¿Cuánta gravedad tendría una nave espacial de 20 toneladas a 0kps cuando acelerara al 99.99% la velocidad de la luz?

La fórmula para el multiplicador es [math] 1 / \ sqrt {1-.9999 ^ 2} = 70.71 [/ math].

Eso significa que su nave espacial de 20 toneladas exhibe una masa de 1,400 toneladas, como Paul Eccles había calculado (hace dos años el Día de San Valentín, según el sello de fecha en la respuesta, que le dice qué debería haber estado haciendo Eccles en lugar de golpear una calculadora) .

Esta es una pequeña fracción de las 130,000 toneladas métricas de 2012 DA14, que pasará hoy por la Tierra, más cerca que los satélites geosíncronos, y ni siquiera se notará, excepto por los telescopios apuntando directamente hacia ella. Por lo tanto, podemos decir con seguridad que su asteroide .9999c no tendría absolutamente ningún efecto gravitacional. Sin embargo, sería un golpe si golpea algo.

Nota: menciona la “alta probabilidad de golpear un trozo de roca”. De hecho, la gran mayoría del sistema solar está completamente vacío, y lo más probable es que navegue sin que nadie lo note. Probablemente podría pasar a través de los anillos de Saturno sin golpear nada, de hecho.

A esa velocidad, su masa aumenta en un factor de aproximadamente 70. Así que efectivamente es una nave de 1400 toneladas. Esto todavía es completamente insustancial en comparación con la masa de un planeta o incluso de un asteroide, ¡así que casi ningún efecto, todavía!

Una pregunta interesante
Permítanme intentar explicar de la manera más simple posible.

El término “masa” puede ser bastante ambiguo. Algunas personas dicen “masa” cuando se refieren a masa relativista, mientras que otras lo dicen cuando se refieren a masa invariante, y estos dos son significativamente diferentes.

La masa invariante es independiente de la velocidad, mientras que la masa relativista depende de la velocidad y se acerca al infinito a medida que la velocidad de la partícula se aproxima a la velocidad de la luz.

Esta ambigüedad en el término “masa” y la percepción general de la gravedad como una fuerza dependiente de la “masa” ha llevado a muchas confusiones.

Einstein expresó su disgusto por la idea de “masa relativista”

No es bueno introducir el concepto de la masa relativista de un cuerpo en movimiento para el que no se puede dar una definición clara. Es mejor no introducir otro concepto de masa que la “masa invariante” m. En lugar de introducir una masa relativista, es mejor mencionar la expresión del impulso y la energía de un cuerpo en movimiento.
– Albert Einstein

En estos días, cuando los físicos hablan de masa en su investigación, casi siempre se refieren a masa invariante.

Pero cuando un físico o un maestro quiere explicar las ideas complejas, como el espacio-tiempo y los efectos del viaje cercano a la velocidad de la luz sobre las partículas, utilizan terminologías simples y las matemáticas más simples o inexistentes, para que la idea pueda ser fácilmente digerida.

Por ejemplo, Stephen Hawking, en su libro “Una breve historia del tiempo”, escribe:
“La energía, que tiene un objeto debido a su movimiento, se sumará a su masa”.
: Adivina a qué masa se refiere.

Para demostrar aún más la ambigüedad
Otro factor bien conocido que escuchamos es
“El fotón no tiene masa”
¿Podría decir ahora si eso habla de que el fotón no tiene masa a la velocidad de la luz, o es realmente sin masa? !

Entonces, para responder la pregunta
El aumento de masa con la velocidad es una idea pasada de moda.
Si está dentro de la nave espacial, viajando a una velocidad de luz del 99.99%, no sentirá una diferencia de masa. Solo aumenta la masa relativista.
Y la masa relativista y la gravedad no son lo mismo (lo siento … demasiado complejo para explicarlo aquí)

Un caso para pensar …
Si estás en esa nave espacial viajando al 99,99% de la velocidad de la luz y miras hacia atrás a la Tierra, entonces encuentras que la Tierra se mueve al 99,99% de la velocidad de la luz, entonces, ¿crees que tendrá algún efecto sobre la gravedad de la Tierra?

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