Viajes a la velocidad de la luz

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"2001, una odisea del espacio"

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En realidad, el título de este artículo es incorrecto. Viajar a la velocidad de la luz es imposible, porque haría falta una energía infinita para acelerar hasta esa velocidad un cuerpo de masa en reposo mayor que cero. De lo que voy a hablar aquí es de posibles viajes a velocidades relativistas (próximas a la de la luz), lo que significa más de un 10% de la velocidad de la luz (o sea, 30.000 kilómetros por segundo).

En la novela Orbit unlimited, del científico y escritor norteamericano Poul Anderson, un grupo de unas tres mil personas abandona la Tierra para colonizar un planeta habitable recién descubierto en la estrella e-Erídani, que dista 20 años luz de la Tierra. En un momento dado, un 3 por 100 de los adultos del grupo están activos, en turnos de guardia de un año de duración. El resto de los colonos viaja en estado de animación suspendida. El viaje se lleva a cabo a 150.000 kilómetros por segundo, la mitad de la velocidad de la luz. La duración total del viaje es de unos cuarenta años terrestres, de los que cada uno de los viajeros habrá contabilizado solamente uno. 

Si aceptamos que hay un límite máximo para la velocidad que puede alcanzar un vehículo espacial, la siguiente pregunta es: ¿Cuánto podremos aproximarnos a ese límite? ¿Podremos alcanzar, por ejemplo, un 99 por 100 o un 99,99 por 100 de la velocidad de la luz? ¿Cuál es la energía necesaria para conseguirlo? ¿De dónde podríamos sacarla?

En general, en la literatura científica de divulgación y en las novelas de ciencia-ficción, la energía necesaria para los viajes relativistas se puede obtener de tres formas posibles:

1.    A partir de la fusión del hidrógeno, como en el sol, con un rendimiento del 0,7%.

2.    Mediante reacciones de aniquilación entre materia y antimateria, con un rendimiento próximo al 100%.

3.    Utilizando el viento solar o cañones láser para acelerar la nave, que iría provista de velas gigantescas para atrapar esa energía y convertirla en aceleración. Esta idea fue propuesta primero por Arthur C. Clarke en su cuento El viento del sol (1963), aunque sólo la aplicó a viajes entre la Tierra y la Luna.

Se puede calcular (yo lo hice en mi libro La vida en otros mundos, Alhambra, 1982; McGraw Hill, 1993) la cantidad de energía necesaria para alcanzar una velocidad dada, utilizando los dos primeros procedimientos mencionados. Se deduce que el primero difícilmente permitiría alcanzar velocidades relativistas. Con el segundo se podría llegar más lejos, aunque a menos del 50% de la velocidad de la luz. Este sería el procedimiento empleado en la novela de Poul Anderson, aunque el libro sólo menciona el primer método.

Viajando al 50% de la velocidad de la luz se podría alcanzar en nueve años la estrella más próxima al sol (α-Centauro, una estrella triple situada a 4,3 años-luz de nosotros). Si el viaje de regreso diera comienzo inmediatamente después de la llegada, la aventura habría durado menos de veinte años, medidos en la Tierra. Pero debido al acortamiento temporal a velocidades relativistas, para ellos sólo habían pasado diecisiete: habrían envejecido tres años menos que los demás habitantes de nuestro planeta. 

En conclusión: si se consiguiera descubrir métodos de producción de energía más eficientes que las reacciones nucleares que tienen lugar en el interior de las estrellas, sería posible realizar viajes interestelares a velocidades relativistas próximas al 50% de la velocidad de la luz. Las estrellas más próximas quedarían a nuestro alcance. Los viajes de ida y vuelta sólo alcanzarían distancias de unas pocas decenas de años-luz, pero sería posible emprender la conquista de la galaxia. Bastaría con crear colonias terrestres cada vez más alejadas, que a su vez sirvieran como centros independientes de dispersión. El proceso no podría estar muy bien coordinado, por los problemas de comunicación que se presentarían. Las colonias sucesivas irían perdiendo contacto con la Tierra a medida que estuvieran más y más lejos, pero la empresa sería factible. 

Se han hecho cálculos según los cuales, de esta manera, la conquista de la galaxia podría realizarse en algunos millones de años. Este es el origen de la paradoja de Fermi: Si esto es así, ¿por qué no están aquí los extraterrestres? Cualquier sociedad inteligente que nos lleve esos millones de años de ventaja (menos de un 1% de la edad del universo) ya habría tenido tiempo suficiente para conquistar toda la galaxia.

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Manuel Alfonseca

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