas con dividir el mundo en el mundo grande y en el mundo pequeño no tienen ningún sentido, en este universo cósmico.

Felizmente no existen para las velocidades ni siquiera los límites de 300 mil kilómetros por segundo, que a comienzos del siglo pasado postulara con tanta solemnidad el sabio Alberto Einstein para poder desarrollar su Teoría de la Relatividad.