Disparas un cañón de riel, ya que no hay resistencia en el espacio o mucho calor. ¿Viajaría una babosa sólida de 30 mm a una velocidad de 1000 m / s sin cambiar para siempre?

Hay algunas advertencias a esta pregunta que dificultan la respuesta. Trabajaremos a través de ellos uno por uno:

Los objetos viajan con velocidad constante a menos que se actúe sobre ellos. De acuerdo con este principio (Primera Ley de Newton), nuestra babosa continuará para siempre, sin un actor externo. Por lo tanto, la respuesta predeterminada a su pregunta que no presenta ningún otro factor externo es “sí”. La babosa viajará para siempre sin cambiar.

Inevitablemente, la babosa interactuará con las cosas. La pregunta establece una premisa incorrecta: el espacio no está vacío, particularmente cerca de estrellas y galaxias. Desde átomos individuales de gases elementales (millones a billones de ellos por metro cúbico) hasta los campos gravitacionales de las estrellas, nuestra babosa estará inundada de fuerzas externas. El efecto neto de estos probablemente será pequeño, ya que la cantidad de espacio ocupado por algo es muy pequeña en relación con la cantidad total de espacio. Cada metro cúbico de espacio contiene cierta cantidad de materia, y chocar con esa materia ralentizará nuestra babosa. Además, si atraviesa dentro y fuera de los sistemas estelares, encontrará fuerzas laterales de la heliosfera de la estrella madre. Su trayectoria y velocidad pueden y cambiarán sustancialmente al pasar cerca de dichas estrellas.

Una pregunta interesante es qué sucederá primero: la babosa se ablacionará por colisión con moléculas en el espacio, o se ralentizará hasta el punto de captura por las mismas colisiones e interacción con la gravedad.

También existe la posibilidad muy pequeña, pero no nula, de que la bala colisione con un objeto contiguo (muy probablemente una estrella, pero potencialmente un planeta u otro objeto) y entregue su impulso a ese objetivo involuntario. Obviamente, esto cambiaría abruptamente su trayectoria y velocidad.

Entonces la respuesta es, en realidad, no. Durante un período de tiempo muy largo (quizás miles de años), la babosa parecerá moverse sin molestias, pero en escalas de tiempo comológicas inevitablemente se desviará de su camino.

Vale la pena señalar que su velocidad proyectada (1 km / s) es, en la escala de los sistemas estelares, bastante pequeña. La velocidad de escape de Sol en la órbita de Plutón es superior a 7 km / s, por lo que, a menos que se dispare desde fuera del sistema solar, nuestra babosa ni siquiera llegará al espacio interestelar.

Sobre el tema de los cañones espaciales:

No.

Newton es bastante firme en que una fuerza externa debe actuar sobre un objeto para experimentar la aceleración. Es bastante normal pensar que no hay fuerzas en el espacio. Esto es bastante cierto en comparación con la Tierra, pero en realidad no. Todavía hay materia en el espacio, incluso si la babosa no encuentra planetas, lunas, cometas o agujeros negros, hay nebulosas increíblemente masivas de que cualquier cosa que suceda para siempre (incluso hasta el final del universo, que es finito) es seguro encontrar.

Incluso si no es así, existen fuerzas gravitacionales, que podrían actuar para aumentar o disminuir la velocidad del proyectil.

No, no lo haría.

En primer lugar, el espacio no está tan vacío como crees, tiene algunas moléculas o plasma volando. Usualmente hidrógeno. Por lo tanto, la velocidad ya cambiará ligeramente cuando la babosa golpee estas moléculas.

En segundo lugar, hay campos gravitacionales alrededor. Esta babosa se sentirá atraída por los cuerpos estelares cercanos y cambiará ligeramente su velocidad. El cambio probablemente será minúsculo, pero aún así.

Y también nuestro Universo se expande, lo que también cambiará la velocidad de la babosa.

No hay suerte aquí.

No,

La velocidad cambiará a medida que el objeto interactúa con otros objetos en el universo. La babosa también cambiará lentamente con el tiempo. Forever no es un concepto que podamos decir que ocurrirá, porque no se puede observar ni probar.

Lo necesitará para iniciar a 1.0000000000000000000000000000001 co o más rápido. Entonces, la cosa es que necesitarías velocidad para escapar de la gravedad de otro objeto. Especialmente agujero negro. La luz ni siquiera puede escapar de los agujeros negros. Tendría que viajar más rápido que la luz o romper las leyes del universo conocido para nunca desacelerar. Sin contar cuántos planetas golpearías.

¿Dónde “en el espacio”?

Si se encuentra cerca de la Tierra, su velocidad de 1 km / s es aproximadamente un factor de diez demasiado lenta para escapar bien de la gravedad de la Tierra, por lo que su babosa seguirá una nueva órbita o se convertirá en un meteorito ( es decir, caerá a la Tierra y arderá en la atmósfera), dependiendo de en qué dirección lo disparó y si ya estaba en órbita.

Teóricamente, el espacio es un vacío perfecto, lo que significa que no hay absolutamente nada que cause fricción o transferencia de energía, por lo que sí, se mantendría a 1000 m / s infinitamente.

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