terça-feira, 24 de dezembro de 2013

O UNIVERSO DOS TÁQUIONS - Parte 12 - Velocidade de dobra

A VELOCIDADE DE DOBRA

1 - Introdução:

A velocidade de dobra ou faster than light (FTL) surge no mundo da ficção científica de Star Trek, sendo uma forma de propulsão de naves espaciais que possibilita romper a barreira da velocidade da luz.

A velocidade de dobra proposta em Star Trek evita os problemas de dilatação do tempo e possibilita superar a  velocidade limite do universo, em torno de 300 mil Km/s, ambos descritos na Teoria da Relatividade Restrita (TRR), formulada por Albert Einstein, em 1905.

Atualmente o tema velocidade de dobra tem sido seriamente discutido entre os físicos como um meio de propulsão para possibilitar as viagens espaciais, uma vez que as distâncias a serem cobertas nessas viagens assume valores incomensuráveis, impossíveis mesmo de serem cobertos ainda que uma nave viajasse à velocidade da luz.

Este meio de propulsão foi proposto pelo físico Miguel Alcubierre Moya, sendo um modelo matemático teórico para uma forma de viagem espacial mais rápida que a luz.

 

Atualmente, o modelo de Alcubierre está sendo pesquisado pelo Dr. Harold “Sonny” White, chefe do Tema de Propulsão Avançada do Engineering Directorate da NASA.

 


2 - Obstáculos a serem enfrentados em altas velocidades:

A TRR demonstra que quanto mais os corpos são acelerados, sua massa aumenta da seguinte forma:

 


Onde:

m = massa relativística;
 m0 = massa de repouso;
v = velocidade do corpo;
c = velocidade da luz no vácuo.

Assim, quando se aplica em um corpo uma força de intensidade F, este corpo adquire velocidade, que pode ser aumentada indefinidamente.

Caso o corpo atinja a velocidade da luz no vácuo, a força não mais seria capaz de acelerá-lo, pelo fato de ter sido atingida a velocidade limite, conforme proposta pela TRR.

Portanto, a inércia desse corpo apresenta valor finito e quanto mais se aumenta sua velocidade do corpo, maior a sua inércia, que, à velocidade da luz assumirá um valor infinito. 

Ou seja:
 

   


A massa de um corpo representa a inércia do corpo. Dessa forma, m0 corresponde à massa do corpo em repouso em relação a um sistema de referencia inercial e m é sua massa quando dotado de velocidade v. 

Mas por que a luz consegue se deslocar a essa velocidade?

É porque fótons não possuem massa!!!

Logo, atingida a velocidade c, a massa relativística se tornaria infinita, e, de modo a se acelerar mais e mais o corpo, o processo demandaria uma força infinita, o que torna impossível uma viagem espacial nos moldes propostos por Star Trek.

 Ou seja, em termos práticos, para ir daqui a Alfa Centauri demoraríamos 4,3 anos e para atingirmos o centro da galáxia 25 mil anos!!!
 
Outro ponto a ser solucionado é a Terceira Lei de Newton ou Princípio da Ação e Reação.
 

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