¿A qué velocidad tiene que viajar una nave espacial para llegar a Andrómeda en solo 600 años?

Puedes llegar a cualquier parte del universo … en solo segundos, viajando más lento que la luz. [1]

La distancia a Andrómeda se convierte en longitud contraída en el marco de referencia del barco a distancias arbitrariamente cortas mientras Andrómeda se acerca a una velocidad cercana a la de la luz. En principio, el barco puede llegar allí en 600 segundos.

Es fácil demostrar que: [2]

[matemáticas] \ beta = \ dfrac {d} {\ sqrt {c ^ 2 \ tau ^ 2 + d ^ d}} = 0.999999972 [/ matemáticas]

que da la velocidad de [matemáticas] 0.999999972 \, c [/ matemáticas]

Notas técnicas
[1] Técnicamente, esto no se aplica generalmente a los espacios de De Sitter en todas las escalas de longitud, pero ciertamente se aplica a la distancia Tierra-Andrómeda.

[2] La ecuación solo proviene de la relación [matemática] \ Delta x = v \ cdot \ Delta t [/ matemática]. La distancia en el marco del barco es la distancia contraída por la longitud [matemática] \ Delta x = d / \ gamma [/ matemática], donde [matemática] \ gamma [/ matemática] es el factor habitual de Lorentz. Es común expresar la velocidad en términos de velocidad relativa a la luz, [matemática] \ beta = v / c [/ matemática] y así podemos expresar la velocidad de Andrómeda como [matemática] v = \ beta c [/ matemática] para razones que quedarán claras más adelante. El intervalo de tiempo [math] \ Delta t [/ math] es el tiempo apropiado que mantiene el barco, [math] \ tau [/ math]. Ahora podemos escribir nuestra ecuación básica como [math] d / \ gamma = \ beta c \ tau [/ math] o [math] d \ sqrt {1- \ beta ^ 2} = \ beta c \ tau [/ math] . Cuadrando ambos lados y resolviendo para [matemáticas] \ beta [/ matemáticas] y observando que la velocidad de la luz, [matemáticas] c = 1 [/ matemáticas] año luz por año, llegamos a la ecuación anterior

[matemáticas] \ beta = \ dfrac {d} {\ sqrt {c ^ 2 \ tau ^ 2 + d ^ d}} [/ matemáticas]

La distancia a Andrómeda utilizada en el cálculo es de 2.537 millones de años luz y el tiempo apropiado fue de 600 años.

Si crees que esto significa que la nave podría dar la vuelta y regresar a la Tierra con solo 1200 años de haber pasado aquí, entonces no es posible.

Sin embargo, es posible que las personas a bordo experimenten solo pasar 600 años, simplemente moviéndose a una velocidad muy cercana a la de la luz en relación con la Tierra.

2.537 millones de años luz es la distancia de la Tierra a la galaxia de Andrómeda. Entonces, si tuviera que encender una luz y golpear un espejo allí, el reflejo volvería a usted aquí en poco más de 5 millones de años. Nuestra nave espacial sería un poco más lenta que ese rayo de luz.

Para experimentar este grado de dilatación del tiempo, tendría que viajar al 99.9999972% de la velocidad de la luz.

Tendría que viajar 4283 veces más rápido que la velocidad de la luz y teniendo en cuenta los viajes de la luz a aproximadamente 180 000 millas (300 000 kms) por segundo, necesitaría viajar 771 000 000 millas (1 285 000 000 kms) por segundo.

Por cierto, nada en el universo viaja más rápido que la velocidad de la luz.

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